Nginx 攻略

一、Nginx简介
Nginx是一款开源代码的高性能http服务器和反向代理服务器，同时支持IMAP/POP3代理服务，这是一款自由的软件。它采用了最新的网络I/O模型，支持高达5000个并发连接，该软件包可以在官方网站http://nginx.org下载。（本实验中的环境为redhat7.4，四台机器如下:
本实验中所使用到的四台机器
二、Nginx安装。
步骤一：构建Nginx服务器（实验中已有nginx源码包）
1）使用源码包安装nginx软件包

[root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel     ##安装依赖包
[root@proxy ~]# useradd -s /sbin/nologin nginx   ##添加本地不可登陆的nginx启动用户
[root@proxy ~]# tar  -xf   nginx-1.10.3.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.10.3
[root@proxy nginx-1.10.3]# ./configure   \
> --prefix=/usr/local/nginx   \                ##指定安装路径（可省略）
> --user=nginx   \                      ##指定用户（可省略，默认用户为nobody）
> --group=nginx  \                      ##指定组（可省略默认组为nobody）
> --with-http_ssl_module                        ##开启SSL加密功能
[root@proxy nginx-1.10.3]# make && make install    ##编译并安装

2）nginx命令的用法

[root@proxy ~]#ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx   /sbin    ##建立软连接，可直接使用nginx命令起服
[root@proxy ~]# nginx                                  ##启动服务
[root@proxy ~]# nginx -s stop                          ##关闭服务
[root@proxy ~]# nginx -s reload                     ##重新加载配置文件
[root@proxy ~]# nginx –V                             ##查看软件信息

步骤二：升级Nginx服务器
1）编译新版本nginx软件

[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx   --group=nginx   --with-http_ssl_module
[root@proxy nginx-1.12.2]# make            

2) 备份老的nginx主程序，并使用编译好的新版本nginx替换老版本

[root@proxy nginx-1.12.2]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx    >/usr/local/nginx/sbin/nginxold
[root@proxy nginx-1.12.2]# cp objs/nginx  /usr/local/nginx/sbin/ ##拷贝新版本

[root@proxy nginx-1.12.2]# killall  nginx  
[root@proxy nginx-1.12.2]# nginx       ##升级（通常使用的方法为先杀死nginx进程再重新启动即可完成升级）
[root@proxy ~]#nginx –v                //查看版本

步骤三：客户端访问测试

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5

三、完成需要用户认证登陆的页面（延续上个实验）
1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        auth_basic "Input Password:";                        ##认证提示符
        auth_basic_user_file "/usr/local/nginx/pass";        ##认证密码文件
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
  }

2）生成密码文件，创建用户及密码，使用htpasswd命令创建账户文件，需要确保系统中已经安装了httpd-tools。

[root@proxy ~]# yum -y install  httpd-tools
[root@proxy ~]# htpasswd -c /usr/local/nginx/pass   tom     ##创建密码文件
[root@proxy ~]# htpasswd  /usr/local/nginx/pass   jerry   ##追加用户，不使用-c选项
[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/pass           ##可查看已建立用户信息

3）重启Nginx服务

[root@proxy ~]# nginx -s reload

四、创建基于域名的虚拟主机（延续上个实验）
1）修改Nginx服务配置，添加相关虚拟主机配置如下

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;                                      ##端口
        server_name  www.a.com;                            ##域名
        auth_basic "Input Password:";                        ##认证提示符
        auth_basic_user_file "/usr/local/nginx/pass";          ##认证密码文件
location / {
            root   html;                                    ##指定网站根路径
            index  index.html index.htm;
       }
       
}
… …
    server {
        listen  80;                                       
        server_name  www.b.com;                               
location / { 
   root   www;                                 
index  index.html index.htm;
}
}

2）创建网站根目录及对应首页文件

[root@proxy ~]# mkdir /usr/local/nginx/www
[root@proxy ~]# echo "www" > /usr/local/nginx/www/index.html

3）重启nginx服务

[root@proxy ~]# nginx -s reload

4）修改客户端主机192.168.4.100的/etc/hosts文件，进行域名解析

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[root@client ~]# echo “192.168.4.5  www.a.com  www.b.com” >> /etc/hosts

5)客户端访问测试

  [root@client ~]# firefox http://www.a.com            ##输入密码后可以访问
    [root@client ~]# firefox http://www.b.com            ##直接访问

