没想到你是这样的Nginx!

墨墨导读:Nginx是一个HTTP和反向代理服务,一个邮件代理服务,一个通用的TCP/UDP代理服务。Nginx可以提供HTTP、反向代理服务,邮件代理服务,通用的TCP/UDP代理服务。云和恩墨的zCloud数据库云管平台的微服务端使用Nginx提供HTTP服务,并使用nginx作为内部的反向代理解决自动化部署安装过程中相关组件、文件依赖包下载的问题。(点击“阅读原文”查看更多)

Nginx是什么


Nginx是一个HTTP和反向代理服务,一个邮件代理服务,一个通用的TCP/UDP代理服务。

Nginx基本功能


Nginx基本功能可以分为基本的HTTP服务、高级HTTP服务和邮寄服务三大类。

Nginx提供的基本HTTP服务,可以作为HTTP代理服务器和反向代理服务器,通过缓存加速访问;通过FastCGI,uwsgi,SCGI等提供缓存,支持负载均衡和容灾;支持SSL和TLS SNI协议等。

Nginx提供高级的HTTP服务,基于名称和IP的虚拟服务器;基于IP、密码、子请求的访问控制;支持FLV和MP4媒体传输;嵌入perl语言等。

Nginx作为邮件代理服务器支持IMAP、POP3代理服务功能;通过外部HTTP身份验证服务器进行用户身份验证,并将连接重定向到内部SMTP服务器。

我们为什么选择Nginx?


为什么选择Nginx,会必不可少地和Apache服务器做个比较,WEB服务器鼻祖Apache采用的是同步阻塞型的、多进程模型,一个连接对应一个进程,高并发下会消耗大量内存,进程间切换也会消耗大量CPU资源 ;Nginx 采用的是异步非阻塞工作模型,具备高并发、低资源消耗的特性,高度模块化设计使 Nginx 具备很好的扩展性,在处理静态文件、反向代理请求等方面,Nginx 表现出很大的优势。

从netcraft网站最新统计情况可以看到Nginx份额逐渐在升高。已经逐渐接近Apache占用量。

Nginx优点


首先,Nginx支持高并发的同时资源消耗相比其他的服务器要低很多,据统计一般情况下10000个非活跃的HTTP连接在nginx中仅消耗2.5M内存,单机峰值能达到10W连接。

支持热部署,Master管理进程和worker工作进程的分离设计,使得Nginx能够提供热部署功能。

高可靠性能各大网站选择Nginx的基本条件,很多家高流量的网站核心服务器上都大规模使用Nginx。

BSD协议许可,不止允许免费使用,而且允许用户在自己的项目中直接使用或修改nginx源代码。

Nginx优点不止于此,期待各位的发掘。

安装Nginx


获取Nginx

可在http://nginx.org/en/download.html官方网站下载nginx各个版本。可以看到有主流版本(Mainline version),也可以说是开发版本,稳定版本(Stableversion)和过期版本(Legacy versions)。

编译安装Nginx

编译Nginx源代码,需要标准的gcc编译器,还需要automake完成窜国家makefile的工作,依赖一些第三方库,通常有pcre库(支持rewrite模块)、zlib库(支持gzip模块)、openssl库(支持ssl模块)。

yum -y install gcc automake make pcre-devel zlib-devel openssl-devel

下载文件后解压可以看到目录如下:

[root@lsl-test1 nginx-1.16.0]$ ls -l
total 752
drwxr-xr-x. 6 1001 1001   4096 Jun 18 23:19 auto
-rw-r--r--. 1 1001 1001 296223 Apr 23 21:13 CHANGES
-rw-r--r--. 1 1001 1001 451813 Apr 23 21:13 CHANGES.ru
drwxr-xr-x. 2 1001 1001    168 Jun 18 23:19 conf
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001   2502 Apr 23 21:12 configure
drwxr-xr-x. 4 1001 1001     72 Jun 18 23:19 contrib
drwxr-xr-x. 2 1001 1001     40 Jun 18 23:19 html
-rw-r--r--. 1 1001 1001   1397 Apr 23 21:12 LICENSE
drwxr-xr-x. 2 1001 1001     21 Jun 18 23:19 man
-rw-r--r--. 1 1001 1001     49 Apr 23 21:12 README
drwxr-xr-x. 9 1001 1001     91 Jun 18 23:19 src

Auto目录放着大量脚本文件和configure脚本程序相关:

  • CHANGES文件存放着本版本的改变,CHANGE.ru是俄语的说明,因为Nginx是俄罗斯人开发的;
  • conf目录放着配置文件;
  • configure文件是Nginx软件的自动脚本程序,检察环境和生成编译代码需要的makefile文件;
  • contrib存放着几个特殊脚本,目录下readme有说明;
  • html存放着两个.html的静态网页文件;
  • man存放了Nginx软件帮助文档;
  • src目录存放了Nginx软件的源代码。

可以看下配置的帮助,每个参数后面都有英文解释

[root@lsl-test1 nginx-1.16.0]$ ./configure  --help
  --help                             print this message
  --prefix=PATH                  set installation prefix
  --sbin-path=PATH             set nginx binary pathname
  --modules-path=PATH        set modules path
  --conf-path=PATH             set nginx.conf pathname
  --error-log-path=PATH       set error log pathname
  --pid-path=PATH               set nginx.pid pathname
  --lock-path=PATH              set nginx.lock pathname
  --user=USER                    set non-privileged user for worker processes
  --group=GROUP                set non-privileged group for worker processes
  --build=NAME                   set build name
  --builddir=DIR                  set build directory
......

