Nginx Tutorial

本文最后更新于：2024年8月9日晚上

nginx architecture

1. 进程模型

Nginx 分一个master进程和多个worker进程。

master进程：读取和评估配置，并管理worker进程。接收来外界信号，向worker进程发送信号，监控worker进程运行状态，当worker进程异常退出后，会自动重新启动新的worker进程。
worker进程：对请求进行实际处理。worker进程之间对等且互相独立，竞争客户端请求，一个请求只能在一个worker进程中处理。worker进程的数量可在配置文件中设置的，一般设置与机器CPU核数一致。

2. 异步非阻塞

master进程根据配置建立好socket，再fork出多个worker进程。worker进程竞争请求，每个worker只有一个主线程，有一个函数，执行无限循环，不断处理收到的来自客户端的请求。异步非阻塞，同时处理的请求只有一个，只是在请求间不断地切换而已。

3. 流畅修改

重启或修改nginx配置，服务不会中断。
　　master进程接到信号，先重新加载配置文件，再启动新worker进程，并向所有老worker进程发送信号。老worker收到信号后，不再接收新的请求，处理完当前进程中请求后退出。

4. 模型优点

独立进程，不需要加锁，节省开销。
独立进程，互相不影响，一个进程出问题，其它进程还在工作，服务不会中断，降低了风险。

Nginx install

安装Nginx

https://nginx.org/

# https://nginx.org/en/download.html
#1、下载 Nginx
wget https://nginx.org/download/nginx-1.22.1.tar.gz
#2、解压安装包
tar zxvf nginx-1.22.1.tar.gz
#3、进入安装包目录
cd nginx-1.22.1
#4、编译安装
./configure --help
./configure --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
make -j 16 && make -j 16 install
#5、查看nginx版本
/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -v

配置Nginx

创建用户 user：

1 2	`/usr/sbin/groupadd nginx /usr/sbin/useradd -g nginx nginx`

配置nginx.conf

1	`vim /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf`

控制Nginx
- 启动nginx：运行可执行文件 -s 参数控制Nginx ：
- stop：快速关闭服务
- quit：正常关闭服务
- reload：重新加载配置文件
- reopen：重启 Nginx

Configuration settings

nginx的配置系统由一个主配置文件nginx.conf和其他一些辅助的配置文件构成。 # 号表示注释。

指令组成指令由指令名称及其参数组成。

简单指令，以分号结尾。如果指令含空格，要用引号括起来。

1	`user nobody;`

块指令，包含大括号括起来的复合配置块。

1
2
3

server {
  # configuration of HTTP virtual server 2
}

include指令为了使配置更易于维护，可将复杂或可服用指令拆分存储在其他.conf，并在主nginx.conf文件中使用include指令引用引进来。

1	`include conf.d/http;`

指令上下文如果块指令在大括号内部有其他指令，则称为上下文

main : 任何上下文之外的就属于main，与具体业务功能无关的一些参数。
http：main中，与提供http服务相关的一些配置参数。如keepalive、gzip。
server : http中，每个虚拟主机对应一个server配置项，包含该虚拟主机相关的配置。
location : http中，某些特定的URL对应的一系列配置项。
mail : 实现email相关的SMTP/IMAP/POP3代理时，共享的一些配置项。
events : main中，一般连接处理
stream : TCP协议流量

指令上下文之间可能互相包含。

示例配置

user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log  info;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    server {
        listen          80;
        server_name     [www.linuxidc.com](http://www.linuxidc.com/);
        access_log      logs/linuxidc.access.log main;
        location / {
            index index.html;
            root  /var/www/[linuxidc.com/htdocs](http://linuxidc.com/htdocs);
        }
    }

    server {
        listen          80;
        server_name     [www.Androidj.com](http://www.androidj.com/);
        access_log      logs/androidj.access.log main;
        location / {
            index index.html;
            root  /var/www/[androidj.com/htdocs](http://androidj.com/htdocs);
        }
    }
}

mail {
    auth_http  127.0.0.1:80/auth.php;
    pop3_capabilities  "TOP"  "USER";
    imap_capabilities  "IMAP4rev1"  "UIDPLUS";
    server {
        listen     110;
        protocol   pop3;
        proxy      on;
    }

    server {
        listen      25;
        protocol    smtp;
        proxy       on;
        smtp_auth   login plain;
        xclient     off;
    }
}

