notebook
yubin
2022-03-27
目录

初识 Nginx

FROM 黑马程序员Nginx教程，Java进阶从0到1学会Nginx分布式框架_哔哩哔哩_bilibili (opens new window)

# 1. Nginx 简介

# 1.1 背景介绍

Nginx（“engine x”）一个具有高性能的 HTTP 和反向代理的 Web 服务器，由伊戈尔·赛索耶夫用 C 语言编写，开源。

# 1.2 什么是反向代理？

没有使用代理前，客户端将请求发给服务端，服务端再将响应返回给客户端。

但有一种情况是服务端可能禁掉某一类客户端的访问，这时客户端就可以用一个代理来实现访问服务端【正向代理】：

1573489359728

反向代理则是，客户端将请求发给 proxy，然后 proxy 将其转发给某一个服务端：

1573489653799

正向代理主要服务的是 client，而反向代理则主要服务的是 server。

# 1.3 常见服务器对比

# 1）IIS

全称 Internet Information Services，即互联网信息服务，是由微软公司提供的基于 Windows 系统的互联网基本服务，但 Windows 不适合做服务器。

# 2）Tomcat

Tomcat 是一个运行 Servlet 和 JSP 的 Web 应用软件，深受 Java 爱好者的喜爱，较为流行，但是 Tomcat 天生是一个重量级的 Web 服务器，对静态文件和高并发的处理比较弱。

# 3）Apache

它出现的时间太久了，在其兴起的年代互联网产业规模远不如今天，它被设计成一个重量级的、不支持高并发的 Web 服务器。

# 4）Lighttpd

它和 Nginx 一样，都是轻量级、高性能的 Web 服务器，欧美的业界开发者比较钟爱 Lighttpd，而国内的公司更多的青睐 Nginx。

其他的服务器还有 Google Servers，Weblogic, Webshpere(IBM)...

# 5）Nginx 优点

  • 速度快，并发高：Nginx 采用了多进程和 I/O 多路复用(epoll)的底层实现
  • 配置简单，扩展性强
  • 高可靠性：采用多进程模式运行，有一个 master 主进程和 N 多个 worker 进程
  • 热部署：可以在 Nginx 不停止的情况下，对 Nginx 进行文件升级、更新配置和更换日志文件等功能
  • 成本低，BSD 许可证

# 1.4 Nginx 功能特性

其基本功能服务从大体上归纳为"基本HTTP服务"、“高级HTTP服务”和"邮件服务"等三大类。

# 1.4.1 Nginx 常用的功能模块

  • 静态资源部署
  • Rewrite地址重写
  • 反向代理
  • 负载均衡：轮询、加权轮询、ip_hash、url_hash、fair
  • Web 缓存
  • 环境部署：高可用的环境
  • 用户认证模块

这些模块需要重点学习

# 1.4.2 Nginx 核心组成

  • nginx 二进制可执行文件
  • nginx.conf 配置文件
  • error.log 错误的日志记录
  • access.log 访问日志记录

# 2. Nginx 环境准备

# 2.1 源码安装所需的环境

  • gcc：yum install -y gcc
  • PCRE：正则表达式库，yum install -y pcre pcre-devel
  • zlib：提供了压缩算法，yum install -y zlib zlib-devel
  • OpenSSL：用于安全通信，yum install -y openssl openssl-devel

建议关闭防火墙：

systemctl stop firewalld      关闭运行的防火墙，系统重新启动后，防火墙将重新打开
systemctl disable firewalld   永久关闭防火墙，，系统重新启动后，防火墙依然关闭
systemctl status firewalld	 查看防火墙状态
1
2
3

确认停用 selinux：

虽然 selinux 会让系统跟安全，但学习 nginx 会有很多设置，关闭它可以防止趟坑。可以通过 sestatus 查看状态，如果不是 disabled 状态的话们可以设置 SELINUX=disabled 并重启：

vim /etc/selinux/config
1
1581419902873

# 2.2 Nginx 的源码简单安装

  1. 在官网找到某个版本的下载地址：
wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz
1
  1. 建议将下载的资源进行包管理
mkdir -p nginx/core
mv nginx-1.16.1.tar.gz nginx/core
1
2
  1. 解压缩
tar -xzf nginx-1.16.1.tar.gz
1
  1. 进入资源文件，发现 configure 并执行
./configure
1
  1. 编译并安装
make & make install
1

