精华 Nginx 入门到实战
发布于 23 天前 作者 yan 48 次浏览

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源码精品专栏

来源:sf.gg/a/1190000014893012

  • 基础篇

  • 一、环境

  • 二、Nginx是什么?

  • 三、我们为什么选择Nginx?

  • 三、安装与目录

  • 四、基本配置

  • 五、模块

  • 场景实现篇

  • 一、静态资源WEB服务

  • 二、浏览器缓存

  • 三、跨站访问

  • 四、防盗链

  • 五、HTTP代理服务

  • 负载均衡和缓存服务

  • 一、负载均衡

  • 二、缓存服务

  • 常见问题

  • 一、相同 server_name 多个虚拟主机优先级

  • 二、location 匹配优先级

  • 三、try_files的使用

  • 四、alias和root的区别

  • 五、如果用户真实IP

  • 六、Nginx 常见错误码


基础篇

一、环境

服务器版本:CentOS 7.2

为了保证 学习阶段 不遇到奇怪的事情,请保证以下四点(大神选择性无视)

  • 确认系统网络
  • 确认yum可用
  • 确认关闭iptables
  • 确认停用selinux
#查看iptables状态
systemctl status firewalld.service
#关闭防火墙(临时关闭)
systemctl stop firewalld.service
#查看SELinux状态
getenforce
#临时关闭SELinux
setenforce 0

安装一些系统基本工具,正常情况系统都会自带(没有在装哦)

yum -y install gcc gcc-c++ autoconf pcre pcre-devel make automake
yum -y install wget httpd-tools vim

二、Nginx是什么?

Nginx是一个开源且高性能、可靠的HTTP中间件、代理服务 其他的HTTP服务:

  • HTTPD-Apache基金会
  • IIS-微软
  • GWS-Google(不对外开放)

近几年,Nginx的市场占有率越来越高,一度飙升,为什么呢?接下来我们就知道了!

三、我们为什么选择Nginx?

1. IO多路复用epoll(IO复用)

如何理解呢?举个例子吧! 有A、B、C三个老师,他们都遇到一个难题,要帮助一个班级的学生解决课堂作业。 老师A采用从第一排开始一个学生一个学生轮流解答的方式去回答问题,老师A浪费了很多时间,并且有的学生作业还没有完成呢,老师就来了,反反复复效率极慢。 老师B是一个忍者,他发现老师A的方法行不通,于是他使用了影分身术,分身出好几个自己同一时间去帮好几个同学回答问题,最后还没回答完,老师B消耗光了能量累倒了。 老师C比较精明,他告诉学生,谁完成了作业举手,有举手的同学他才去指导问题,他让学生主动发声,分开了“并发”。 这个老师C就是Nginx。

2. 轻量级

  • 功能模块少 - Nginx仅保留了HTTP需要的模块,其他都用插件的方式,后天添加
  • 代码模块化 - 更适合二次开发,如阿里巴巴Tengine

3. CPU亲和

把CPU核心和Nginx工作进程绑定,把每个worker进程固定在一个CPU上执行,减少切换CPU的cache miss,从而提高性能。

三、安装与目录

本人使用了鸟哥的lnmp集成包 https://lnmp.org,简单方便-推荐!

#执行这句语句,根据指引,将安装 nginx php mysql 可进入lnmp官网查看更详细的过程
#默认安装目录/usr/local
wget -c http://soft.vpser.net/lnmp/lnmp1.4.tar.gz && tar zxf lnmp1.4.tar.gz && cd lnmp1.4 && ./install.sh lnmp

#默认安装目录
/usr/local

四、基本配置

#打开主配置文件,若你是用lnmp环境安装
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

----------------------------------------

user                    #设置nginx服务的系统使用用户
worker_processes        #工作进程数 一般情况与CPU核数保持一致
error_log               #nginx的错误日志
pid                     #nginx启动时的pid

events {
    worker_connections    #每个进程允许最大连接数
    use                   #nginx使用的内核模型
}

我们使用 nginx 的 http 服务,在配置文件 nginx.conf 中的 http 区域 ,配置无数个 server ,每一个 server 对应这一个虚拟主机或者域名

http {
    ... ...        #后面再详细介绍 http 配置项目

    server {
        listen 80                          #监听端口;
        server_name localhost              #地址

        location / {                       #访问首页路径
            root /xxx/xxx/index.html       #默认目录
            index index.html index.htm     #默认文件
        }

        error_page  500 504   /50x.html    #当出现以上状态码时从新定义到50x.html
        location = /50x.html {             #当访问50x.html时
            root /xxx/xxx/html             #50x.html 页面所在位置
        }
    }

    server {
        ... ...
    }
}

一个 server 可以出现多个 location ,我们对不同的访问路径进行不同情况的配置 我们再来看看 http 的配置详情

http {
    sendfile  on                  #高效传输文件的模式 一定要开启
    keepalive_timeout   65        #客户端服务端请求超时时间
    log_format  main   XXX        #定义日志格式 代号为main
    access_log  /usr/local/access.log  main     #日志保存地址 格式代码 main
}

