Openresty最佳案例 | 第1篇:Nginx介绍

Nginx 简介

Nginx是一个高性能的Web 服务器,同时是一个高效的反向代理服务器,它还是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。

由于Nginx采用的是事件驱动的架构,能够处理并发百万级别的tcp连接,高度的模块化设计和自由的BSD许可,使得Nginx有着非常丰富的第三方模块。比如Openresty、API网关Kong。

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。

Nginx的优点

  • 高并发响应性能非常好,官方Nginx处理静态文件并发5w/s
  • 反向代理性能非常强。(可用于负载均衡)
  • 内存和cpu占用率低。(为Apache的1/5-1/10)
  • 对后端服务有健康检查功能。
  • 支持PHP cgi方式和fastcgi方式。
  • 配置代码简洁且容易上手。

Nginx的安装

Centos系统安装,请参考这里http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/134907.htm。先复制粘贴下它的文章。

1.gcc 安装

安装 nginx 需要先将官网下载的源码进行编译,编译依赖 gcc 环境,如果没有 gcc 环境,则需要安装:

yum install gcc-c++

2.PCRE pcre-devel 安装

PCRE(Perl Compatible Regular Expressions) 是一个Perl库,包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx 的 http 模块使用 pcre 来解析正则表达式,所以需要在 linux 上安装 pcre 库,pcre-devel 是使用 pcre 开发的一个二次开发库。nginx也需要此库。命令:

yum install -y pcre pcre-devel

3.zlib 安装

zlib 库提供了很多种压缩和解压缩的方式, nginx 使用 zlib 对 http 包的内容进行 gzip ,所以需要在 Centos 上安装 zlib 库。

yum install -y zlib zlib-devel

4.OpenSSL 安装

OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库,囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及 SSL 协议,并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。 nginx 不仅支持 http 协议,还支持 https(即在ssl协议上传输http),所以需要在 Centos 安装 OpenSSL 库。

yum install -y openssl openssl-devel

5.官网下载

1.直接下载.tar.gz安装包,地址:https://nginx.org/en/download.html

2.使用wget命令下载(推荐)。

wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.10.1.tar.gz

6.解压

依然是直接命令:

tar -zxvf nginx-1.10.1.tar.gz cd nginx-1.10.1

7.配置

其实在 nginx-1.10.1 版本中你就不需要去配置相关东西,默认就可以了。当然,如果你要自己配置目录也是可以的。 使用默认配置

./configure

8.编译安装

make make install

查找安装路径:

whereis nginx

Nginx的模块组成

Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块:

  • 核心模块:HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块
  • 基础模块:HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块,
  • 第三方模块:HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。

Nginx的高并发得益于其采用了epoll模型,与传统的服务器程序架构不同,epoll是linux内核2.6以后才出现的。Nginx采用epoll模型,异步非阻塞,而Apache采用的是select模型。

  • Select特点:select 选择句柄的时候,是遍历所有句柄,也就是说句柄有事件响应时,select需要遍历所有句柄才能获取到哪些句柄有事件通知,因此效率是非常低。
  • epoll的特点:epoll对于句柄事件的选择不是遍历的,是事件响应的,就是句柄上事件来就马上选择出来,不需要遍历整个句柄链表,因此效率非常高。

Nginx常用命令

nginx 环境变量配置:

export PATH=$PATH:/usr/servers/nginx/sbin

  • 查看nginx进程 ps -ef|grep nginx
  • 启动nginx nginx 启动结果显示nginx的主线程和工作线程,工作线程的数量跟nginx.conf中的配置参数worker_processes有关。
  • 平滑启动nginx kill -HUP cat /var/run/nginx.pid 或者 nginx -s reload
  • 强制停止nginx pkill -9 nginx
  • 检查对nginx.conf文件的修改是否正确 nginx -t
  • 停止nginx的命令 nginx -s stop或者pkill nginx
  • 查看nginx的版本信息 nginx -v
  • 查看完整的nginx的配置信息 nginx -V