###############################################扩展：1.基于端口的虚拟主机（参考模板）
server {
        listen       8080;              //端口
        server_name  web1.example.com;          //域名
        ......
}
    server {
        listen       8000;
        server_name  web1.example.com;
      .......
}

2.基于IP的虚拟主机（参考模板）

server {
        listen       192.168.0.1:80;          //端口
        server_name  web1.example.com;          //域名
  ... ...
}
    server {
        listen       192.168.0.2:80;
        server_name  web1.example.com;
... ...
}

五、SSL虚拟主机（通过https访问站点，通过私钥、证书对站点所有数据加密，此案例中加密文件自行创建，对外网不起作用，正常生产环境中去相应机构办理证书等文件）
1）生成私钥与证书

[root@proxy ~]# cd /usr/local/nginx/conf            ##需要去往配置文件目录下
[root@proxy ~]# openssl genrsa > cert.key          ##生成私钥
[root@proxy ~]# openssl req -new -x509 -key cert.key > cert.pem  ##生成证书

2）修改Nginx配置文件，设置加密网站的虚拟主机（找到对应server去掉注释）

[root@proxy ~]# vim  /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
… …    
server {
        listen       443 ssl;
        server_name            www.c.com;
        ssl_certificate      cert.pem;                    ##这里是证书文件
        ssl_certificate_key  cert.key;                     ##这里是私钥文件
        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;
        }
}

3）重启nginx服务

[root@proxy ~]# nginx -s reload

4）修改客户端主机192.168.4.100的/etc/hosts文件，进行域名解析

[root@client ~]# echo “192.168.4.5  www.c.com” >> /etc/hosts
[root@client ~]# firefox https://www.c.com          ##信任证书后可以访问

六、部署LNMP环境（延续上个实验的nginx安装初始环境）

安装部署Nginx、MariaDB、PHP环境
安装部署Nginx、MariaDB、PHP、PHP-FPM；
启动Nginx、MariaDB、FPM服务；
并测试LNMP是否工作正常。

以上软件安装完成并起服后继续执行以下操作：
步骤一：修改Nginx配置文件并启动服务（找到配置文件中php段的location，去掉注释并修改fastcgi配置文件名称，只有下文井号处不用去注释）

   [root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    location / {
                root   html;
                index  index.php  index.html   index.htm;

#设置默认首页为index.php，当用户在浏览器地址栏中只写域名或IP，不说访问什么页面时，服务器会把默认首页index.php返回给用户
        }
 location  ~  \.php$  {
   root           html;
   fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;    #将请求转发给本机9000端口，PHP解释器
   fastcgi_index  index.php;
  #fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
   include        fastcgi.conf;
        }
[root@proxy ~]# nginx -s reload

步骤二：创建PHP页面，测试LNMP架构能否解析PHP页面

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/test.php
>?php
echo 123
?>
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/test.php

七、地址重写（关于Nginx服务器的地址重写，主要用到的配置参数是rewrite）
通过调整Nginx服务端配置，实现以下目标：
1、所有访问a.html的请求，重定向到b.html;
2、所有访问192.168.4.5的请求重定向至www.tmooc.cn；
3、所有访问192.168.4.5/下面子页面，重定向至www.tmooc.cn/下相同的页面；
4、实现firefox与curl访问相同页面文件，返回不同的内容。
步骤一：修改配置文件(访问a.html重定向到b.html)

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
location / {
    root   html;
index  index.html index.htm;
rewrite /a.html  /b.html;            
}
}
[root@proxy ~]# echo "BB" > /usr/local/nginx/html/b.html
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# firefox  http://192.168.4.5/a.html

步骤二：访问a.html重定向到b.html（跳转地址栏）

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
location / {
    root   html;
index  index.html index.htm;
rewrite /a.html  /b.html  redirect;            
}
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# firefox  http://192.168.4.5/a.html

步骤三：修改配置文件(访问192.168.4.5的请求重定向至www.baidu.cn)

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
rewrite ^/ http://www.baidu.cn/;
location / {
    root   html;
index  index.html index.htm;
# rewrite /a.html  /b.html  redirect;
}
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# firefox  http://192.168.4.5

步骤四：修改配置文件(访问192.168.4.5/下面子页面，重定向至www.baidu.cn/下相同的页面)

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
rewrite ^/(.*)$ http://www.baidu.cn/$1;
location / {
    root   html;
index  index.html index.htm;
# rewrite /a.html  /b.html  redirect;
}
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# firefox  http://192.168.4.5/test