五、模块

查看 nginx 已开启和编联进去的模块,模块太多了,就不在这长篇大论,有需要自行百度吧~

#大写V查看所有模块,小写v查看版本
nginx -V
# 查看此配置文件 是否存在语法错误
nginx -tc /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

场景实现篇

一、静态资源WEB服务

1.静态资源类型

非服务器动态运行生成的文件,换句话说,就是可以直接在服务器上找到对应文件的请求

  • 浏览器端渲染:HTML,CSS,JS
  • 图片:JPEG,GIF,PNG
  • 视频:FLV,MPEG
  • 文件:TXT,任意下载文件

2.静态资源服务场景-CDN

什么是CDN?例如一个北京用户要请求一个文件,而文件放在的新疆的资源存储中心,如果直接请求新疆距离太远,延迟久。使用nginx静态资源回源,分发给北京的资源存储中心,让用户请求的动态定位到北京的资源存储中心请求,实现传输延迟的最小化

2.nginx静态资源配置

配置域:http、server、location
#文件高速读取
http {
     sendfile   on;
}
#在 sendfile 开启的情况下,开启 tcp_nopush 提高网络包传输效率
#tcp_nopush 将文件一次性一起传输给客户端,就好像你有十个包裹,快递员一次送一个,来回十趟,开启后,快递员讲等待你十个包裹都派件,一趟一起送给你
http {
     sendfile   on;
     tcp_nopush on;
}
#tcp_nodelay 开启实时传输,传输方式与 tcp_nopush 相反,追求实时性,但是它只有在长连接下才生效
http {
     sendfile   on;
     tcp_nopush on;
     tcp_nodelay on;
}

#将访问的文件压缩传输 (减少文件资源大小,提高传输速度)
#当访问内容以gif或jpg结尾的资源时
location ~ .*\.(gif|jpg)$ {
    gzip on; #开启
    gzip_http_version 1.1; #服务器传输版本
    gzip_comp_level 2; #压缩比,越高压缩越多,压缩越高可能会消耗服务器性能
    gzip_types   text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/css application/xml application/xml+rss image/jpeg image/gif image/png;     #压缩文件类型
    root /opt/app/code;     #对应目录(去该目录下寻找对应文件)
}

#直接访问已压缩文件
#当访问路径以download开头时,如www.baidu.com/download/test.img
#去/opt/app/code目录下寻找test.img.gz文件,返回到前端时已是可以浏览的img文件
location ~ load^/download {
    gzip_static on #开启;
    tcp_nopush on;
    root /opt/app/code;
}

二、浏览器缓存

HTTP协议定义的缓存机制(如:Expires; Cache-control等 ) 减少服务端的消耗,降低延迟

1.浏览器无缓存

浏览器请求 -> 无缓存 -> 请求WEB服务器 -> 请求相应 -> 呈现

呈现 阶段会根据缓存的设置在浏览器中生成缓存

2.浏览器有缓存

浏览器请求 -> 有缓存 -> 校验本地缓存时间是否过期 -> 没有过期 -> 呈现

若过期从新请求WEB服务器

3.语法配置

location ~ .*\.(html|htm)$ {
    expires 12h;    #缓存12小时
}

服务器响应静态文件时,请求头信息会带上 etag 和 last_modified_since 2个标签值,浏览器下次去请求时,头信息发送这两个标签,服务器检测文件有没有发生变化,如无,直接头信息返 etag 和last_modified_since,状态码为  304  ,浏览器知道内容无改变,于是直接调用本地缓存,这个过程也请求了服务,但是传着的内容极少

三、跨站访问

开发nginx跨站访问设置

location ~ .*\.(html|htm)$ {
     add_header Access-Control-Allow-Origin *;
     add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS;
     #Access-Control-Allow-Credentials true #允许cookie跨域
}

在响应中指定 Access-Control-Allow-Credentials 为 true 时,Access-Control-Allow-Origin 不能指定为 *,需要指定到具体域名

相关跨域内容可参考 Laravel 跨域功能中间件 使用代码实现跨域,原理与nginx跨域配置相同

四、防盗链

防止服务器内的静态资源被其他网站所套用 此处介绍的 nginx 防盗链为基础方式,其它更加深入的方式将在之后的文章介绍

首先,需要理解一个nginx变量

$http_referer #表示当前请求上一次页面访问的地址,换句话说,访问 www.baidu.com 主页,这是第一次访问,所以 $http_referer 为空,但是 访问此页面的时候还需要获取一张首页图片,再请求这张图片的时候 $http_referer 就为 www.baidu.com

