架构师细说 NGINX 的配置及优化

QQ叫紫珊

　　最近感觉很多东西在运用到一定的程度之后，会发现原来是自己了解到的不够。一方面限于实际运用到的不多，一方面可能是因为一开始没有进行全面认识。遂这里搜集整理了一番NGINX。

一、nginx启动和关闭

　　centos平台,源码安装的
　　/usr/local/nginx/nginx # 启动

　　/usr/local/nginx/nginx -s>　　/usr/local/nginx/nginx.conf # 配置文件

　　mac平台，使用brew安装的

　　/usr/local/bin/nginx # 启动

　　/usr/local/bin/nginx -s>　　/usr/local/etc/nginx/nginx.cnf # 配置文件

二、nginx.conf 配置文件详解
　　其实，对比，apache 的配置文件，它的相对比较清晰和简单，之前觉得很难，现在沉下心来想想，其实很简单。大致的分块下，基本就分为以下几块：

　　main
　　events {
　　....
　　}
　　http {
　　....
　　upstream myproject {
　　.....
　　}
　　server {
　　....
　　location {
　　....
　　}
　　}
　　server {
　　....
　　location {
　　....
　　}
　　}
　　....
　　}

　　以上我们可以看出，nginx配置文件主要分为六个区域：

　　1、main (全局设置)
　　2、events (nginx工作模式)
　　3、http (http设置)
　　4、sever (主机设置)
　　5、location (URL匹配)
　　6、upstream (负载均衡服务器设置)

　　2.1 main模块
　　下面是一个main区域，他是一个全局的设置

　　user nobody nobody; # 指定 Nginx Worker 进程运行用户以及用户组，默认由 nobody 账号运行
　　worker_processes 2; # 指定 Nginx 要开启的子进程数
　　error_log /usr/local/var/log/nginx/error.log notice; # 定义全局错误日志文件

　　pid /usr/local/var/run/nginx/nginx.pid; # 指定进程>　　worker_rlimit_nofile 1024; # 指定一个 nginx 进程可以打开的最多文件描述符数目，如果设置 65535，需要使用命令 “ulimit -n 65535” 来设置

　　user 来指定 Nginx Worker 进程运行用户以及用户组，默认由 nobody 账号运行。
　　worker_processes 来指定了 Nginx 要开启的子进程数。每个 Nginx 进程平均耗费 10M~12M 内存。根据经验，一般指定 1 个进程就足够了，如果是多核 CPU，建议指定和 CPU 的数量一样的进程数即可。我这里写 2，那么就会开启 2 个子进程，总共 3 个进程。
　　error_log 用来定义全局错误日志文件。日志输出级别有 debug、info、notice、warn、error、crit 可供选择，其中，debug 输出日志最为最详细，而 crit 输出日志最少。
　　pid 用来指定进程id的存储文件位置。
　　worker_rlimit_nofile 用于指定一个 nginx 进程可以打开的最多文件描述符数目，这里是 65535，需要使用命令 “ulimit -n 65535” 来设置。
　　2.2 events 模块

　　events 模块来用指定 nginx 的工作模式和工作模式及连接数上限，一般是这样
　　events {
　　use kqueue; # mac 平台，指定 Nginx 的工作模式
　　worker_connections 1024; # 定义 Nginx 每个进程的最大连接数，即接收前端的最大请求数，默认是 1024
　　}

　　use 用来指定 Nginx 的工作模式。Nginx 支持的工作模式有 select、poll、kqueue、epoll、rtsig 和 /dev/poll。其中 select 和 poll 都是标准的工作模式，kqueue 和 epoll 是高效的工作模式，不同的是 epoll 用在 Linux 平台上，而 kqueue 用在 BSD 系统中，因为 Mac 基于 BSD ,所以 Mac 也得用这个模式，对于 Linux 系统，epoll 工作模式是首选。
　　worker_connections 用于定义Nginx每个进程的最大连接数，即接收前端的最大请求数，默认是1024。最大客户端连接数由worker_processes 和 worker_connections 决定，即 Max_clients = worker_processes * worker_connections，在作为反向代理时，Max_clients 变为：Max_clients = worker_processes * worker_connections/4。
　　进程的最大连接数受 Linux 系统进程的最大打开文件数限制，在执行操作系统命令 “ulimit -n 65536” 后 worker_connections 的设置才能生效。
　　2.3 http 模块
　　http 模块可以说是最核心的模块了，它负责 HTTP 服务器相关属性的配置，它里面的 server 和 upstream 子模块，至关重要，等到反向代理和负载均衡以及虚拟目录等会仔细说。

　　http{
　　include mime.types; # 用来设定文件的 mime 类型，来告诉 nginx 来识别文件类型
　　default_type application/octet-stream; # 设定了默认的类型为二进制流，也就是当文件类型未定义时使用这种方式
　　log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
　　'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
　　'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
　　# log_format 设置日志的格式，和记录哪些参数，这里设置为 main 类型的日志
　　access_log /usr/local/var/log/nginx/access.log main;
　　# access_log 记录每次的访问日志的文件地址，后面的 main 是日志的格式样式，对应于 log_format 的 main
　　sendfile on; # 开启高效文件传输模式
　　tcp_nopush on; # 设置为 on 用于防止网络阻塞
　　tcp_nodelay on; # 设置为 on 用于防止网络阻塞
　　keepalive_timeout 10; # 设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后，服务器会关闭该连接
　　#gzip on;
　　upstream myproject {
　　.....
　　}
　　server {
　　....
　　}
　　}

