Nginx---入门到放弃系列01

最近发现各类招聘网站的JD（job description）里面，在招聘Java时都要求会nginx，三年半前，我在工作中接触过nginx，当时仅仅是在用的层面，没有去总结。过年在家无聊就写一篇总结下。

按照日常套路：

一、什么是Nginx？

Nginx是俄罗斯人编写的十分轻量级的HTTP服务器,Nginx，它的发音为“engine X”， 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。Nginx是由俄罗斯人 Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru站点开发的，它已经在该站点运行超过几年。Igor Sysoev在建立的项目时，使用基于BSD(BSD开源协议是一个给予使用者很大自由的协议。基本上使用者可以"为所欲为",可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布)许可。自Nginx 发布来，Nginx 已经因为它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

二、Nginx的优点

1、高并发连接：官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2～3万并发连接数

2、内存消耗低：在3万并发连接下，开启的10个Nginx 进程才消耗150M内存（15M*10=150M）

3、配置文件非常简单：风格简单易懂

4、成本低廉：Nginx为开源软件，可以免费使用。而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币

5、支持Rewirte重写规则：能够根据域名、URL的不同，将 HTTP 请求分到不同的后端服务器群组

6、内置的健康检查功能：如果 Nginx Proxy 后端的某台 Web 服务器宕机了，不会影响前端访问

7、节省带宽：支持 GZIP 压缩，可以添加浏览器本地缓存的 Header 头

8、稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微

Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率 。它支持内 核Poll模型，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000个并发连接数。  Nginx具有很高的稳定性，其它HTTP服务器当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应只能重启服务器。例如当前Apache一旦上到200个以上进程，web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得它的CPU与内存占用率非常低。Nginx官方表示保持 10,000个没有活动的连接，它只占2.5M内存，所以类似DOS这样的攻击对Nginx来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言，nginx比lighttpd更胜一筹。  Nginx支持热部署，它的启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运 行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下，对软件版本进行进行升级。 Nginx采用master-slave（现在大家提倡用master-follower描述，slave一词具有歧视，世界范围内慎用）模型，能够充分利用SMP的优势，且能够减少工作进程在磁 盘I/O的阻塞延迟。  Nginx代码质量非常高，代码很规范，手法成熟， 模块扩展也很容易。 Nginx采用了一些os提供的最新特性如对sendfile (Linux2.2+)，accept-filter(FreeBSD4.1+)，TCP_DEFER_ACCEPT (Linux 2.4+)的支持，从而大大提高了性 能

三、谁在使用nginx

Nginx所占市场份额不断提升：

国内有企业有哪些在使用nginx服务器：新浪、网易、腾讯、CSDN、酷六、水木社区、豆瓣、六房间、小米等

四、Nginx与Apache的区别

Nginx和Apache一样，都是一个HTTP服务器软件，功能实现上都采用模块化结构设计，都支持通用的语言接口，如PHP、Perl、Python等，同时还支持正、反向代理，虚拟主机，URL重写，压缩传输，SSL加密传输等。它们之间最大的差别是Apache处理速度很慢，且占用很多内存资源，而Nginx却恰恰相反；在功能实现上，Apache的所有模块都支持动、静态编译，而Nginx模块都是静态编译的，同时，Apache对Fcgi(快速通用网关接口)支持不好，而Nginx对Fcgi的支持非常的好；最重要的是，在处理连接方式上，Nginx支持epoll(epoll是Linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll，是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本，它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率)，而Apache却不支持；在大小上，Nginx安装包仅仅有几百K，和Nginx比起来Apache绝对是庞然大物。在了解了Nginx和Apache之间的异同点后基本知道了Nginx作为HTTP服务器的优势所在。

五、Nginx的安装

①在windows上的安装

1、下载nginx的windows版本：  http://nginx.org/download

选择一个版本进行下载即可。

2、将压缩文件解压到非中文的目录下（绿色软件只需要压缩即可）

3、Nginx的启动和停止（前提：确保apache关闭），进入解压目录，在解压目录下执行 start nginx.exe 命令，启动后再浏览器中可以访问地址即可。

nginx -s stop 快速关闭
nginx -s quit 安全关闭
nginx -s reload 重载配置文件
nginx -s reopen 重新打开日志文件