然后配置

location ~ .*\.(jpg|gif)$ {
    #valid_referers 表示我们允许哪些 $http_referer 来访问
    #none 表示没有带 $http_referer,如第一次访问时 $http_referer 为空
    #blocked 表示 $http_referer 不是标准的地址,非正常域名等
    #只允许此ip
    valid_referers none blocked 127.xxx.xxx.xx
    if ($invalid_referer) {     #不满足情况下变量值为1
        return 403;
    }
}

五、HTTP代理服务

Nginx可以实现多种代理方式

  • HTTP
  • ICMPPOPIMAP
  • HTTPS
  • RTMP

1. 代理区别

区别在于代理的对象不一样

正向代理代理的对象是客户端 反向代理代理的对象是服务端

2. 反向代理

语法:proxy_pass URL
默认:——
位置:loaction

#代理端口
#场景:服务器80端口开放,8080端口对外关闭,客户端需要访问到8080
#在nginx中配置proxy_pass代理转发时,如果在proxy_pass后面的url加/,表示绝对根路径;如果没有/,表示相对路径,把匹配的路径部分也给代理走
server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;
        proxy_redirect default;

        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #获取客户端真实IP

        proxy_connect_timeout 30; #超时时间
        proxy_send_timeout 60;
        proxy_read_timeout 60;

        proxy_buffer_size 32k;
        proxy_buffering on; #开启缓冲区,减少磁盘io
        proxy_buffers 4 128k;
        proxy_busy_buffers_size 256k;
        proxy_max_temp_file_size 256k; #当超过内存允许储蓄大小,存到文件
    }
}

负载均衡和缓存服务

一、负载均衡

负载均衡的实现方法就是我们上章介绍的 反向代理  。将客户的请求通过 nginx 分发(反向代理)到一组多台不同的服务器上

这一组服务器我们称为  服务池(upstream server) ,池内的每一个服务器称为一个  单元 ,服务池内将对每一个单元进行请求轮训,实现负载均衡

#配置
语法:upstream name ...
默认:——
位置:http

upstream #自定义组名 {
    server x1.baidu.com;    #可以是域名
    server x2.baidu.com;
    #server x3.baidu.com
                            #down         不参与负载均衡
                            #weight=5;    权重,越高分配越多
                            #backup;      预留的备份服务器
                            #max_fails    允许失败的次数
                            #fail_timeout 超过失败次数后,服务暂停时间
                            #max_coons    限制最大的接受的连接数
                            #根据服务器性能不同,配置适合的参数

    #server 106.xx.xx.xxx;        可以是ip
    #server 106.xx.xx.xxx:8080;   可以带端口号
    #server unix:/tmp/xxx;        支出socket方式
}

假设我们有三台服务器,并且假设它们的IP地址,前端负载均衡服务器A(127.0.0.1),后台服务器B(127.0.0.2),后台服务器C(127.0.0.3)

新建文件  proxy.conf ,内容如下,上一章介绍的反向代理配置

proxy_redirect default;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffering on;
proxy_buffers 4 128k;
proxy_busy_buffers_size 256k;
proxy_max_temp_file_size 256k;

#服务器A的配置
http {
    ...
    upstream xxx {
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
    }
    server {
        liseten 80;
        server_name localhost;
        location / {
            proxy_pass http://xxx     #upstream 对应自定义名称
            include proxy.conf;
        }
    }
}

#服务器B、服务器C的配置
server {
    liseten 80;
    server_name localhost;
    location / {
         index  index.html
    }
}

调度算法

  • 轮训:按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器
  • 加权轮训:weight值越大,分配到的几率越高
  • ip_hash:每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一个IP固定访问一个后端服务器
  • least_conn:最少链接数,哪个机器连接数少就分发给谁
  • url_hash:按照访问的URL的hash结果来分配请求,每一个URL定向到同一个后端服务器
  • hash关键数值:hash自定义key

ip_hash  配置

  upstream xxx {
        ip_hash;
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
  }

ip_hash存在缺陷,当前端服务器再多一层时,将获取不到用户的正确IP,获取的将是前一个前端服务器的IP,因此 nginx1.7.2版本推出了 url_hash

url_hash  配置

  upstream xxx {
        hash $request_uri;
        server 127.0.0.2;
        server 127.0.0.3;
  }

