nginx是什么(Nginx的概念和用法)

基礎篇

一、環境

服務器版本:CentOS 7.2

為了保證學習階段不遇到奇怪的事情,請保證以下四點(大神選擇性無視)

1. 確認系統網絡

2. 確認yum可用

3. 確認關閉iptables

4. 確認停用selinux

#查看iptables狀態systemctlstatusfirewalld.service#關閉防火墻(臨時關閉)systemctlstopfirewalld.service#查看SELinux狀態getenforce#臨時關閉SELinuxsetenforce0

安裝一些系統基本工具,正常情況系統都會自帶(沒有在裝哦)

yum-yinstallgccgcc-c++autoconfpcrepcre-develmakeautomakeyum-yinstallwgethttpd-toolsvim

二、Nginx是什么?

Nginx是一個開源且高性能、可靠的HTTP中間件、代理服務
其他的HTTP服務:

1. HTTPD-Apache基金會

2. IIS-微軟

3. GWS-Google(不對外開放)

近幾年,Nginx的市場占有率越來越高,一度飆升,為什么呢?接下來我們就知道了!

三、我們為什么選擇Nginx?

1. IO多路復用epoll(IO復用)

如何理解呢?舉個例子吧!
有A、B、C三個老師,他們都遇到一個難題,要幫助一個班級的學生解決課堂作業。
老師A采用從第一排開始一個學生一個學生輪流解答的方式去回答問題,老師A浪費了很多時間,并且有的學生作業還沒有完成呢,老師就來了,反反復復效率極慢。
老師B是一個忍者,他發現老師A的方法行不通,于是他使用了影分身術,分身出好幾個自己同一時間去幫好幾個同學回答問題,最后還沒回答完,老師B消耗光了能量累倒了。
老師C比較精明,他告訴學生,誰完成了作業舉手,有舉手的同學他才去指導問題,他讓學生主動發聲,分開了“并發”。
這個老師C就是Nginx。

2. 輕量級

• 功能模塊少 - Nginx僅保留了HTTP需要的模塊,其他都用插件的方式,后天添加

• 代碼模塊化 - 更適合二次開發,如阿里巴巴Tengine

3. CPU親和

把CPU核心和Nginx工作進程綁定,把每個worker進程固定在一個CPU上執行,減少切換CPU的cache miss,從而提高性能。

三、安裝與目錄

本人使用了鳥哥的lnmp集成包 https://lnmp.org,簡單方便-推薦!

#執行這句語句,根據指引,將安裝nginxphpMySQL可進入lnmp官網查看更詳細的過程#默認安裝目錄/usr/localwget-chttp://soft.vpser.net/lnmp/lnmp1.4.tar.gz&&tarzxflnmp1.4.tar.gz&&cdlnmp1.4&&./install.shlnmp#默認安裝目錄/usr/local

四、基本配置

#打開主配置文件,若你是用lnmp環境安裝vim/usr/local/nginx/conf/nginx.conf----------------------------------------user#設置nginx服務的系統使用用戶worker_processes#工作進程數一般情況與CPU核數保持一致error_log#nginx的錯誤日志pid#nginx啟動時的pidevents{worker_connections#每個進程允許最大連接數use#nginx使用的內核模型}

我們使用 nginx 的 http 服務,在配置文件 nginx.conf 中的 http 區域內,配置無數個 server ,每一個 server 對應這一個虛擬主機或者域名

http{......#后面再詳細介紹http配置項目server{listen80#監聽端口;server_namelocalhost#地址location/{#訪問首頁路徑root/xxx/xxx/index.html#默認目錄indexindex.htmlindex.htm#默認文件}error_page500504/50x.html#當出現以上狀態碼時從新定義到50x.htmllocation=/50x.html{#當訪問50x.html時root/xxx/xxx/html#50x.html頁面所在位置}}server{......}}

一個 server 可以出現多個 location ,我們對不同的訪問路徑進行不同情況的配置
我們再來看看 http 的配置詳情

http{sendfileon#高效傳輸文件的模式一定要開啟keepalive_timeout65#客戶端服務端請求超時時間log_formatmainXXX#定義日志格式代號為mainaccess_log/usr/local/access.logmain#日志保存地址格式代碼main}

五、模塊

查看 nginx 已開啟和編聯進去的模塊,模塊太多了,就不在這長篇大論,有需要自行百度吧~

#大寫V查看所有模塊,小寫v查看版本nginx-V#查看此配置文件是否存在語法錯誤nginx-tc/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