　　下面详细介绍下这段代码中每个配置选项的含义。
　　include 用来设定文件的 mime 类型,类型在配置文件目录下的 mime.type 文件定义，来告诉 nginx 来识别文件类型。
　　default_type 设定了默认的类型为二进制流，也就是当文件类型未定义时使用这种方式，例如在没有配置 asp 的 locate 环境时，Nginx 是不予解析的，此时，用浏览器访问 asp 文件就会出现下载了。
　　log_format 用于设置日志的格式（格式设置可参照 Nginx日志格式设置），和记录哪些参数，这里设置为 main，刚好用于 access_log 来记录这种类型。
　　main 的类型日志如下：也可以增删部分参数。

　　127.0.0.1 - - [21/Apr/2015:18:09:54 +0800] "GET /index.php HTTP/1.1" 200 87151 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_2) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.76 Safari/537.36"

　　access_log 用来记录每次的访问日志的文件地址，后面的 main 是日志的格式样式，对应于 log_format 的 main。
　　sendfile 参数用于开启高效文件传输模式。将 tcp_nopush 和 tcp_nodelay 两个指令设置为 on 用于防止网络阻塞。
　　keepalive_timeout 设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后，服务器会关闭该连接。
　　2.4 server 模块
　　sever 模块是 http 的子模块，它用来定一个虚拟主机。
　　我们来看一个简单的 server 是如何做的？

　　server { # 标志定义虚拟主机开始
　　listen 8080; # 指定虚拟主机的服务端口
　　server_name localhost 192.168.12.10 www.yangyi.com; # 指定IP地址或者域名，多个域名之间用空格分开
　　# 全局定义，如果都是这一个目录，这样定义最简单。
　　root /Users/yangyi/www;
　　# root 表示在这整个 server 虚拟主机内，全部的 root web 根目录。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来
　　index index.php index.html index.htm;
　　# index 全局定义访问的默认首页地址。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来
　　charset utf-8; # 设置网页的默认编码格式
　　access_log usr/local/var/log/host.access.log main;
　　# access_log 指定此虚拟主机的访问日志存放路径，最后的 main 用于指定访问日志的输出格式
　　error_log usr/local/var/log/host.error.log error;
　　....
　　}

　　server 标志定义虚拟主机开始。
　　listen 用于指定虚拟主机的服务端口。
　　server_name 用来指定IP地址或者域名，多个域名之间用空格分开。
　　root 表示在这整个 server 虚拟主机内，全部的 root web 根目录。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来。
　　index 全局定义访问的默认首页地址。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来。
　　charset 用于设置网页的默认编码格式。
　　access_log 用来指定此虚拟主机的访问日志存放路径，最后的 main 用于指定访问日志的输出格式。
　　2.5 location 模块
　　location 模块是 nginx 中用的最多的，也是最重要的模块了，什么负载均衡啊、反向代理啊、虚拟域名啊都与它相关。慢慢来讲：
　　location 根据它字面意思就知道是来定位的，定位 URL，解析 URL，所以，它也提供了强大的正则匹配功能，也支持条件判断匹配，用户可以通过 location 指令实现 Nginx 对动、静态网页进行过滤处理。像我们的 php 环境搭建就是用到了它。
　　我们先来看这个，设定默认首页和虚拟机目录。

　　location / { # 表示匹配访问根目录
　　root /Users/yangyi/www; # 指定访问根目录时，虚拟主机的 web 目录
　　index index.php index.html index.htm; # 设定我们只输入域名后访问的默认首页地址
　　}

　　location / 表示匹配访问根目录。
　　root 指令用于指定访问根目录时，虚拟主机的web目录，这个目录可以是相对路径（相对路径是相对于nginx的安装目录）。也可以是绝对路径。
　　index 用于设定我们只输入域名后访问的默认首页地址，有个先后顺序：index.php index.html index.htm，如果没有开启目录浏览权限，又找不到这些默认首页，就会报403错误。
　　location 还有一种方式就是正则匹配，开启正则匹配这样：location ~。后面加个~。
　　下面这个例子是运用正则匹配来链接php。我们之前搭建环境也是这样做：

　　location ~ .php$ {
　　root /Users/yangyi/www;
　　fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; # 链接的是 php-fpm 的地址
　　fastcgi_index index.php;
　　include fastcgi.conf;
　　}

　　.php$ 熟悉正则的我们直到，这是匹配 .php 结尾的 URL，用来解析 php 文件。里面的 root 也是一样，用来表示虚拟主机的根目录。
　　fast_pass 链接的是 php-fpm 的地址。
　　2.6 upstream 模块
　　upstream 模块负责负载均衡模块，通过一个简单的调度算法来实现客户端 IP 到后端服务器的负载均衡

　　upstream iyangyi.com{
　　ip_hash;
　　server 192.168.12.1:80;
　　server 192.168.12.2:80 down;
　　server 192.168.12.3:8080 max_fails=3 fail_timeout=20s;
　　server 192.168.12.4:8080;
　　}

　　在上面的例子中，通过 upstream 指令指定了一个负载均衡器的名称 iyangyi.com。这个名称可以任意指定，在后面需要的地方直接调用即可。
　　里面是 ip_hash 这是其中的一种负载均衡调度算法，下面会着重介绍。紧接着就是各种服务器了。用 server 关键字表识，后面接 ip。
　　Nginx 的负载均衡模块目前支持 4 种调度算法 :
　　1）weight 轮询（默认）
　　每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。weight。指定轮询权值，weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。
　　2）ip_hash
　　每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session共享问题。
　　3）fair
　　比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的，如果需要使用这种调度算法，必须下载Nginx的upstream_fair模块。
　　4）url_hash
　　按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这种调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。
　　在 HTTP Upstream 模块中，可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口，同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有：
　　down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
　　backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
　　max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
　　fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。
　　注意 当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。