以上是Nginx停止命令。

配置重启和关闭的控制器台：

 3.1 拷贝nginx.bat  文件到nginx文件夹下：

3.2 修改nginx.bat 文件中配置。配置nginx的安装路径

3.3 使用nginx.bat控制nginx

①在linux上的安装。linux上的安装，流程多一点，为了不让一篇文档篇篇幅过长，我后面单独写一篇linux服务器上安装Nginx的安装流程。

六、Nginx的配置文件详细分析

1、认识配置文件：

Linux 下基本上每个服务都会有它的主配置文件，该文件会定义服务应该如何去运行，使用些什么参数，启用些什么功能，相关会涉及到的一些操作文件在哪，所以主配置文件对 服务是至关重要的。下面我们来分析一下 Nginx 的主配置文件。 

Nginx的主配置文件默认情况下位于/usr/local/nginx/nginx.conf 以下为Nginx配置文件一些参数的注释。 

样例参考该配置文件:

#指定使用的用户
#user  nobody;

#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  1;

#全局错误日志
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#PID文件--存放进程号的文件
#pid        logs/nginx.pid;

#工作模式及连接数上限
events {
    #单个后台worker process进程的最大并发链接数
    worker_connections  1024;
    #并发总数是 worker_processes 和 worker_connections 的乘积

    #Nginx支持如下处理连接的方法（I/O复用方法），这些方法可以通过 use指令指定。  
    #use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ];  

    #use epoll;  #使用 epoll（linux2.6的    性能方式 ）  
    #select - 标准方法。 如果当前平台没有更有效的方法，它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数 –with-select_module 和 –without-select_module 来启用或禁用这个模块。  
    #poll - 标准方法。 如果当前平台没有更有效的方法，它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数–with-poll_module 和 –without-poll_module 来启用或禁用这个模块。  
    #kqueue -   效的方法，使用于 FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X. 使用双处理器的 MacOS X系统使用 kqueue可能会造成内核崩溃。  
    #epoll -  效的方法，使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。在某些发行版本中，如 SuSE 8.2,有让2.4版本的内核支持epoll的补丁。  
    #rtsig - 可执行的实时信号，使用于Linux内核版本 2.2.19以后的系统。可是从Linux内核版本2.6.6-mm2开始，这个参数就不再使用了.  
    #/dev/poll -  效的方法，使用于 Solaris 7 11/99+, HP/UX 11.22+ (eventport), IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+.  
    #eventport -  效的方法，使用于 Solaris 10. 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装 这个 安全补丁。  
}


http {
    #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    
     #设定日志格式	
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，
    #对于普通应用，必须设为 on,
    #如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，
    #以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.	
    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    
    #连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #开启gzip压缩	
    #gzip  on;
    
    #设定虚拟主机配置	
    server {
        #侦听80端口
        listen       80;

	#定义使用 www.nginx.cn访问
        server_name  localhost;

	#定义服务器的默认网站根目录位置
        root html;

	#设置编码
        #charset koi8-r;
	
	#设定本虚拟主机的访问日志
        #access_log  logs/host.access.log  main;

	#默认请求
        location / {
	    root html;	
	    #定义首页索引文件的名称
            index  index.html index.htm;
        }

	# 定义错误提示页面
        #error_page  404              /404.html;
        #redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #PHP脚本转给apache处理
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        # 禁止访问 .htxxx 文件
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}
}

2、配置文件的结构：

nginx.conf由多个块组成，最外面的块是main，main包含events和http,http包含多个upstream和多个server，server又包含多个location：

main（全局设置）、server（虚拟主机设置）、upstream（负载均衡服务器设置）和 location（URL匹配特定位置的设置）。

• main块设置的指令将影响其他所有设置；
• server块的指令主要用于指定主机和端口；
• upstream指令主要用于负载均衡，设置一系列的后端服务器；
• location块用于匹配网页位置。

这四者之间的关系式：server继承main，location继承server，upstream既不会继承其他设置也不会被继承。

在这四个部分当中，每个部分都包含若干指令，这些指令主要包含Nginx的主模块指令、事件模块指令、HTTP核心模块指令，同时每个部分还可以使用其他HTTP模块指令，例如Http SSL模块、HttpGzip Static模块和Http Addition模块等。

2.1 Nginx 的全局配置

#指定使用的用户和组

#user  nginx nginx;

