Linux下Nginx基礎應用


    

Nginx簡介

  • Nginx ("engine x") 是一個高性能的HTTP和反向代理服務器,也是一個IMAP/POP3/SMTP服務器。其將源代碼以類BSD許可證的形式發布,因它的穩定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統資源的消耗而聞名。
  • Nginx是一款輕量級的Web 服務器/反向代理服務器及電子郵件(IMAP/POP3)代理服務器,並在一個BSD-like 協議下發行。其特點是占有內存少,並發能力強,事實上nginx的並發能力確實在同類型的網頁服務器中表現較好。
  • Nginx不但是一個優秀Web服務軟件,還具有反向代理負載均衡功能和緩存服務功能,與lvs負載均衡及Haproxy等專業代理軟件相比,Nginx部署起來更為簡單,方便;在緩存功能方面,它又類似於Squid等專業的緩存服務軟件。

Nginx相對於傳統的Apache服務的優缺點:

  • (1) 作為 Web 服務器:相比 Apache,Nginx 使用更少的資源,支持更多的並發連接,體現更高的效率,這點使 Nginx 尤其受到虛擬主機提供商的歡迎。在高連接並發的情況下,Nginx是Apache服務器不錯的替代品;
  • (2) Nginx 配置簡潔,Apach復雜;Nginx靜態處理性能比Apache高3倍以上;Apache對PHP支持比較簡單,Nginx需要配合其他后端用;Apache的組件比Nginx多;
  • (3) apache是同步多進程模型,一個連接對應一個進程;nginx是異步的,多個連接(萬級別)可以對應一個進程;
  • (4) nginx處理靜態文件好,耗費內存少,但apache目前也有它的優勢,有很多豐富的特性,所以還需要搭配着來;當然如果能確定nginx就適合需求,那么使用nginx會是更經濟的方式;
  • (5) nginx的負載能力比apache高很多,而且nginx改完配置能-t測試一下配置有沒有問題,apache重啟的時候發現配置出錯了,會很崩潰,改的時候都會非常小心翼翼現在看有好多集群站,前端nginx抗並發,后端apache集群,配合的也不錯;

Nginx模塊化體系結構:

 

nginx的模塊根據其功能基本上可以分為以下幾種類型:

  • event module: 搭建了獨立於操作系統的事件處理機制的框架,及提供了各具體事件的處理。包括ngx_events_module, ngx_event_core_module和ngx_epoll_module等。nginx具體使用何種事件處理模塊,這依賴於具體的操作系統和編譯選項。
  • phase handler: 此類型的模塊也被直接稱為handler模塊。主要負責處理客戶端請求並產生待響應內容,比如ngx_http_static_module模塊,負責客戶端的靜態頁面請求處理並將對應的磁盤文件准備為響應內容輸出。
  • output filter: 也稱為filter模塊,主要是負責對輸出的內容進行處理,可以對輸出進行修改。例如,可以實現對輸出的所有html頁面增加預定義的footbar一類的工作,或者對輸出的圖片的URL進行替換之類的工作。
  • upstream: upstream模塊實現反向代理的功能,將真正的請求轉發到后端服務器上,並從后端服務器上讀取響應,發回客戶端。upstream模塊是一種特殊的handler,只不過響應內容不是真正由自己產生的,而是從后端服務器上讀取的。
  • load-balancer: 負載均衡模塊,實現特定的算法,在眾多的后端服務器中,選擇一個服務器出來作為某個請求的轉發服務器。

 Nginx進程流程:

  

 Nginx 服務器,正常運行過程中:

  • 多進程:一個 Master 進程、多個 Worker 進程
  • Master 進程:管理 Worker 進程
    • 對外接口:接收外部的操作(信號)
    • 對內轉發:根據外部的操作的不同,通過信號管理 Worker
    • 監控:監控 worker 進程的運行狀態,worker 進程異常終止后,自動重啟 worker 進程
  • Worker 進程:所有 Worker 進程都是平等的
    • 實際處理:網絡請求,由 Worker 進程處理;
    • Worker 進程數量:在 nginx.conf 中配置,一般設置為核心數,充分利用 CPU 資源,同時,避免進程數量過多,避免進程競爭 CPU 資源,增加上下文切換的損耗。

