摘要:切图仔的小书本文陆续介绍的功能配置及一些实用场景待完善。更可贵的是配置简单文档丰富大大降低了学习的门槛。为什么选择自年发布以来,一直是服务器市场的霸主。虽然发布较晚,但是却因为在高并发下卓越的表现而迅速崭露头角。
切图仔的 Nginx 小书
一、介绍 Nginx 1. Nginx 是什么?本文陆续介绍 Nginx 的功能、配置、及一些实用场景(待完善...)。
Nginx,很多工程师喜欢读成"恩基克思"。Nginx 是一款高性能的HTTP和反向代理服务器软件,第一个开源版本诞生于2004年,虽然诞生较晚但经过十多年的发展,已经成为非常流行的 web 服务器软件。其发展速度和流行程度已经远远超过其它同类软件,成为大型网站和高并发网站的首选。
2. Nginx 为什么流行Nginx 之所以能够脱颖而出,一方面是因为市场往往会选择简单实用的技术,另一方面是因为web服务器的高并发已经成为趋势,而高并发又要求架构具有健壮性和可伸缩性。Nginx 的特性迎合了市场的这个发展趋势,它是为性能而生,从发布以来一直侧重于高性能,高并发,低 CPU 内存消耗;在功能方面:负载均衡,反向代理,访问控制,热部署,高扩展性等特性又十分适合现代的网络架构。更可贵的是配置简单文档丰富,大大降低了学习的门槛。这样稳定,性能强,功能丰富又简单的产品当然会受欢迎了。
3. 为什么选择 Nginx?Apache 自1990年发布以来,一直是 web 服务器市场的霸主。Nginx 虽然发布较晚,但是却因为在高并发下卓越的表现而迅速崭露头角。最初,Nginx 只是作为 Apache 在高并发场景下的补充,两者结合辅助使用。而现在,Nginx 随着迭代功能,在极多数场合已经可以抛弃老大哥来独当一面了。
Nginx 和 Apache 相同点:
同是 Http 服务器软件,都采用模块化结构设计
支持通用语言接口,如 PHP,Python 等。
支持正向代理和反向代理。
支持虚拟主机以及 SSL 加密传输
支持缓存以及压缩传输
支持 URL 重写
模块多,扩展性强
多平台支持
Nginx 的优势:
轻量级,安装简单、配置文件简洁,运行时 CPU 内存使用率低。
性能强 支持多核,处理静态文件效率高。
支持热部署,启动速度快,可以在不间断服务情况下对软件和配置进行升级
负载均衡 支持容错和健康检查
代理功能强大 支持无缓存的方向代理,同时支持 IMAP/POPS/SMTP 的代理
Nginx 的劣势:
相对于老大哥 Apache 模块要少一些
对动态请求的支持不如 Apache
Windows 版本功能有限,受限于 Windows 的特性,支持最好的还是 *unix 系统
4. Nginx 的工作原理Nginx 由内核和一系列模块组成,内核提供 Web Server 的基本功能,如启动网络协议,创建运行环境,接收和分配客户端请求,处理模块之间的交互。Nginx 的各种功能和操作都由模块来实现。
Nignx 的模块从结构上分为:
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 模块以及其它自开发模块。
这样的设计使 Nginx 方便开发和扩展,也正因此才使得 Nginx 功能如此强大。Nginx 的模块默认编译进 Nginx 中,如果需要增加或删除模块,需要重新编译 Nginx ,这一点不如 Apache 的动态模块加载方便。(如果需动态加载模块,可以使用兼容 Nginx 的web服务器 Tengine )
5. Nginx 的请求处理Nginx 使用一个多进程模型来应对外来需求,其中一个 master 进程,多个 worker 进程。master 进程负责管理 Nginx 本身和其他 worker 进程。
所有实际上的业务处理逻辑都在 worker 进程,其内有一个无限循环执行的函数,不断处理来自客户端的请求,并进行处理,直到整个 Nginx 服务停止。
worker 进程中,ngx_worker_process_cycle() 就是这个无线循环的函数。内部对一个请求的简单处理流程如下:
操作系统提供的机制产生相关的事件
接受和处理这些事件,如果是接收数据,则产生更高层的request对象
处理 request 的 header 和 body
产生响应,并发送回客户端
完成 request 的处理
重新初始化定时器及其他事件
如图展示了 Nginx 模块常规的HTTP请求和响应的过程:
#运行用户 user nobody; #启动进程,通常设置成和cpu的数量相等 worker_processes 1; #全局错误日志及PID文件 #error_log logs/error.log; #error_log logs/error.log notice; #error_log logs/error.log info; #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; } 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""; access_log logs/access.log main; #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. sendfile on; #tcp_nopush on; #连接超时时间 #keepalive_timeout 0; keepalive_timeout 