Nginx modules

nginx是由core和一系列的功能模块所组成。 nginx core实现了底层的通讯协议，为其他模块和nginx进程构建了基本的运行时环境，并且构建了其他各模块的协作基础。

event module: 事件处理模块。提供了各具体事件的处理。
phase handler: handler 模块。主要负责处理客户端请求并产生待响应内容。
output filter: filter 模块。主要是负责对输出的内容进行处理，可以对输出进行修改。
upstream: upstream 模块。实现反向代理的功能，将真正的请求转发到后端服务器上，并从后端服务器上读取响应，发回客户端。upstream模块是一种特殊的handler。
load-balancer: 负载均衡模块。实现特定的算法，在众多的后端服务器中，选择一个服务器出来作为某个请求的转发服务器。

Nginx main function

代理服务器(反向、正向)
HTTP 服务器(包含动静分离)
负载均衡

代理服务器:

反向代理

1. 传递请求

当NGINX代理请求时，它将请求发送到指定的代理服务器，获取响应，并将其发送回客户端。 **_ pass指令：地址可指定为域名或IP地址(可包括端口)。也可以指向一组命名的服务器。如果URI与地址一起指定，将替换匹配请求的URI。

proxy_pass 将请求传递给 HTTP 代理服务器
fastcgi_pass 将请求传递给 FastCGI 服务器
uwsgi_pass 将请求传递给 uwsgi 服务器
scgi_pass 将请求传递给 SCGI 服务器
memcached_pass 将请求传递给 memcached 服务器

location /some/path/ {
    proxy_pass http://www.example.com/link/;
}
location ~ \.php {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
}

2. 传递请求标头

proxy_set_header:修改、设置 header 字段，可以在一个或多个 location、server、http 块中指定。

1
2
3

location /some/path/ {
    proxy_set_header Host $host;
}

3. 配置缓冲区

默认情况下，NGINX 缓存来自代理服务器的响应，直到收到整个响应。 proxy_buffering：启用和禁用缓冲 proxy_buffers ：请求缓冲区的大小和数量 proxy_buffer_size ：响应缓冲区的大小

location /some/path/ {
    proxy_buffers 16 4k;
    proxy_buffer_size 2k;
    proxy_pass http://localhost:8000;
}

4. 选择传出IP地址

代理服务器配置为只接受特定 IP 的连接时。 proxy_bind：指定 IP

location /app1/ {
    proxy_bind 127.0.0.1;
    proxy_pass http://example.com/app1/;
}

正向代理

客户端向代理发送一个请求并指定目标，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。目前不支持HTTPS。

resolver：配置正向代理的DNS服务器
listen：正向代理的端口

resolver 114.114.114.114 8.8.8.8;
server {
    resolver_timeout 5s;
    listen 81;
    access_log  e:/wwwrootproxy.access.log;
    error_log   e:/wwwrootproxy.error.log;
    location / {
        proxy_pass http://$host$request_uri;
    }
}

HTTP服务器

Web服务器

1. 日志

access_log 访问日志，可结合if参数条件记录
error_log 错误日志

2. server

server：http中，定义多个虚拟服务器
listen：指定侦听请求的IP地址和端口。如果省略端口，则使用标准端口。如果省略地址，将侦听所有地址。
server_name：如多个server匹配listen，可指定主机头域

3. 资源定位

root：指定搜索文件的根目录，可放在http，server或location
index：指令定义索引文件的名称，默认为index.html 匹配root+URI+index
try_files：检查指定的文件或目录是否存在，如果没有则返回配置的URI、状态代码、代理。

4. 返回特定状态码

return [响应代码] [重定向URL]|[响应文本]：返回指令

5. 重写URI

rewrite regex replacement [flag]：location 和 server中，结合正则表达式和标志位实现url重写以及重定向
- last：停止执行当前上下文中的重写指令
- break：停止执行当前虚拟主机的后续rewrite指令集
- redirect ：返回302临时重定向
- permanent ：返回301永久重定向