場景實現篇

一、靜態資源WEB服務

1.靜態資源類型

非服務器動態運行生成的文件,換句話說,就是可以直接在服務器上找到對應文件的請求

1. 瀏覽器端渲染:HTML,CSS,JS

2. 圖片:JPEG,GIF,PNG

3. 視頻:FLV,MPEG

4. 文件:TXT,任意下載文件

2.靜態資源服務場景-CDN

什么是CDN?例如一個北京用戶要請求一個文件,而文件放在的新疆的資源存儲中心,如果直接請求新疆距離太遠,延遲久。使用nginx靜態資源回源,分發給北京的資源存儲中心,讓用戶請求的動態定位到北京的資源存儲中心請求,實現傳輸延遲的最小化

2.nginx靜態資源配置

配置域:http、server、location#文件高速讀取http{sendfileon;}#在sendfile開啟的情況下,開啟tcp_nopush提高網絡包傳輸效率#tcp_nopush將文件一次性一起傳輸給客戶端,就好像你有十個包裹,快遞員一次送一個,來回十趟,開啟后,快遞員講等待你十個包裹都派件,一趟一起送給你http{sendfileon;tcp_nopushon;}#tcp_nodelay開啟實時傳輸,傳輸方式與tcp_nopush相反,追求實時性,但是它只有在長連接下才生效http{sendfileon;tcp_nopushon;tcp_nodelayon;}#將訪問的文件壓縮傳輸(減少文件資源大小,提高傳輸速度)#當訪問內容以gif或jpg結尾的資源時location~.*\.(gif|jpg)${gzipon;#開啟gzip_http_version1.1;#服務器傳輸版本gzip_comp_level2;#壓縮比,越高壓縮越多,壓縮越高可能會消耗服務器性能gzip_typestext/plainapplication/javascriptapplication/x-javascripttext/javascripttext/cssapplication/xmlapplication/xml+rssimage/jpegimage/gifimage/png;#壓縮文件類型root/opt/app/code;#對應目錄(去該目錄下尋找對應文件)}#直接訪問已壓縮文件#當訪問路徑以download開頭時,如www.baidu.com/download/test.img#去/opt/app/code目錄下尋找test.img.gz文件,返回到前端時已是可以瀏覽的img文件location~load^/download{gzip_staticon#開啟;tcp_nopushon;root/opt/app/code;}

二、瀏覽器緩存

HTTP協議定義的緩存機制(如:Expires; Cache-control等 )
減少服務端的消耗,降低延遲

1.瀏覽器無緩存

瀏覽器請求 -> 無緩存 -> 請求WEB服務器 -> 請求相應 -> 呈現

在呈現階段會根據緩存的設置在瀏覽器中生成緩存

2.瀏覽器有緩存

瀏覽器請求 -> 有緩存 -> 校驗本地緩存時間是否過期 -> 沒有過期 -> 呈現

若過期從新請求WEB服務器

3.語法配置

location~.*\.(html|htm)${expires12h;#緩存12小時}

服務器響應靜態文件時,請求頭信息會帶上 etag 和 last_modified_since 2個標簽值,瀏覽器下次去請求時,頭信息發送這兩個標簽,服務器檢測文件有沒有發生變化,如無,直接頭信息返 etag 和last_modified_since,狀態碼為304,瀏覽器知道內容無改變,于是直接調用本地緩存,這個過程也請求了服務,但是傳著的內容極少

三、跨站訪問

開發nginx跨站訪問設置

location~.*\.(html|htm)${add_headerAccess-Control-Allow-Origin*;add_headerAccess-Control-Allow-MethodsGET,POST,PUT,delete,OPTIONS;#Access-Control-Allow-Credentialstrue#允許cookie跨域}

在響應中指定 Access-Control-Allow-Credentials 為 true 時,Access-Control-Allow-Origin 不能指定為 *,需要指定到具體域名

相關跨域內容可參考Laravel 跨域功能中間件使用代碼實現跨域,原理與nginx跨域配置相同

四、防盜鏈

防止服務器內的靜態資源被其他網站所套用
此處介紹的 nginx 防盜鏈為基礎方式,其它更加深入的方式將在之后的文章介紹

首先,需要理解一個nginx變量

$http_referer#表示當前請求上一次頁面訪問的地址,換句話說,訪問www.baidu.com主頁,這是第一次訪問,所以$http_referer為空,但是訪問此頁面的時候還需要獲取一張首頁圖片,再請求這張圖片的時候$http_referer就為www.baidu.com