步骤五：修改配置文件(实现curl和火狐访问相同链接返回的页面不同)

创建网页目录以及对应的页面文件：

[root@proxy ~]# echo “I am Normal page” > /usr/local/nginx/html/test.html
[root@proxy ~]# mkdir -p /usr/local/nginx/html/firefox/
[root@proxy ~]# echo “firefox page” > /usr/local/nginx/html/firefox/test.html
修改Nginx服务配置

[root@proxy~]#vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

.. ..

server {
         listen       80;
            server_name  localhost;
    location / {
        root   html;
    index  index.html index.htm;
    }
  

  ##################这里，~符号代表正则匹配，*符号代表不区分大小写

if ($http_user_agent ~* firefox) {            ##识别客户端firefox浏览器
rewrite ^(.*)$ /firefox/$1;
}
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# firefox  http://192.168.4.5/test
[root@client ~]# curl     http://192.168.4.5/test.html
PS：地址重写格式【总结】
rewrite 旧地址 新地址 [选项];
last 不再读其他rewrite
break 不再读其他语句，结束请求
redirect 临时重定向
permament 永久重定向

八、Nginx反向代理

使用Nginx实现Web反向代理功能，实现如下功能：
后端Web服务器两台，可以使用httpd实现
Nginx采用轮询的方式调用后端Web服务器
两台Web服务器的权重要求设置为不同的值
最大失败次数为1，失败超时时间为30秒

步骤一：部署实施后端Web服务器

[root@web1 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web1 ~]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html
[root@web1 ~]# systemctl restart httpd
[root@web1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web2 ~]# yum  -y  install  httpd
[root@web2 ~]# echo "192.168.2.200" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# systemctl restart httpd
[root@web2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@web2 ~]# setenforce 0

步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现反向代理功能

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
#使用upstream定义后端服务器集群，集群名称任意(如webserver)
#使用server定义集群中的具体服务器和端口
upstream webserver {
                server 192.168.2.100:80;
                server 192.168.2.200:80;
        }
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  localhost;
            location / {
#通过proxy_pass将用户的请求转发给webserver集群
            proxy_pass http://webserver;
            }
    }
[root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5  //使用该命令多次访问查看效果

步骤三：配置upstream服务器集群池属性
1）设置失败次数，超时时间，权重
weight可以设置后台服务器的权重，max_fails可以设置后台服务器的失败次数，fail_timeout可以设置后台服务器的失败超时时间。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
upstream webserver {
                server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=30;
                server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30;
                server 192.168.2.101 down;
        }
#weight设置服务器权重值，默认值为1
#max_fails设置最大失败次数
#fail_timeout设置失败超时时间，单位为秒
#down标记服务器已关机，不参与集群调度
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  localhost;
            location / {
            proxy_pass http://webserver;
        }
}
 [root@proxy ~]# nginx -s reload

关闭一台后端服务器（如web1）

[root@web1 ~]# systemctl stop httpd

客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
[root@client ~]# curl http://192.168.4.5 ##客户端使用浏览器访问代理服务器测试轮询效果
步骤四：配置upstream服务器集群的调度算法
1）设置相同客户端访问相同Web服务器

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
.. ..
upstream webserver {
#通过ip_hash设置调度规则为：相同客户端访问相同服务器
                 ip_hash;
                server 192.168.2.100 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10;
                server 192.168.2.200 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=10;
        }
.. ..
server {
        listen        80;
        server_name  www.tarena.com;
            location / {
            proxy_pass http://webserver;
        }
}
 [root@proxy ~]# nginx -s reload
 [root@client ~]# curl http://192.168.4.5            //使用该命令多次访问查看效果

九、Nginx的TCP/UDP调度器

使用Nginx实现TCP/UDP调度器功能，实现如下功能：
后端SSH服务器两台
Nginx编译安装时需要使用--with-stream，开启ngx_stream_core_module模块
Nginx采用轮询的方式调用后端SSH服务器

步骤一：部署支持4层TCP/UDP代理的Nginx服务器
1）部署nginx服务器
编译安装必须要使用–with-stream参数开启4层代理模块。

[root@proxy ~]# yum –y install gcc pcre-devel openssl-devel        //安装依赖包
[root@proxy ~]# tar  -xf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module                                //开启SSL加密功能
> --with-stream                                       //开启4层反向代理功能
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install           //编译并安装