以下是常見http功能模塊:

http類模塊名 模塊功能說明
ngx_http_core_module http核心模塊,對應配置文件中的http段,包含很多指令,如location指令
ngx_http_access_module 訪問控制模塊,控制網站用戶對nginx的訪問,對應於配置文件中的allow和deny等指令
ngx_http_auth_basic_module 通過用戶名和密碼認證的訪問控制,如訪問站點時需要數據用戶名和密碼,指令包括auth_basic和auth_basic_user_file
ngx_http_charset_module 設置網頁顯示字符集。指令之一為charset,如charset utf-8
ngx_http_fastcgi_module fastcgi模塊,和動態應用相關。該模塊下有非常多的子模塊。
ngx_http_flv_module 支持flv視頻流的模塊,如邊下邊播
ngx_http_mp4_module 同flv模塊
ngx_http_gzip_module 壓縮模塊,用來壓縮nginx返回的響應報文。一般只壓縮純文本內容,因為壓縮比例非常大,而圖片等不會去壓縮
ngx_http_image_filter_module 和圖片裁剪、縮略圖相關模塊,需要安裝gd-devel才能編譯該模塊
ngx_http_index_module 定義將要被作為默認主頁的文件,對應指令為index。"index index.html,index.php"
ngx_http_autoindex_module 當index指令指定的主頁文件不存在時,交給autoindex指令,將自動列出目錄中的文件autoindex {on/off}  
ngx_http_log_module 和訪問日志相關的模塊,指令包括log_format和access_log
ngx_http_memcached_module 和memcached相關的模塊,用於從memcached服務器中獲取相應響應數據
ngx_http_proxy_module 和代理相關,允許傳送請求到其它服務器
ngx_http_realip_module 當nginx在反向代理的后端提供服務時,獲取到真正的客戶端地址,否則獲取的是反向代理的IP地址
ngx_http_referer_module 實現防盜鏈功能的模塊
ngx_http_rewrite_module 和URL地址重寫相關的模塊,需要安裝pcre-devel才能編譯安裝該模塊
ngx_http_scgi_module simple cgi,是cgi的替代品,和fastcgi類似,但更簡單
ngx_http_ssl_module 提供ssl功能的模塊,即實現HTTPS
ngx_http_stub_status_module 獲取nginx運行狀態信息
ngx_http_upstream 和負載均衡相關模塊

Nginx官方站點:【官方下載站點:源碼包rpm包,版本號A.B.C,B是偶數為穩定版;奇數則為開發版】

第一部分:CentOS7下使用YUM安裝Nginx指定版本。

# 准備環境
[root@Server-01 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)
[root@Server-01 ~]# uname -a
Linux Server-01 3.10.0-862.el7.x86_64 #1 SMP Fri Apr 20 16:44:24 UTC 2018 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@Server-01 ~]# uname -r
3.10.0-862.el7.x86_64
[root@Server-01 ~]# setenforce 0
[root@Server-01 ~]# systemctl stop firewalld
[root@Server-01 ~]# hostname -I
172.16.70.37

# 安裝nginx-1.14.2;目前(2021-07)最新版本為nginx-1.20.1
[root@nginxServer ~]# rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/x86_64/RPMS/nginx-1.14.2-1.el7_4.ngx.x86_64.rpm
[root@nginxServer ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.14.2

