Nginx 核心模块与配置实践

一、Nginx 简介与安装

1、Nginx 简介

Nginx是一个高性能WEB服务器，除它之外Apache、Tomcat、Jetty、IIS，它们都是Web服务器，或者叫做WWW（World Wide Web）服务器，相应地也都具备Web服务器的基本功能。Nginx 相对基它WEB服务有什么优势呢？

（1）Tomcat、Jetty 面向java语言，先天就是重量级的WEB服务器，其性能与Nginx没有可比性。

（2）IIS只能在Windows操作系统上运行。Windows作为服务器在稳定性与其他一些性能上都不如类UNIX操作系统，因此，在需要高性能Web服务器的场合下IIS并不占优。

（3）Apache的发展时期很长，而且是目前毫无争议的世界第一大Web服务器，其有许多优点，如稳定、开源、跨平台等，但它出现的时间太长了，在它兴起的年代，互联网的产业规模远远比不上今天，所以它被设计成了一个重量级的、不支持高并发的Web服务器。在Apache服务器上，如果有数以万计的并发HTTP请求同时访问，就会导致服务器上消耗大量内存，操作系统内核对成百上千的Apache进程做进程间切换也会消耗大量CPU资源，并导致HTTP请求的平均响应速度降低，这些都决定了Apache不可能成为高性能Web服务器，这也促使了Lighttpd和Nginx的出现。下图可以看出07年到18 年强劲增长势头。

2、编译与安装

安装环境准备

（1）Liunx 内核 2.6 及以上版本：
只有 2.6 之后才支持了 epoll，在此之前使用 select 或 poll 多路复用的 IO 模型，无法解决高并发压力的问题。通过命令 uname -a 即可查看。

#查看 linux 内核
uname -a

（2）GCC编译器
GCC（GNU Compiler Collection）可用来编译C语言程序。Nginx不会直接提供二进制可执行程序,只能下载源码进行编译。

（3）PCRE库
PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，Perl兼容正则表达式）是由Philip Hazel开发的函数库，目前为很多软件所使用，该库支持正则表达式。

（4）zlib库
zlib库用于对HTTP包的内容做gzip格式的压缩，如果我们在nginx.conf里配置了gzip on，并指定对于某些类型（content-type）的HTTP响应使用gzip来进行压缩以减少网络传输量。

（5）OpenSSL开发库
如果我们的服务器不只是要支持HTTP，还需要在更安全的SSL协议上传输HTTP，那么就需要拥有OpenSSL了。另外，如果我们想使用MD5、SHA1等散列函数，那么也需要安装它。

扫描二维码关注公众号，回复： 6747102 查看本文章

上面几个库都是Nginx 基础功能所必需的，为简单起见我们可以通过yum 命令统一安装。

#yum 安装nginx 环境
yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel pcre pcre-devel

源码获取：
nginx 下载页：http://nginx.org/en/download.html 。
** # 下载nginx 最新稳定版本
wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.9.tar.gz
#解压
tar -zxvf nginx-1.15.9.tar.gz
最简单的安装：
# 全部采用默认安装
./configure
make && make install 
执行完成之后 nginx 运行文件 就会被安装在 /usr/local/nginx 下。

基于参数构建
./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-debug

控制命令：
#默认方式启动：
./sbin/nginx 
#指定配置文件启动 
./sbing/nginx -c /tmp/nginx.conf 
#指定nginx程序目录启动
./sbin/nginx -p /usr/local/nginx/

#快速停止
./sbin/nginx -s stop
#优雅停止
./sbin/nginx -s quit

# 热装载配置文件 
./sbin/nginx -s reload
# 重新打开日志文件
./sbin/nginx -s reopen

二、Nginx 架构说明

Nginx 架构图:

架构说明：

（1）nginx启动时，会生成两种类型的进程，一个是主进程（Master），一个（windows版本的目前只有一个）和多个工作进程（Worker）。主进程并不处理网络请求，主要负责调度工作进程，也就是图示的三项：加载配置、启动工作进程及非停升级。所以，nginx启动以后，查看操作系统的进程列表，我们就能看到至少有两个nginx进程。