6. 重写HTTP响应

sub_filter：重写或更改响应中的内容
error_page : 处理错误

7. 压缩和解压

gzip：向客户端发送响应之前，NGINX会执行压缩
gunzip：为了服务于不接受压缩数据的客户端

map $status $loggable {
  ~^[23] 0;
  default 1;
}
access_log /access.log combined if=$loggable;
error_log /error.log;

http {
    server {
        listen       80;      
        server_name  localhost;
        client_max_body_size 1024M; 
        gzip on;

        location / {  
            root /data/www;
            index  index.html;
            try_files $uri https://cdn.jsdelivr.net/gh/wujun234/images@master/default.gif;
            try_files $uri $uri/ $uri.html =404;
            try_files $uri $uri/ @backend;
        }

        location /users/ {
            rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1 break;
        }

        location @backend {
            proxy_pass http://backend.example.com;
        }

        location /wrong/url {
            return 404;
        }

        location / {
            gunzip on;
            sub_filter 'href="http://127.0.0.1:8080/' 'href="https://$host/';
            sub_filter /blog/ /blog-staging/;
            sub_filter_once on;
        }

        error_page 404 /404.html;
    }
}

如果访问http://localhost就会默认访问到/data/www目录下面的index.html。

动静分离

根据请求URI拆分动静资源，分开导流向不同的代理或提供不同的文件

负载均衡

根据规则随机的将请求分发到指定的服务器上处理，负载均衡配置一般都需要同时配置反向代理，通过反向代理跳转到负载均衡。

Nginx 目前支持自带 3 种负载均衡策略，还有 2 种常用的第三方策略。

1. RR(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

upstream test {
    server localhost:8080;
    server localhost:8081;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://test;
        proxy_set_header Host $host:$server_port;
    }
}

2. 权重

指定轮询几率，weight 和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

upstream test {
    server localhost:8080 weight=9;
    server localhost:8081 weight=1;
}

3. ip_hash

ip_hash 的每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，每个访客固定访问一个服务器，可解决程序状态问题。

upstream test {
    ip_hash;
    server localhost:8080;
    server localhost:8081;
}

4. fair(第三方)

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

upstream backend {
    fair;
    server localhost:8080;
    server localhost:8081;
}

5. url_hash(第三方)

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。在upstream中加入hash语句，server语句中不能写入weight等其他的参数，hash_method是使用的hash算法

upstream backend {
    hash $request_uri;
    hash_method crc32;
    server localhost:8080;
    server localhost:8081;
}

linux

Nginx Tutorial

https://git.msft.vip/2022/12/23-nginx-Tutorial/

作者

Jas0n0ss

发布于

2022年12月23日

更新于

2024年8月9日

许可协议

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Nginx Tutorial

nginx architecture

1. 进程模型

2. 异步非阻塞

3. 流畅修改

4. 模型优点

Nginx install

Configuration settings

指令组成 指令由指令名称及其参数组成。

include指令 为了使配置更易于维护，可将复杂或可服用指令拆分存储在其他.conf，并在主nginx.conf文件中使用include指令引用引进来。

指令上下文 如果块指令在大括号内部有其他指令，则称为上下文

示例配置

Nginx modules

Nginx main function

代理服务器(反向、正向)

HTTP 服务器(包含动静分离)

负载均衡

代理服务器:

反向代理

1. 传递请求

2. 传递请求标头

3. 配置缓冲区

4. 选择传出IP地址

正向代理

HTTP服务器

Web服务器

1. 日志

2. server

3. 资源定位

4. 返回特定状态码

5. 重写URI

6. 重写HTTP响应

7. 压缩和解压

动静分离

负载均衡

1. RR(默认)

2. 权重

3. ip_hash

4. fair(第三方)

5. url_hash(第三方)

指令组成指令由指令名称及其参数组成。

include指令为了使配置更易于维护，可将复杂或可服用指令拆分存储在其他.conf，并在主nginx.conf文件中使用include指令引用引进来。

指令上下文如果块指令在大括号内部有其他指令，则称为上下文