65; #开启gzip压缩 #gzip off; #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 www.nginx.cn; #定义服务器的默认网站根目录位置 root html; #设定本虚拟主机的访问日志 access_log logs/nginx.access.log main; #默认请求 location / { #定义首页索引文件的名称 index index.php index.html index.htm; } # 定义错误提示页面 error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { } #静态文件,nginx自己处理 location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ { #过期30天,静态文件不怎么更新,过期可以设大一点, #如果频繁更新,则可以设置得小一点。 expires 30d; } #PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置. location ~ .php$ { fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; fastcgi_index index.php; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; include fastcgi_params; } #禁止访问 .htxxx 文件 location ~ /.ht { deny all; } } }三、Nginx 命令行
不像其他系统软件,Nginx 仅由几个命令行参数
-c // 为Nginx指定一个配置文件,来代替缺省的 -t // 不运行,仅仅测试配置。 -v // 显示Nginx的版本 -V // 显示Nginx的版本,编译器版本和配置参数。
Nginx 启动、停止、重启命令
// 启动 sudo nginx // 或者 sudo /usr/local/Cellar/nginx/1.12.0_1/bin/nginx // 如果不知道实际路径,可以nginx —V查看 // 停止命令 ps -ef | grep nginx // 查看占用进程 kill -QUIT nginx主进程号 // 从容停止 kill -TERM nginx主进程号 // 快速停止 kill -9 nginx主进程号 // 强制停止 // 或者 kill -QUIT `cat /usr/local/var/run/nginx.pid` // 如果不知道实际路径,可以nginx —V查看 // 重启命令 kill -QUIT `cat /usr/local/var/run/nginx.pid` sudo /usr/local/Cellar/nginx/1.12.0_1/bin/nginx四、Nginx 实用 场景1:适配PC与移动web
一般门户网站在访问时,会有 PC 和 H5、Pad 几个适配版本,我们常会有这样的需求,在网站被访问时候,服务端来识别用户是 PC 设备还是移动设备,跳转返回相应适配版本的页面。
第一步通常是判断 HTTP 请求头的 User-Agent ,基本原理是通过正则匹配判断,有一套开源的解决方案可以直接使用:http://detectmobilebrowsers.com/,下载 Nginx 配置即可。
第二步就是通过之前对设备的判断,来反向代理到不同的版本。
location / { proxy_pass http://leju.com if ($mobile_rewrite = perform) { proxy_pass http://m.leju.com/ # 手机版 } }
第三步,因为可能错误判断设备,或者用户就想指定访问某种设备版本,在页面底部,通常会有链接跳转其他版本。
同时在 Nginx 中加入判断,如果包含指定 source 参数,则指定进入某个版本。
场景2:前端环境切换前端开发中,我们经常需要在多个环境(开发、内测、外测、预发、正式环境)进行切换。
我们通常通过切换 host 指向搭配机器绑定不同域名的方式去实现:比如测试环境是dev.j.esf.sina.com,正式环境是j.esf.sina.com,搭配不同的 host 指向,可以形成多种组合。
而通过反向代理的Nginx,更容易处理这种代理转发的问题:
我们通过点击页面的环境按钮,让绑定的 javascript 代码往域名下种入带有 IP 信息的 cookie,同时刷新页面。
Nginx 接收新的请求,读取请求的 cookie ,如果包含指定的键名和值,则代理到这个 IP 地址。(http header 也可以)
如果没有,则代理到默认的线上环境。
set $env_id “123.59.190.206”; if( $http_cookie~* "host_id(S+)(;.*|$)"){ set $env_id $1; } location / { proxy_set_header Host $host; proxy_pass http://$env_id:80; }
...场景待续
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