二、缓存服务

1. 缓存类型

  • 服务端缓存:缓存存储在后端服务器,如redis,memcache
  • 代理缓存:缓存存储在代理服务器或者中间件上,它的内容是从后端服务器获取的,但是保存在自己本地
  • 客户端缓存:缓存在浏览器内的

2. nginx 代理缓存 客户端请求nginx,nginx查看本地是否有缓存数据,若有直接返回给客户端,若没有再去后端服务器请求

http {
    proxy_cache_path    /var/www/cache #缓存地址
                        levels=1:2 #目录分级
                        keys_zone=test_cache:10m #开启的keys空间名字:空间大小(1m可以存放8000个key)
                        max_size=10g #目录最大大小(超过时,不常用的将被删除)
                        inactive=60m #60分钟内没有被访问的缓存将清理
                        use_temp_path=pff; #是否开启存放临时文件目录,关闭默认存储在缓存地址

    server {
        ...
        location / {
            proxy_cache test_cache;    #开启缓存对应的名称,在keys_zone命名好
            proxy_cache_valid 200 304 12h;    #状态码为200 304的缓存12小时
            proxy_cache_valid any 10m;    #其他状态缓存10小时
            proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;    #设置key值
            add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
        }
    }
}

当有个特定请求我们不需要缓存的时候,在上面配置的内容中加入以下配置

server {
    ...
    if ($request_uri ~ ^/(login|register) ) {    #当请求地址有login或register时
        set $nocache = 1;    #设置一个自定义变量为true
    }
    location / {
        proxy_no_cache $nocache $arg_nocache $arg_comment;
        proxy_no_cache $http_pragma $http_authoriztion;
    }
}

3. 分片请求

早期版本 nginx 对大文件的分片请求不支持缓存,1.9版本后slice模块实现了这个功能 前端发起请求,nginx去获取这个请求文件的大小,若超过我们的定义slice的大小,会进行切片,分割成多个小的请求去请求后端,到前端就成为一个一个独立的缓存文件

优势:每个子请求收到的数据都会形成独立文件,一个请求中断了,其他请求不受影响,原本情况请求中断,再次请求文件将从头开始,而开启分片请求,就接下去获取未请求的小文件

劣势:当文件很大或者slice很小时,可能会导致文件描述符耗尽等情况

 语法:   slice size;    #当大文件请求时,设置size为每个小文件的大小
 默认:   slice 0;
 位置:   http/server/location

常见问题

一、相同 server_name 多个虚拟主机优先级

#当出现虚拟主机域名相同的情况,重启nginx时,会出现警告⚠️处理,但是并不不会阻止nginx继续使用

server {
    listen 80;
    server_name www.baidu.com
    ...
}

server {
    listen 80;
    server_name www.baidu.com
    ...
}

...

优先选择最新读取到的配置文件,当多个文件是通过include时,文件排序越靠前,越早被读取

二、location 匹配优先级

 =        #进行普通字符精确匹配,完全匹配
 ^~       #进行普通字符匹配,当前表示前缀匹配
 ~\~*     #表示执行一个正则匹配()

#当程序使用精确匹配时,一但匹配成功,将停止其他匹配
#当正则匹配成功时,会继续接下来的匹配,寻找是否还有更精准的匹配

三、try_files的使用

按顺序检查文件是否存在

location / {
    try_files $uri $uri/ /index.php;
}

#先查找$uri下是否有文件存在,若存在直接返回给用户
#若$url下没有文件存在,再次访问$uri/的路径是否有文件存在
#还是没有文件存在,交给index.php处理

例:
location / {
    root /test/index.html
    try_files $uri [@test](/user/test)
}

location [@test](/user/test) {
    proxy_pass http://127.0.0.1:9090;
}

#访问 / 时,查看 /test/index.html 文件是否存在
#若不存在,让9090端口的程序去处理这个请求

四、alias和root的区别

location /request_path/image/ {
    root /local_path/image/;
}

#当我们访问 http://xxx.com/request_path/image/cat.png时
#将访问 http://xxx.com/request_path/image/local_path/image/cat.png 下的文件

location /request_path/image/ {
    alias /local_path/image/;
}

#当我们访问 http://xxx.com/request_path/image/cat.png时
#将访问 http://xxx.com/local_path/image/cat.png 下的文件

五、如果用户真实IP

当一个请求通过多个代理服务器时,用户的IP将会被代理服务器IP覆盖

#在第一个代理服务器中设置
    set x_real_ip=$remote_addr
#最后一个代理服务器中获取
    $x_real_ip=IP1

六、Nginx 常见错误码

413 Request Entity Too Large    #上传文件过大,设置 client_max_body_size
503 bad gateway                 #后端服务无响应
504 Gateway Time-out            #后端服务执行超时 


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