默认的安装地址是 /usr/local/nginx，进入后有一个 sbin 文件夹，进入后启动里面的 nginx：

./nginx
1

此时在浏览器中输入服务器的 URL 便可以看到 Nginx 的欢迎页面。如果看不到，看一下防火墙关了没。

# 2.3 yum 安装

这里不再介绍

# 2.4 Nginx 的源码复杂安装

与简单安装不同的地方在于第一步的 ./configure，它可以手动加上编译参数来进行设置，这里讲一下有哪些参数可以进行设置

这些配置大致分成三大类：

  • PATH，是和路径相关的配置信息
  • with，是启动模块，通常用于添加第三方模块的支持，默认是关闭的
  • without，是关闭模块，用于排除掉一些我们不想用的模块，默认是开启的

# 2.4.1 一些简单的路径配置

  • –prefix=PATH：指向 Nginx 的安装目录，默认值为/usr/local/nginx
  • --sbin-path=PATH：指向(执行)程序文件(nginx)的路径,默认值为<prefix>/sbin/nginx
  • --modules-path=PATH：指向 Nginx 动态模块安装目录，默认值为<prefix>/modules
  • --conf-path=PATH🔥：指向配置文件(nginx.conf)的路径,默认值为<prefix>/conf/nginx.conf
  • --error-log-path=PATH：指向错误日志文件的路径,默认值为prefix>/logs/error.log
  • --http-log-path=PATH：指向访问日志文件的路径,默认值为<prefix>/logs/access.log
  • --pid-path=PATH：指向 Nginx 启动后进行ID的文件路径，默认值为<prefix>/logs/nginx.pid
  • --lock-path=PATH：指向 Nginx 锁文件的存放路径,默认值为<prefix>/logs/nginx.lock

要想使用可以通过如下命令：

./configure --prefix=/usr/local/nginx \
--sbin-path=/usr/local/nginx/sbin/nginx \
--modules-path=/usr/local/nginx/modules \
--conf-path=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf \
--error-log-path=/usr/local/nginx/logs/error.log \
--http-log-path=/usr/local/nginx/logs/access.log \
--pid-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid \
--lock-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.lock
1
2
3
4
5
6
7
8

# 2.4.2 卸载之前安装的 nginx

  1. 将 nginx 进程关闭：./nginx -s stop
  2. 将安装的 nginx 进行删除：rm -rf /usr/local/nginx
  3. 将安装包之前编译的环境清除掉：
cd ~/nginx/core/nginx...  # 回到解压的安装包里面
make clean
1
2

# 2.4.3 卸载后重新安装

与简单安装的过程一样，只是在运行 configure 步骤中加入 2.4.1 节的参数配置。

# 2.5 Nginx 目录结构分析

tree 工具可以方便查看 Centos 系统上的目录结构，可以通过 yum install -y tree 来安装。

tree /usr/local/nginx 查看目录结构：

1581439634265
  • conf：存放 nginx 所有配置文件的目录

CGI

CGI（Common Gateway Interface）通用网关接口，主要解决的问题是从客户端发送一个请求和数据，服务端获取到请求和数据后可以调用调用 CGI 程序处理及相应结果给客户端的一种标准规范。CGI 程序实现了 CGI 接口。

由于 CGI 效率较低，因此又有了 fastcgi、uwcgi 等。在 conf 里面有很多以 .default 结尾的文件，它是不带 default 的文件的一个备份。