步骤二：配置Nginx服务器，添加服务器池，实现TCP/UDP反向代理功能
1）修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf配置文件

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
stream {
            upstream backend {
               server 192.168.2.100:22;            //后端SSH服务器的IP和端口
               server 192.168.2.200:22;
}
            server {
                listen 12345;                    //Nginx监听的端口
                proxy_connect_timeout 1s;
                proxy_timeout 3s;
                 proxy_pass backend;
             }
}
http {
.. ..
}
 [root@proxy ~]# nginx -s reload
[root@client ~]# ssh 192.168.4.5 -p 12345       ##使用该命令多次访问查看效果

十、补充设置各项优化
1、在配置文件中加入server_tokens off; 参数禁止版本信息泄漏：

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server_tokens off;       ##在http模块中，server外加入

2、优化Nginx并发量
1）优化前使用ab高并发测试

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient)
socket: Too many open files (24)     ##提示打开文件数量过多

2）修改Nginx配置文件，增加并发量

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_processes  2;               ##与CPU核心数量一致
events {
worker_connections 65535;        ##每个worker最大并发连接数
use epoll;
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload
3）优化Linux内核参数（最大文件数量）
[root@proxy ~]# ulimit -a                        ##查看所有属性值
[root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000                ##设置硬限制（临时规则）
[root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000                ##设置软限制（临时规则）
[root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf
    .. ..
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000
#该配置文件分4列，分别如下：
#用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值

4）优化后测试服务器并发量（因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试）

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/

3、优化Nginx数据包头缓存
1）优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL                    ##经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏
[root@proxy ~]# ./buffer.sh
.. ..
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>##提示头部信息过大

2）修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小

[root@proxy ~]# vim  /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
client_header_buffer_size    1k;        ##默认请求包头信息的缓存    
large_client_header_buffers  4 4k;        ##大请求包头部信息的缓存个数与容量
.. ..
}
[root@proxy ~]# nginx -s reload

3）优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]#cat cat buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL
[root@proxy ~]# ./buffer.sh

4、浏览器本地缓存静态数据
1）修改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ {
expires        30d;            ##定义客户端缓存时间为30天
}
}
[root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
[root@proxy ~]# nginx -s reload

2）优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg

在Firefox地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。
5、自定义报错页面
修改Nginx配置文件，自定义报错页面

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
error_page   404  /40x.html;    ##找到此行进行自定义错误页面设置
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/40x.html        ##生成错误页面
Oops,No NO no page …
[root@proxy ~]# nginx -s reload

PS：常见http状态码对应信息
201  一切正常
301  永久重定向
302  临时重定向
401  用户名或密码错误
403  禁止访问
404  文件不存在
414  请求URI头部过长
500  服务器内部错误
502  Bad  Gateway

6、查看服务器状态信息
1）编译安装时使用–with-http_stub_status_module开启状态页面模块

[root@proxy ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel ##安装常见依赖包
[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module                        ##开启SSL加密功能
> --with-stream                                ##开启TCP/UDP代理模块
> --with-http_stub_status_module                ##开启status状态页面
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install    ##编译并安装

2）修改Nginx配置文件，定义状态页面

[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location /status {
                stub_status on;          ##找到server并写入一个location
        }

[root@proxy ~]# nginx

2）优化后，查看状态页面信息

[root@proxy ~]# curl  http://192.168.4.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 10 10 3 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0
##Active connections：当前活动的连接数量。
##Accepts：已经接受客户端的连接总数量。
##Handled：已经处理客户端的连接总数量（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。
##Requests：客户端发送的请求数量。
##Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
##Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。
##Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。

7、对页面进行压缩处理
1）修改Nginx配置文件

[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
.. ..
gzip on;                            ##开启压缩
gzip_min_length 1000;                ##小文件不压缩
gzip_comp_level 4;                    ##压缩比率
gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
                                    ##对特定文件压缩，类型参考mime.types
.. ..
}

8、服务器内存缓存（如果需要处理大量静态文件，可以将文件缓存在内存，下次访问会更快。）

http { 
open_file_cache          max=2000  inactive=20s;   
##设置服务器最大缓存2000个文件句柄，关闭20秒内无请求的文件句柄
        open_file_cache_valid    60s;
##文件句柄的有效时间是60秒，60秒后过期
        open_file_cache_min_uses 5;
##只有访问次数超过5次会被缓存
        open_file_cache_errors   off;
}

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