使用configure脚本生成make文件

[root@lsl-test1 nginx-1.16.0]$./configure   --sbin-path=/nginx/nginx --conf-path=/nginx/nginx.conf --user=nginx

使用make进行源码编译

make

make install安装Nginx

make install

编译安装完成之后启动Nginx

[root@lsl-test1 contrib]$ nginx
[root@lsl-test1 contrib]$ps -ef|grep nginx
root        8264      1      0 23:30 ?           00:00:00 nginx: master process nginx
nginx      8265   8264   0 23:30 ?          00:00:00 nginx: worker process
root         9068   2726   0 23:47 pts/1    00:00:00 grep --color=auto nginx

可以使用-?或-h查看Nginx具体命令参数

[root@lsl-test1 ~]$ nginx -h
nginx version: nginx/1.15.12
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: /etc/nginx/)
  -c filename   : set configuration file (default: /etc/nginx/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file

Nginx组成


文件组成

编译后的Nginx主要文件组成有Nginx二进制可执行文件,nginx.conf配置文件,access.log访问日志,error.log错误日志。

这里主要说下nginx.conf配置文件,Nginx和它的模块工作方式由配置文件决定,配置文件默认名为nginx.conf ,放在/usr/local/nginx/conf, /etc/nginx,或者/usr/local/etc/nginx目录下。

下面是Nginx初始化默认的一个配置文件

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
# Load dynamic modules. See /usr/share/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
    worker_connections 1024;
}
http {
    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  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 2048;
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    server {
        listen       80 default_server;
        listen       [::]:80 default_server;
        server_name  _;
        root         /usr/share/nginx/html;
        # Load configuration files for the default server block.
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
        location / {
        }
        error_page 404 /404.html;
            location = /40x.html {
        }
        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
            location = /50x.html {
        }
    }
...
}

配置文件由指令和指令块构成,每条指令以分号结尾,指令和参数间以空格分分隔,指令快以大括号{}将所多条指令组织到一起,include语句可以组合多个配置文件。使用#添加注释,提高可队形。使用$符号获取变量。

下面我们看看nginx.conf各个指令块的作用。

1)全局块

全局块是默认配置文件从开始到events块之间的一部分,例如下面节选的部分默认配置文件。主要设置一些影响Nginx服务器整体运行的配置质量,通常包括运行的用户,工作进程数,pid存放路径,日志路径及配置文件等。

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
# Load dynamic modules. See /usr/share/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

2)events指令块

Events块设计指令主要是影响Nginx与用户网络连接,主要包括是否允许同时接收多个网络连接,选择哪个事件驱动模型处理请求,每个工作进程支持的最大连接数等。

3)http指令块

Http指令块是Nginx服务器配置中的重要部分。Http指令块中可以包含自己的全局块,也可以包含多个server指令块,server指令块又可以包含location指令块。Http全局块中可以定义MIME_TYPE,文件引入,自定义日志、连接超时时间、连接请求上限数量等。

4)server指令块

Server指令块可以包含多个location指令块,最常见的配置是监听端口配置和服务名称或者IP地址。

5)location指令块

Location指令块可以对特定请求进行处理。地址的定向、数据缓存和应答控制都在这部分实现。

进程组成

Nginx后台进程有一个主进程,和若干个工作进程。主进程的作用是读取和评估配置,并维护工作进程。工作进程处理请求。Nginx依赖事件模型和依靠操作系统机制,有效地分发工作进程间的请求。工作进程数量配置在配置文件中,并且可以修改为给定的配置或者根据CPU核数动态调整进程数。

[root@lslt ~]# ps -ef|grep nginx |grep -v grep
root     21960     1  0 Jun12 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
nginx    21961 21960  0 Jun12 ?        00:00:00 nginx: worker process
nginx    21962 21960  0 Jun12 ?        00:00:00 nginx: worker process
nginx    21963 21960  0 Jun12 ?        00:00:00 nginx: worker process
nginx    21964 21960  0 Jun12 ?        00:00:00 nginx: worker process 

可以看到实际运行进程工作进程和配置文件数量是一致的。

[root@lslt ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf |grep work
worker_processes                4;
worker_connections          1024;

Nginx为什么采用管理进程和工作进程分开的模式呢?主要好处有以下两点:

1)主进程不对用户请求提供服务,只用于管理提供服务的工作进程,所以主进程可以是唯一的,可以启停服务、重载配置文件、平滑升级程序等。主进程需要拥有较大的权限,工作进程的权限要小于或等于主进程,这样主进程才可以完全地管理工作进程。当任意一个工作进程出现错误时,主进程可以启动新的工作进程继续服务。

2)多个工作进程可以提供健壮性,一个进程异常后,其他进程可以正常处理请求。更重要的是可以实现多核并发处理。通常推荐工作进程数量和CPU核数相等,这样每个工作进程绑定到CPU核上,进程间切换代价最小。

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编辑:尹文敏

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原文发布于微信公众号 - 数据和云(OraNews)

原文发表时间:2019-07-04

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