  • koi-utf、koi-win、win-utf 是与编码转换相关的配置文件，用于实现从一种编码转换到另一种编码

  • mime.types：记录的是 HTTP 协议中的 Content-Type 的值和文件后缀名的对应关系

  • nginx.conf：Nginx 的核心配置文件，非常重要，也是学习重点。

  • html 里面有自带的两个静态的 html 页面，index.html 是成功访问的默认首页，50x.html 是访问失败后的失败页面。

  • logs 目录：

    • access.log：访问日志
    • error.log：错误日志
    • nginx.pid：nginx 进程的 PID

  • sbin：存放执行程序文件 nginx，他可以用来控制 nginx 的启动和停止等相关的命令。

# 2.6 Nginx 服务器启停命令

接下来我们要学习的是如何启动、重启和停止 Nginx 的服务。有多种方式，我们只学习两种：

  • Nginx 服务的信号控制
  • Nginx 的命令行控制【日常开发常用】

# 2.6.1 Nginx 服务的信号控制

Nginx 默认采用的是多进程的方式来工作的，可以通过 ps -ef | grep nginx 来查看它的进程：

image-20220427124058332

可以看到 nginx 进程包含一个 master 进程与多个 worker 进程：

  • master 进程主要用来管理worker进程，包含接收外界的信息，并将接收到的信号发送给各个worker进程，监控worker进程的状态，当worker进程出现异常退出后，会自动重新启动新的worker进程。
  • worker进程则是专门用来处理用户请求的，各个worker进程之间是平等的并且相互独立，处理请求的机会也是一样的。
1581444603231

我们作为管理员，只需给 master 发送信号就能控制 nginx。这需要 master 的进程 pid 和信号。

# 如何得知 master 的 pid？
  • 方式 1：ps -ef | grep nginx
  • 方式 2：查看 nginx 目录下的 nginx.pid 文件
# 有哪些信号？
信号 作用
TERM/INT 立即关闭整个服务
QUIT "优雅"地关闭整个服务
HUP 重读配置文件并使用服务对新配置项生效
USR1 重新打开日志文件，可以用来进行日志切割
USR2 平滑升级到最新版的 nginx，会重启 master 和 worker。用于在保持 nginx 服务器不重新启动的情况下升级 nginx。
WINCH 让所有 work 进程不再接收处理新连接，相当于给 work 进程发送 QUIT 指令。注意 master 不会被关掉。

调用命令为 kill -signal PID

# 2.6.2 Nginx 的命令行控制

此方式是通过 sbin 下的可执行文件 nginx 来进行 Nginx 状态的控制。我们可以通过 nginx -h 来查看都有哪些参数可以用：

[root@hspEdu01 sbin]# ./nginx -h
nginx version: nginx/1.16.1
Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]

Options:
  -?,-h         : this help
  -v            : show version and exit
  -V            : show version and configure options then exit
  -t            : test configuration and exit
  -T            : test configuration, dump it and exit
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing
  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload
  -p prefix     : set prefix path (default: /usr/local/nginx/)
  -c filename   : set configuration file (default: /usr/local/nginx/conf/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
  • -s：signal 信号，后面可以跟：
    • stop：快速关闭，类似于 TERM/INT 信号的作用
    • quit：优雅的关闭，类似于 QUIT 信号的作用
    • reopen：重新打开日志文件类似于 USR1 信号的作用
    • reload：类似于HUP信号的作用
  • -t：测试 nginx 的配置文件语法是否正确并退出

# 2.7 Nginx 服务器版本升级和新增模块

最简单的做法是停掉当前 nginx 服务，然后开一个新的。但这样会导致一段时间内用户无法访问服务器。因此我们需要用到 nginx 服务器提供的平滑升级功能。

需求：Nginx 的版本最开始使用的是 Nginx-1.14.2，由于服务升级，需要将 Nginx 的版本升级到 Nginx-1.16.1,要求 Nginx 不能中断提供服务。

有两种升级方式：使用 nginx 服务信号完成 nginx 升级；使用 nginx 安装目录的 make 命令完成升级。这里不再详细介绍。

# 3. Nginx 核心配置文件结构

默认在 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf，这一节我们学习一下 nginx.conf 的内容和基本配置方法。我们看一下它里面的内容（删掉了注释信息）：

worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
  • 格式大都是 指令名 指令值
  • 最外层是全局块，主要设置 Nginx 服务器整体运行的配置指令
  • events 块，用于配置与用户的网络连接，这一部分对 Nginx 服务器的性能影响较大
  • http 块，是 Nginx 服务器配置中的重要部分。里面可以配置多个 server 块，它是 Nginx 配置和虚拟主机相关的内容。
  • server 块，有一个 listen 和 server_name 指令，表示这个 server 块所要拦截的请求。当请求过来后，处理是看 location 块。
  • location 块，基于 Nginx 服务器接收请求字符串与 location 后面的值进行匹配，对特定请求进行处理。

nginx.conf 小结

  • nginx.conf 配置文件中默认有三大块：全局块、events 块、http 块
  • http 块中可以配置多个 server 块，每个 server 块又可以配置多个 location 块