#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等

worker_processes  1;

#全局错误日志

#error_log  logs/error.log;

#error_log  logs/error.log  notice;

#error_log  logs/error.log  info;

#PID文件--存放进程号的文件

#pid        logs/nginx.pid;

创建全局配置中nginx需要的运行用户：

groupadd nginx
useradd -g nginx nginx

2.2 events 配置:  服务器为linux时, 请将use epoll打开，利用linux的内核提供性能优化方案

#工作模式及连接数上限
events {
    #单个后台worker process进程的最大并发链接数
    worker_connections  1024;
    #并发总数是 worker_processes 和 worker_connections 的乘积

    #Nginx支持如下处理连接的方法（I/O复用方法），这些方法可以通过 use指令指定。  
    #use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll];  

    use epoll;  #使用 epoll（linux2.6的    性能方式 ）
}

2.3 http 配置：

http {
    #Nginx对HTTP服务器相关属性的配置
include       mime.types;
default_type  application/octet-stream;
#设定虚拟主机配置	
    server {
        #侦听80端口
        listen       80;
	    #定义使用 www.itsource.cn访问
        server_name  www.itsource.cn;
	    location  {
        }
		location  {
        }
		…..
}
  server {
        #侦听80端口
        listen       80;
	    #定义使用 www.example.cn访问
        server_name  www.example.cn;
	    location  {
        }
		location  {
        }
		…..
    }

}

include是个主模块指令，实现对配置文件所包含的文件的设定，可以减少主配置文件的复杂度。类似于Apache中的include方法。

default_type属于HTTP核心模块指令，这里设定默认类型为二进制流，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PHP环境时，Nginx是不予解析的，此时，用浏览器访问PHP文件就会出现下载窗口。

server块的指令主要用于指定主机和端口(虚拟主机)；

location部分主要用于匹配网页位置,设置不同的功能特征. 比如:缓存,重定向等

2.4 重要指令之  location

location部分主要用于匹配网页位置,设置不同的功能特征. 比如:缓存,重定向等..

实例:

有扩展名以.gif、.jpg、.jpeg、.png、.bmp、.swf结尾的静态文件都交给nginx处理，而expires用来指定静态文件的过期时间，这里是30天

location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$  {
                root    /wwwroot/www.itsource.com;
               expires 30d;
        }

upload和html下的所有文件都交给nginx来处理，当然，upload和html目录包含在/web/wwwroot/www.itsource.cn目录中

location ~ ^/(upload|html)/  {
        root    /web/wwwroot/www.itsource.com;
        expires 30d;
        }

location是对此虚拟主机下动态网页的过滤处理，也就是将所有以.php为后缀的文件都交给本机的8080端口处理

location ~ .*.php$ {
    index index.php;
    proxy_pass http://localhost:8080;
}

location的语法:

• ~      #波浪线表示执行一个正则匹配，区分大小写
• ~*     #表示执行一个正则匹配，不区分大小写
• ^~     #^~表示普通字符匹配，如果该选项匹配，只匹配该选项，不匹配别的选项，一般用来匹配目录
• =      #进行普通字符精确匹配
•  
• location中可以接受一下的语法规则

location  = / {
  # 只匹配"/".
  [ configuration A ] 
}
location  / {
  # 匹配任何请求，因为所有请求都是以"/"开始
  # 但是更长字符匹配或者正则表达式匹配会优先匹配
  [ configuration B ] 
}
location ^~ /images/ {
  # 匹配任何以 /images/ 开始的请求，并停止匹配 其它location
  [ configuration C ] 
}
location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
  # 匹配以 gif, jpg, or jpeg结尾的请求. 
  # 但是所有 /images/ 目录的请求将由 [Configuration C]处理.   
  [ configuration D ] 
}

优先级:

1、=前缀的指令严格匹配这个查询。如果找到，停止搜索。

2、所有剩下的常规字符串，最长的匹配。如果这个匹配使用^〜前缀，搜索停止。

3、正则表达式，在配置文件中定义的顺序。

4、如果第3条规则产生匹配的话，结果被使用。否则，如同从第2条规则被使用。

 

请求URI例子:

/ -> 符合configuration A

/documents/document.html -> 符合configuration B

/images/1.gif -> 符合configuration C

/documents/1.jpg ->符合 configuration 

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未完待续！