（2）服务器实际处理网络请求及响应的是工作进程（worker），在类unix系统上，nginx可以配置多个worker，而每个worker进程都可以同时处理数以千计的网络请求。

（3）模块化设计。nginx的worker，包括核心和功能性模块，核心模块负责维持一个运行循环（run-loop），执行网络请求处理的不同阶段的模块功能，如网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤，以及将请求发往上游服务器等。而其代码的模块化设计，也使得我们可以根据需要对功能模块进行适当的选择和修改，编译成具有特定功能的服务器。

（4）事件驱动、异步及非阻塞，可以说是nginx得以获得高并发、高性能的关键因素，同时也得益于对Linux、Solaris及类BSD等操作系统内核中事件通知及I/O性能增强功能的采用，如kqueue、epoll及event ports。

Nginx 核心模块：

三、Nginx 配置与使用

（1）配置文件语法格式

（2）配置第一个静态WEB服务

（3）配置案例

a. 动静分离实现
b. 防盗链
c. 多域名站点
d. 下载限速
e. IP 黑名单
f. 基于user-agent分流

（4）日志配置

1、配置文件的语法格式：
先来看一个简单的nginx 配置

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;
        }
        location /nginx_status {
        stub_status on;
        access_log   off;
  	    }
    }
}

上述配置中的events、http、server、location、upstream等属于配置项块。而worker_processes 、worker_connections、include、listen 属于配置项块中的属性。 /nginx_status 属于配置块的特定参数参数。其中server块嵌套于http块，其可以直接继承访问Http块当中的参数。


配置块	名称开头用大口号包裹其对应属性
属性	基于空格切分属性名与属性值，属性值可能有多个项都以空格进行切分如：access_log logs/host.access.log main
参数	其配置在块名称与大括号间，其值如果有多个也是通过空格进行拆

注意如果配置项值中包括语法符号，比如空格符，那么需要使用单引号或双引号括住配置项值，否则Nginx会报语法错误。例如：

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                     '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                     '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

2、配置第一个静态WEB服务

基础站点演示：

创建站点目录 mkdir -p /usr/www/luban
编写静态文件
配置 nginx.conf
配置server
配置location

基本配置介绍说明：

（1）监听端口
语法：listen address：
默认：listen 80;
配置块：server

（2）主机名称
语法：server_name name[……];
默认：server_name "";
配置块：server
server_name后可以跟多个主机名称，如server_name www.testweb.com、download.testweb.com;。支持通配符与正则

（3）location
语法：location[=|～|～*|^～|@]/uri/{……}
配置块：server

/ 基于uri目录匹配
=表示把URI作为字符串，以便与参数中的uri做完全匹配。
～表示正则匹配URI时是字母大小写敏感的。
～*表示正则匹配URI时忽略字母大小写问题。
^～表示正则匹配URI时只需要其前半部分与uri参数匹配即可。

动静分离演示：

创建静态站点
配置 location /static
配置 ~* \.(gif|png|css|js)$
基于目录动静分离

   server {
        listen 80;
        server_name *.luban.com;
        root /usr/www/luban;
        location / {
                index luban.html;
        }
        location /static {
         alias /usr/www/static;
        }
 }

基于正则动静分离

location ~* \.(gif|jpg|png|css|js)$ {
      root /usr/www/static;
}

防盗链配置演示：
加入至指定location 即可实现

valid_referers none blocked *.luban.com;
 if ($invalid_referer) {
       return 403;
}

下载限速：

location /download {
    limit_rate 1m;
    limit_rate_after 30m;
}

创建IP黑名单
创建黑名单文件

echo 'deny 192.168.0.132;' >> balck.ip
#http 配置块中引入 黑名单文件
include       black.ip;

3、日志配置：
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"';
access_log  logs/access.log  main;

基于域名打印日志

access_log logs/$host.access.log main;

error日志的设置

语法：error_log /path/file level;

默认：error_log logs/error.log error;

level是日志的输出级别，取值范围是debug、info、notice、warn、error、crit、alert、emerg，针对指定的客户端输出debug级别的日志

语法：debug_connection[IP|CIDR]

events {
debug_connection 192.168.0.147; 
debug_connection 10.224.57.0/200;
}