# 3.1 全局块

# 1）user 指令

用于配置运行 Nginx 服务器的 worker 进程的用户和用户组。

语法 user user [group]
默认值 nobody
位置 全局块

该属性也可以在编译的时候指定，语法如下 ./configure --user=user --group=group，如果两个地方都进行了设置，最终生效的是配置文件中的配置。

指令的使用步骤：

先通过 useradd www 新加一个名为 www 的用户，然后在 nginx.conf 中加上：

user www
1

完成之后在 ./nginx -t 检查一下，成功后可以 ./nginx -s reload 重新加载。

使用 user 指令可以指定启动运行工作进程的用户及用户组，这样对于系统的权限访问控制的更加精细，也更加安全。比如 www 的 nginx 工作进程无法访问 root 的文件。

# 2）work process 指令

master_process 指令用来指定是否开启工作进程，指令值为 on/off，默认 on。这个指令修改后需要重新启动。

worker_processes 指令用于配置 Nginx 生成工作进程的数量，这个是 Nginx 服务器实现并发处理服务的关键所在。

理论上来说 workder process 的值越大，可以支持的并发处理量也越多，但事实上这个值的设定是需要受到来自服务器自身的限制，建议将该值和服务器 CPU 的内核数保存一致。

语法 worker_processes num/auto;
默认值 1
位置 全局块

# 3）其他指令

🖊 daemon：设定 Nginx 是否以守护进程的方式启动。

语法 daemon on|off;
默认值 daemon on;
位置 全局块

守护式进程是linux后台执行的一种服务进程，特点是独立于控制终端，不会随着终端关闭而停止。

🖊 pid：用来配置 Nginx 当前 master 进程的 pid 存储的文件路径。

语法 pid file;
默认值 默认为 /usr/local/nginx/logs/nginx.pid
位置 全局块

该属性可以通过 ./configure --pid-path=PATH 来指定

🖊 error_log：用来配置 Nginx 的错误日志存放路径

语法 error_log file [日志级别];
默认值 error_log logs/error.log error;
位置 全局块、http、server、location

该属性可以通过 ./configure --error-log-path=PATH 来指定。

其中日志级别的值有 debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg，建议大家设置的时候不要设置成 info 以下的等级，否则会带来大量的磁盘 I/O 消耗。

🖊 include：用来引入其他配置文件，使 Nginx 的配置更加灵活

语法 include file;
默认值 无
位置 any

# 3.2 events 块

# 1）accept_mutex

用来设置 Nginx 网络连接序列化

语法 accept_mutex on|off;
默认值 accept_mutex on;
位置 events

这个配置主要可以用来解决常说的"惊群"问题。大致是说，如果设置为 off，当客户端发来一个请求，那所有 worker 同时被惊醒并竞争，最终只会有一个进程可以获取到连接，如果每次唤醒的进程数目太多，就会影响到 nginx 的整体性能。如果设置为 on，将会对多个 nginx 进程接收连接进行序列号，一个个来唤醒接收，防止了多个进程对连接的争抢。

1581566971955

具体选 on 还是 off 取决于具体的生产环境，当多个骨头丢过来时，设置为 off 从而同时惊醒所有狗来竞争反而效率会高。

# 2）multi_accept

用来设置是否允许同时接收多个网络连接

语法 multi_accept on|off;
默认值 multi_accept off;
位置 events

如果 multi_accept 被禁止了，nginx 一个工作进程只能同时接受一个新的连接。否则，一个工作进程可以同时接受所有的新连接。建议设为 on。

# 3）worker_connections

用来配置单个 worker 进程最大的连接数

语法 worker_connections number;
默认值 worker_commections 512;
位置 events

这里的连接数不仅仅包括和前端用户建立的连接数，而是包括所有可能的连接数。另外，number 值不能大于操作系统支持打开的最大文件句柄数量。

# 4）use

设置 Nginx 选择哪种事件驱动来处理网络消息

语法 use method;
默认值 根据操作系统定
位置 events

注意：此处所选择事件处理模型是 Nginx 优化部分的一个重要内容，method的可选值有 select/poll/epoll/kqueue 等。建议设置为 epoll。