然后配置

location~.*\.(jpg|gif)${#valid_referers表示我們允許哪些$http_referer來訪問#none表示沒有帶$http_referer,如第一次訪問時$http_referer為空#blocked表示$http_referer不是標準的地址,非正常域名等#只允許此ipvalid_referersnoneblocked127.xxx.xxx.xxif($invalid_referer){#不滿足情況下變量值為1return403;}}

五、HTTP代理服務

Nginx可以實現多種代理方式

• HTTP

• ICMPPOPIMAP

• HTTPS

• RTMP

1. 代理區別

區別在于代理的對象不一樣

正向代理代理的對象是客戶端
反向代理代理的對象是服務端

2. 反向代理

語法:proxy_passURL默認:——位置:loaction#代理端口#場景:服務器80端口開放,8080端口對外關閉,客戶端需要訪問到8080#在nginx中配置proxy_pass代理轉發時,如果在proxy_pass后面的url加/,表示絕對根路徑;如果沒有/,表示相對路徑,把匹配的路徑部分也給代理走server{listen80;location/{proxy_passhttp://127.0.0.1:8080/;proxy_redirectdefault;proxy_set_headerHost$http_host;proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;#獲取客戶端真實IPproxy_connect_timeout30;#超時時間proxy_send_timeout60;proxy_read_timeout60;proxy_buffer_size32k;proxy_bufferingon;#開啟緩沖區,減少磁盤ioproxy_buffers4128k;proxy_busy_buffers_size256k;proxy_max_temp_file_size256k;#當超過內存允許儲蓄大小,存到文件}}

負載均衡和緩存服務

一、負載均衡

負載均衡的實現方法就是我們上章介紹的反向代理。將客戶的請求通過 nginx 分發(反向代理)到一組多臺不同的服務器上

這一組服務器我們稱為服務池(upstream server),池內的每一個服務器稱為一個單元,服務池內將對每一個單元進行請求輪訓,實現負載均衡

#配置語法:upstreamname...默認:——位置:httpupstream#自定義組名{serverx1.baidu.com;#可以是域名serverx2.baidu.com;#serverx3.baidu.com#down不參與負載均衡#weight=5;權重,越高分配越多#backup;預留的備份服務器#max_fails允許失敗的次數#fail_timeout超過失敗次數后,服務暫停時間#max_coons限制最大的接受的連接數#根據服務器性能不同,配置適合的參數#server106.xx.xx.xxx;可以是ip#server106.xx.xx.xxx:8080;可以帶端口號#serverunix:/tmp/xxx;支出socket方式}

假設我們有三臺服務器,并且假設它們的IP地址,前端負載均衡服務器A(127.0.0.1),后臺服務器B(127.0.0.2),后臺服務器C(127.0.0.3)

新建文件proxy.conf,內容如下,上一章介紹的反向代理配置

proxy_redirectdefault;proxy_set_headerHost$http_host;proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;proxy_connect_timeout30;proxy_send_timeout60;proxy_read_timeout60;proxy_buffer_size32k;proxy_bufferingon;proxy_buffers4128k;proxy_busy_buffers_size256k;proxy_max_temp_file_size256k;#服務器A的配置http{...upstreamxxx{server127.0.0.2;server127.0.0.3;}server{liseten80;server_namelocalhost;location/{proxy_passhttp://xxx#upstream對應自定義名稱includeproxy.conf;}}}#服務器B、服務器C的配置server{liseten80;server_namelocalhost;location/{indexindex.html}}

調度算法

• 輪訓:按時間順序逐一分配到不同的后端服務器

• 加權輪訓:weight值越大,分配到的幾率越高

• ip_hash:每個請求按訪問IP的hash結果分配,這樣來自同一個IP固定訪問一個后端服務器

• least_conn:最少鏈接數,哪個機器連接數少就分發給誰

• url_hash:按照訪問的URL的hash結果來分配請求,每一個URL定向到同一個后端服務器

• hash關鍵數值:hash自定義key

ip_hash配置

upstreamxxx{ip_hash;server127.0.0.2;server127.0.0.3;}

ip_hash存在缺陷,當前端服務器再多一層時,將獲取不到用戶的正確IP,獲取的將是前一個前端服務器的IP,因此 nginx1.7.2版本推出了 url_hash