Nginx的配置

通常情况下,Nginx的配置在Ngix的安装目录下的/conf/config.default 文件里,基本配置如下:

worker_process # 表示工作进程的数量,一般设置为cpu的核数

worker_connections # 表示每个工作进程的最大连接数

server{} # 块定义了虚拟主机
    listen # 监听端口
    server_name # 监听域名
    location {} # 是用来为匹配的 URI 进行配置,URI 即语法中的“/uri/”
    location /{} # 匹配任何查询,因为所有请求都以 / 开头
        root # 指定对应uri的资源查找路径,这里html为相对路径,完整路径为
        # /opt/nginx-1.7.7/html/
        index # 指定首页index文件的名称,可以配置多个,以空格分开。如有多
        # 个,按配置顺序查找。

location 常用配置如下:

模式

含义

location = /uri

= 表示精确匹配,只有完全匹配上才能生效

location ^~ /uri

^~ 开头对URL路径进行前缀匹配,并且在正则之前。

location ~ pattern

开头表示区分大小写的正则匹配

location ~* pattern

开头表示不区分大小写的正则匹配

location /uri

不带任何修饰符,也表示前缀匹配,但是在正则匹配之后

location /

通用匹配,任何未匹配到其它location的请求都会匹配到,相当于switch中的default

Nginx的常用配置非常多,以下内容摘自于布尔教育课件,仅供参考:

#定义Nginx运行的用户和用户组
user  www www;
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes  8;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
#为每个进程分配cpu,上例中将8个进程分配到8个cpu,当然可以写多个,或者将一个进程分配到多个cpu。
worker_rlimit_nofile 102400;
#这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打
#开文件数(ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不是那么均匀
#,所以最好与ulimit -n的值保持一致。

#全局错误日志及PID文件
error_log  /usr/local/nginx/logs/error.log; 
#错误日志定义等级,[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
pid        /usr/local/nginx/nginx.pid;

#一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文件数(系统的值ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不均匀.
#所以建议与ulimit -n的值保持一致。
worker_rlimit_nofile 65535;

#工作模式及连接数上限
events {
    use   epoll;                #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
    worker_connections  102400; #单个后台worker process进程的最大并发链接数 (最大连接数=连接数*进程数)
    multi_accept on; #尽可能多的接受请求
}
#设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
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
    access_log    /usr/local/nginx/log/nginx/access.log;
     sendfile      on;
    #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.
    #autoindex  on;  #开启目录列表访问,合适下载服务器,默认关闭。
    tcp_nopush on; #防止网络阻塞
    keepalive_timeout 60;
    #keepalive超时时间,客户端到服务器端的连接持续有效时间,当出现对服务器的后,继请求时,keepalive-timeout功能可避免建立或重新建立连接。
    tcp_nodelay   on; #提高数据的实时响应性
   #开启gzip压缩
   gzip on;
    gzip_min_length  1k;
    gzip_buffers     4 16k;
    gzip_http_version 1.1;
    gzip_comp_level 2; #压缩级别大小,最大为9,值越小,压缩后比例越小,CPU处理更快。
    #值越大,消耗CPU比较高。
    gzip_types       text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
    gzip_vary on;
    client_max_body_size 10m;      #允许客户端请求的最大单文件字节数
    client_body_buffer_size 128k;  #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数,
    proxy_connect_timeout 90;      #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
    proxy_send_timeout 90;         #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
    proxy_read_timeout 90;         #连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)
    proxy_buffer_size 4k;          #设置代理服务器(nginx)保存用户头信息的缓冲区大小
    proxy_buffers 4 32k;           #proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的话,这样设置
    proxy_busy_buffers_size 64k;   #高负荷下缓冲大小(proxy_buffers*2)

    #设定请求缓冲
    large_client_header_buffers  4 4k;
    client_header_buffer_size 4k;
    #客户端请求头部的缓冲区大小,这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求的头部大小不会超过1k
    #不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
    open_file_cache max=102400 inactive=20s;
    #这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
    open_file_cache_valid 30s;
    #这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
    open_file_cache_min_uses 1;
    #open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个数字,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive
    #包含其它配置文件,如自定义的虚拟主机
    include vhosts.conf;
}

配置详解2如下:

    #这里为后端服务器wugk应用集群配置,根据后端实际情况修改即可,tdt_wugk为负载均衡名称,可以任意指定
    #但必须跟vhosts.conf虚拟主机的pass段一致,否则不能转发后端的请求。weight配置权重,在fail_timeout内检查max_fails次数,失败则剔除均衡。
    upstream tdt_wugk {
        server   127.0.0.1:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
        server   127.0.0.1:8081 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    }
   #虚拟主机配置
    server {
        #侦听80端口
        listen       80;
        #定义使用www.wuguangke.cn访问
        server_name  www.wuguangke.cn;
        #设定本虚拟主机的访问日志
        access_log  logs/access.log  main;
            root   /data/webapps/wugk;  #定义服务器的默认网站根目录位置
        index index.php index.html index.htm;   #定义首页索引文件的名称
        #默认请求
        location ~ /{
          root   /data/www/wugk;      #定义服务器的默认网站根目录位置
          index index.php index.html index.htm;   #定义首页索引文件的名称
          #以下是一些反向代理的配置.
          proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
          #如果后端的服务器返回502、504、执行超时等错误,自动将请求转发到upstream负载均衡池中的另一台服务器,实现故障转移。
          proxy_redirect off;
          #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
          proxy_set_header Host $host;
          proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
          proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
           proxy_pass  http://tdt_wugk;     #请求转向后端定义的均衡模块
       }

        # 定义错误提示页面
            error_page   500 502 503 504 /50x.html;  
            location = /50x.html {
            root   html;
        }
        #配置Nginx动静分离,定义的静态页面直接从Nginx发布目录读取。
        location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$
        {
            root /data/www/wugk;
            #expires定义用户浏览器缓存的时间为3天,如果静态页面不常更新,可以设置更长,这样可以节省带宽和缓解服务器的压力。
            expires      3d;
        }
        #PHP脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
        location ~ \.php$ {
            root /root;
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /data/www/wugk$fastcgi_script_name;
            include fastcgi_params;
        }
        #设定查看Nginx状态的地址
        location /NginxStatus {
            stub_status  on;
        }
     }
}

Nginx 内置绑定变量

名称

说明

$arg_name

请求中的name参数

$args

请求中的参数

$binary_remote_addr

远程地址的二进制表示

$body_bytes_sent

已发送的消息体字节数

$content_length HTTP

请求信息里的”Content-Length”

$content_type

请求信息里的”Content-Type”

$document_root

针对当前请求的根路径设置值

$host

请求信息中的”Host”,如果请求中没有Host行,则等于设置的服务器名

$hostname

机器名使用 gethostname系统调用的值

$http_cookie

cookie 信息

$http_referer

引用地址

$http_user_agent

客户端代理信息

$http_via

最后一个访问服务器的Ip地址。

$http_x_forwarded_for

相当于网络访问路径

$is_args

如果请求行带有参数,返回“?”,否则返回空字符串

$limit_rate

对连接速率的限制

$nginx_version

当前运行的nginx版本号

$pid worker

进程的PID

$query_string

与args相同

$realpath_root

按root指令或alias指令算出的当前请求的绝对路径。其中的符号链接都会解析成真是文件路径,使用 Nginx 内置绑定变量

207$remote_addr

客户端IP地址

$remote_port

客户端端口号

$remote_user

客户端用户名,认证用

$request

用户请求

$request_body

这个变量(0.7.58+) 包含请求的主要信息。在使用proxy_pass或fastcgi_pass指令的location中比较有意义

$request_body_file

客户端请求主体信息的临时文件名

$request_completion

如果请求成功,设为”OK”;如果请求未完成或者不是一系列请求中最后一部分则设为空

$request_filename

当前请求的文件路径名,比如/opt/nginx/www/test.php

$request_method

请求的方法,比如”GET”、”POST”等

$request_uri

请求的URI,带参数

$scheme

所用的协议,比如http或者是https

$server_addr

服务器地址,如果没有用listen指明服务器地址,使用这个变量将发起一次系统调用以取得地址(造成资源浪费)

$server_name

请求到达的服务器名

$server_port

请求到达的服务器端口号

$server_protocol

请求的协议版本,”HTTP/1.0”或”HTTP/1.1”

$uri

请求的URI,可能和最初的值有不同,比如经过重定向之类的

参考资料

http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/134907.htm

https://moonbingbing.gitbooks.io/openresty-best-practices/content/ngx/nginx.html

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