Linux kernel 在 2.6 以上才支持 epoll 函数。

# 5）events 块配置实例

在 nginx.conf 中配置：

events {
	accept_mutex on;
	multi_accept on;
	worker_commections 1024;
	use epoll;
}
1
2
3
4
5
6

启动测试：

./nginx -t
./nginx -s reload
1
2

# 3.3 http 块

# 1）定义 MIME-Type

浏览器中可以显示的内容有 HTML、XML、GIF 等种类繁多的文件、媒体等资源，浏览器为了区分这些资源，就需要使用 MIME Type。所以说 MIME Type 是网络资源的媒体类型。Nginx 作为web服务器，也需要能够识别前端请求的资源类型。

在 Nginx 的配置文件中，默认有两行配置：

include mime.types;
default_type application/octet-stream;
1
2
  • mime.types 文件记录了不同的 MIME Type 和文件类型的对应关系
  • default_type 指令用来配置 Nginx 响应前端请求默认的 MIME 类型：
语法 default_type mime-type;
默认值 default_type text/plain；
位置 http、server、location

示例：有些时候请求某些接口需要返回指定的文本字符串，如果逻辑非常简单或者固定的字符串，那么可以使用 nginx 快速实现，这样就不用编写程序响应请求了：

location /get_text {
	#这里也可以设置成 text/plain
    default_type text/html;
    return 200 "This is nginx's text";
}

location /get_json {
    default_type application/json;
    return 200 '{"name":"TOM","age":18}';
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

# 2）自定义服务日志

Nginx 中日志的类型分 access.log、error.log

  • access.log：用来记录用户所有的访问请求
  • error.log：记录 nginx 本身运行时的错误信息，不会记录用户的访问请求

Nginx 服务器支持对服务日志的格式、大小、输出等进行设置，需要使用到两个指令，分别是 access_log 和 log_format 指令。

🖊 access_log 指令用来设置用户访问日志的相关属性

语法 access_log path[format[buffer=size]]
默认值 access_log logs/access.log combined;
位置 http, server, location

🖊 log_format 指令用来指定日志的输出格式

语法 log_format name [escape=default|json|none] string....;
默认值 log_format combined "...";
位置 http

# 3）其他配置指令

🖊 sendfile：设置 Nginx 服务器是否使用 Linux 函数 sendfile() 传输文件，该属性可以大大提高 Nginx 处理静态资源的性能，建议为 on

语法 sendfile on|off；
默认值 sendfile off;
位置 http、server、location

🖊 keepalive_timeout：设置长连接的超时时间

语法 keepalive_timeout time;
默认值 keepalive_timeout 75s;
位置 http、server、location
为什么要使用 keepalive？

我们都知道 HTTP 是一种无状态协议，客户端向服务端发送一个 TCP 请求，服务端响应完毕后断开连接。

如何客户端向服务端发送多个请求，每个请求都需要重新创建一次连接，效率相对来说比较多，使用 keepalive 模式，可以告诉服务器端在处理完一个请求后保持这个 TCP 连接的打开状态，若接收到来自这个客户端的其他请求，服务端就会利用这个未被关闭的连接，而不需要重新创建一个新连接，提升效率，但是这个连接也不能一直保持，这样的话，连接如果过多，也会是服务端的性能下降，这个时候就需要我们进行设置其的超时时间。

🖊 keepalive_requests：设置一个 keep-alive 连接使用的次数

语法 keepalive_requests number;
默认值 keepalive_requests 100;
位置 http、server、location

# 3.4 server 块和 location 块

这部分会在后面对 Nginx 的功能进行详细讲解时会继续学习。本节我们主要来认识下 Nginx 默认的 nginx.conf 中的相关内容，以及 server 块与 location 块在使用的时候需要注意的一些内容。

	server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
       
        error_page   500 502 503 504 404  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
  • location 下面的 root 指令代表资源所在的目录，index 指令可以设置多个值，它会从前往后直到找到一个为止。
编辑 (opens new window)
上次更新: 2023/08/05, 11:51:22
浅说区块链基础

←

最近更新
01
Deep Reinforcement Learning
10-03
02
误删数据后怎么办
04-06
03
MySQL 一主多从
03-22
更多文章>
Theme by Vdoing | Copyright © 2021-2024 yubincloud | MIT License
×