url_hash配置

upstreamxxx{hash$request_uri;server127.0.0.2;server127.0.0.3;}

二、緩存服務

1. 緩存類型

• 服務端緩存:緩存存儲在后端服務器,如redis,memcache

• 代理緩存:緩存存儲在代理服務器或者中間件上,它的內容是從后端服務器獲取的,但是保存在自己本地

• 客戶端緩存:緩存在瀏覽器內的

2. nginx 代理緩存
客戶端請求nginx,nginx查看本地是否有緩存數據,若有直接返回給客戶端,若沒有再去后端服務器請求

http{proxy_cache_path/var/www/cache#緩存地址levels=1:2#目錄分級keys_zone=test_cache:10m#開啟的keys空間名字:空間大小(1m可以存放8000個key)max_size=10g#目錄最大大小(超過時,不常用的將被刪除)inactive=60m#60分鐘內沒有被訪問的緩存將清理use_temp_path=pff;#是否開啟存放臨時文件目錄,關閉默認存儲在緩存地址server{...location/{proxy_cachetest_cache;#開啟緩存對應的名稱,在keys_zone命名好proxy_cache_valid20030412h;#狀態碼為200304的緩存12小時proxy_cache_validany10m;#其他狀態緩存10小時proxy_cache_key$host$uri$is_args$args;#設置key值add_headerNginx-Cache"$upstream_cache_status";}}}

當有個特定請求我們不需要緩存的時候,在上面配置的內容中加入以下配置

server{...if($request_uri~^/(login|register)){#當請求地址有login或register時set$nocache=1;#設置一個自定義變量為true}location/{proxy_no_cache$nocache$arg_nocache$arg_comment;proxy_no_cache$http_pragma$http_authoriztion;}}

3. 分片請求

早期版本 nginx 對大文件的分片請求不支持緩存,1.9版本后slice模塊實現了這個功能
前端發起請求,nginx去獲取這個請求文件的大小,若超過我們的定義slice的大小,會進行切片,分割成多個小的請求去請求后端,到前端就成為一個一個獨立的緩存文件

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優勢:每個子請求收到的數據都會形成獨立文件,一個請求中斷了,其他請求不受影響,原本情況請求中斷,再次請求文件將從頭開始,而開啟分片請求,就接下去獲取未請求的小文件

劣勢:當文件很大或者slice很小時,可能會導致文件描述符耗盡等情況

語法:slicesize;#當大文件請求時,設置size為每個小文件的大小默認:slice0;位置:http/server/location

常見問題

一、相同 server_name 多個虛擬主機優先級

#當出現虛擬主機域名相同的情況,重啟nginx時,會出現警告??處理,但是并不不會阻止nginx繼續使用server{listen80;server_namewww.baidu.com...}server{listen80;server_namewww.baidu.com...}...優先選擇最新讀取到的配置文件,當多個文件是通過include時,文件排序越靠前,越早被讀取

二、location 匹配優先級

=#進行普通字符精確匹配,完全匹配^~#進行普通字符匹配,當前表示前綴匹配~\~*#表示執行一個正則匹配()#當程序使用精確匹配時,一但匹配成功,將停止其他匹配#當正則匹配成功時,會繼續接下來的匹配,尋找是否還有更精準的匹配

三、try_files的使用

按順序檢查文件是否存在

location/{try_files$uri$uri//index.php;}#先查找$uri下是否有文件存在,若存在直接返回給用戶#若$url下沒有文件存在,再次訪問$uri/的路徑是否有文件存在#還是沒有文件存在,交給index.php處理例:location/{root/test/index.htmltry_files$uri@test}location@test{proxy_passhttp://127.0.0.1:9090;}#訪問/時,查看/test/index.html文件是否存在#若不存在,讓9090端口的程序去處理這個請求

四、alias和root的區別

location/request_path/image/{root/local_path/image/;}#當我們訪問https://cache.yisu.com/upload/information/20210524/347/786645.png時#將訪問https://cache.yisu.com/upload/information/20210524/347/786646.png下的文件location/request_path/image/{alias/local_path/image/;}#當我們訪問https://cache.yisu.com/upload/information/20210524/347/786645.png時#將訪問https://cache.yisu.com/upload/information/20210524/347/786647.png下的文件

五、如果用戶真實IP

當一個請求通過多個代理服務器時,用戶的IP將會被代理服務器IP覆蓋

#在第一個代理服務器中設置setx_real_ip=$remote_addr#最后一個代理服務器中獲取$x_real_ip=IP1

六、Nginx 常見錯誤碼

413RequestEntityTooLarge#上傳文件過大,設置client_max_body_size503badgateway#后端服務無響應504GatewayTime-out#后端服務執行超時

感謝各位的閱讀,以上就是“Nginx的概念和用法”的內容了,經過本文的學習后,相信大家對Nginx的概念和用法這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是本站,小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!