[root@nginxServer ~]# rpm -qa | grep nginx
nginx-1.14.2-1.el7_4.ngx.x86_64
[root@nginxServer ~]# rpm -ql nginx | less
/etc/logrotate.d/nginx
/etc/nginx         # 相關配置文件存放目錄
/etc/nginx/conf.d            
/etc/nginx/conf.d/default.conf     
/etc/nginx/fastcgi_params
/etc/nginx/koi-utf
/etc/nginx/koi-win
/etc/nginx/mime.types
/etc/nginx/modules
/etc/nginx/nginx.conf
/etc/nginx/scgi_params
/etc/nginx/uwsgi_params
/etc/nginx/win-utf
/etc/sysconfig/nginx
/etc/sysconfig/nginx-debug
/usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
/usr/lib/systemd/system/nginx.service
/usr/lib64/nginx
/usr/lib64/nginx/modules
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/check-reload
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/upgrade
/usr/sbin/nginx
/usr/sbin/nginx-debug
/usr/share/doc/nginx-1.14.2
/usr/share/doc/nginx-1.14.2/COPYRIGHT
/usr/share/man/man8/nginx.8.gz
/usr/share/nginx
/usr/share/nginx/html    # 默認站點存放目錄
/usr/share/nginx/html/50x.html
/usr/share/nginx/html/index.html
/var/cache/nginx
/var/log/nginx        # 日志文件存放目錄

-----------------------------------------------------------------------------
# systemctl命令:
服務狀態 systemctl status nginx
服務啟動 systemctl start nginx
服務停止 systemctl stop nginx
服務重啟 systemctl restart nginx

# nginx命令語法及參數:
[root@nginxServer ~]# nginx -h
nginx version: nginx/1.14.2
Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]

Options:
  -?,-h         : this help
  -v            : 輸出版本號
  -V            : 輸出版本號以及編譯選項
  -t            : 檢查配置文件的語法
  -T            : 檢查配置文件的語法並輸出配置的內容
  -q            : 靜默模式,不輸出任何信息
  -s signal     : 向主進程發送信號:stop, quit, reopen, reload
  -p prefix     : 設置nginx的basedir(默認為編譯時的prefix)
  -c filename   : 指定配置文件
  -g directives : 提前設置全局指令
-------------------------------------------------------------------------------
# 啟動,並設置開機啟動
[root@nginxServer ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service to /usr/lib/systemd/system/nginx.service.

[root@nginxServer ~]# ps -ef |grep nginx
root       1466      1  0 16:54 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
nginx      1467   1466  0 16:54 ?        00:00:00 nginx: worker process
root       1486   1178  0 16:54 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@nginxServer ~]# netstat -nutlp | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1466/nginx: master
  • Web檢測測試效果。

Nginx默認配置文件解析:

[root@nginxServer ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf

user  nginx;      # 配置用戶或組
worker_processes  1;      # worker允許生成的進程數

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;    # 制定日志路徑,級別。這個設置可以放入全局塊,http塊,server塊,級別以此為:debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
pid        /var/run/nginx.pid;    # 指定nginx進程運行文件存放位置


events {    # 事件區塊
    worker_connections  1024;    # 每個worker進程支持的最大連接數
}


http {    # http區塊
    include       /etc/nginx/mime.types;    # 支持的媒體類型庫文件包含
    default_type  application/octet-stream;    # 默認媒體類型

    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;    # 默認log格式

    sendfile        on;    # 允許sendfile方式傳輸文件,可以在http塊,server塊,location塊
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;   # 連接超時時間,可以在http塊,server塊,location塊

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;  # 生效包含自定義配置
}

[root@nginxServer nginx]# cat conf.d/default.conf
server {    # 網站配置區域
    listen       80;  # 提供服務的端口,默認80
    server_name  localhost;    # 提供服務的域名主機名

    #charset koi8-r;
    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    location / {    # location區塊開始
        root   /usr/share/nginx/html;    # 站點的根目錄(相對與nginx安裝目錄)
        index  index.html index.htm;    # 默認的首頁文件,多個用空格分開
    }

    #error_page  404              /404.html;    

    # redirect server error pages to the static page /50x.html
    #
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;    # 出現對應的http狀態碼時,使用50x.html回應客戶
    location = /50x.html {      # location區塊開始,訪問50x.html
        root   /usr/share/nginx/html;    # 指定對應的站點目錄為html
    }

    # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
    #
    #location ~ \.php$ {
    #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
    #}

    # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
    #
    #location ~ \.php$ {
    #    root           html;
    #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
    #    fastcgi_index  index.php;
    #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
    #    include        fastcgi_params;
    #}

    # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
    # concurs with nginx's one
    #
    #location ~ /\.ht {
    #    deny  all;
    #}
}

-----------------------------------------------------------
# 整個nginx配置文件的核心框架如下
worker_processes 1;
events {
    
    worker_connections 1024;

}
http {
    include mime.types;
    server {
        listen  80;
        server_name localhost;
        location / {
            root  html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
}

 第二部分:設置虛擬主機。

  • nginx使用server容器定義一個虛擬主機。在nginx中,沒有嚴格區分基於IP和基於名稱的虛擬主機,它們通過listen指令和server_name指令結合起來形成不同的虛擬主機。
# 配置文件目錄結構
[root@nginxServer ~]# tree /etc/nginx/
/etc/nginx/
├── conf.d
│   ├── default.conf
├── fastcgi_params
├── koi-utf
├── koi-win
├── mime.types
├── modules -> ../../usr/lib64/nginx/modules
├── nginx.conf
├── scgi_params
├── uwsgi_params
└── win-utf

2 directories, 10 files

說明:其中".default"后綴的是對應前綴配置文件的備份配置文件,".params"是對應前綴的參數文件。

# 創建站點目錄及站點內容
[root@nginxServer ~]# for i in {1..3}; do mkdir -p /data/web/nginx/www$i; echo "Mysite-$i www$i.nginx.com" > /data/web/nginx/www$i/index.html; done
[root@nginxServer ~]# tree /data/web/nginx/
/data/web/nginx/
├── www1
│   └── index.html
├── www2
│   └── index.html
└── www3
    └── index.html

3 directories, 3 files
[root@nginxServer ~]# cat /data/web/nginx/www*/*
Mysite-1 www1.nginx.com
Mysite-2 www2.nginx.com
Mysite-3 www3.nginx.com

[root@nginxServer ~]# cd /etc/nginx/conf.d/
[root@nginxServer conf.d]# mv default.conf default.conf_bak

# 新增虛擬主機配置文件
[root@nginxServer conf.d]# vim vhosts.conf
# 基於端口port
server {
    listen       8081;
    server_name  www1.nginx.com;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www1;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www1;
    }
}

server {
    listen       8082;
    server_name  www2.nginx.com;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www2;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www2;
    }
}

# 基於域名FQDN
server {
    listen       80;
    server_name  www1.nginx.com;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www1;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www1;
    }
}

server {
    listen       80;
    server_name  www3.nginx.com;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www3;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www3;
    }
}

#基於IP地址
server {
    listen       80;
    server_name  172.16.70.37;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www2;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www2;
    }
}

server {
    listen       80;
    server_name  172.16.70.38;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www3;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www3;
    }
}

# 新增nginx狀態信息配置文件
[root@nginxServer conf.d]# vim status.conf
# State information

server{

    listen 80;
    server_name status.nginx.com;
    location / {
        stub_status on;
        access_log off;
    }
}


# 基於域名,添加地址解析
[root@nginxServer conf.d]# echo '172.16.70.37 www1.nginx.com www2.nginx.com www3.nginx.com status.nginx.com' >> /etc/hosts

# 基於IP,添加IP地址
[root@nginxServer conf.d]# ip addr add 172.16.70.38/24 dev ens33
[root@nginxServer conf.d]# ip addr | grep ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    inet 172.16.70.37/24 brd 172.16.70.255 scope global noprefixroute dynamic ens33
    inet 172.16.70.38/24 scope global secondary ens33
[root@nginxServer conf.d]# ping 172.16.70.38 -c2
PING 172.16.70.38 (172.16.70.38) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.70.38: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.015 ms
64 bytes from 172.16.70.38: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms

--- 172.16.70.38 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1000ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.015/0.037/0.059/0.022 ms

[root@nginxServer conf.d]# nginx -t    # 檢測配置文件語法
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

[root@nginxServer conf.d]# nginx -s reload    # 重載nginx
[root@nginxServer conf.d]# netstat -ntupl | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1466/nginx: master
tcp        0      0 0.0.0.0:8081            0.0.0.0:*               LISTEN      1466/nginx: master
tcp        0      0 0.0.0.0:8082            0.0.0.0:*               LISTEN      1466/nginx: master

# 檢測測試結果
[root@nginxServer conf.d]# hostname -I
172.16.70.37
# 基於端口
[root@nginxServer conf.d]# curl 172.16.70.37:8081
Mysite-1 www1.nginx.com
[root@nginxServer conf.d]# curl 172.16.70.37:8082
Mysite-2 www2.nginx.com
# 基於域名
[root@nginxServer conf.d]# curl www1.nginx.com
Mysite-1 www1.nginx.com
[root@nginxServer conf.d]# curl www3.nginx.com
Mysite-3 www3.nginx.com
# 基於IP
[root@nginxServer conf.d]# curl 172.16.70.37
Mysite-2 www2.nginx.com
[root@nginxServer conf.d]# curl 172.16.70.38
Mysite-3 www3.nginx.com

# 顯示狀態結果
[root@nginxServer conf.d]# curl status.nginx.com
Active connections: 10
server accepts handled requests
 105 105 116
Reading: 10 Writing: 1 Waiting: 11

說明:
  Active connections   當前處於活動狀態的客戶端連接數,包括正處於等待狀態的連接。
  accepts          從服務啟動開始到現在已經接收進來的總的客戶端連接數。
  handled          從服務啟動以來已經處理過的連接數,一般handled的值和accepts的值相等,除非作出了連接數限定。
  requests         從服務啟動以來總的客戶端請求數,一個連接可以有多個請求。(平均每次握手處理了1.3個數據請求)         
  Reading          nginx正在讀取請求首部的數量,即正在從socket recv buffer中讀取數據的數量。
  Writing          nginx正在將響應數據寫入socket send buffer以返回給客戶端的連接數量。
  Waiting          等待空閑客戶端發起請求的客戶端數量,包括長連接狀態的連接以及已接入但socket recv buffer還未產生可讀事件的連接,這個值等於active - (reading+writing)

 第三部分:Nginx Web認證

  • 基於用戶認證。即需要輸入用戶名和密碼才能訪問站點的功能為web身份認證功能。nginx中由ngx_http_auth_basic_module模塊提供該功能。指令包括auth_basic和auth_basic_user_file。這兩個指令可以在http根段、server段、location段使用。
[root@nginxServer conf.d]# pwd
/etc/nginx/conf.d
[root@nginxServer conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen       80;
    server_name  www1.nginx.com;
    location / {
        root   /data/web/nginx/www1;
        index  index.html index.htm;
        auth_basic "Auth your name";
        auth_basic_user_file /etc/nginx/.ngxpasswd;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /data/web/nginx/www1;
    }
}

# htpasswd命令由httpd-tools所提供
[root@nginxServer conf.d]# yum install -y httpd-tools
[root@nginxServer conf.d]# htpasswd -c -b -m /etc/nginx/.ngxpasswd user1 user1
Adding password for user user1
[root@nginxServer conf.d]# htpasswd -b -m /etc/nginx/.ngxpasswd user2 user2
Adding password for user user2

說明:
 -c表示創建密碼文件,只能為第一個用戶使用該選項,否則后面使用會覆蓋前面已經創建過的
 -b選項是表示batch模式,不用交互輸入密碼
 -m表示強制使用md5

[root@nginxServer conf.d]# cat /etc/nginx/.ngxpasswd
user1:$apr1$MaM8PAS.$FjeZesqyESHjUyUarao.q/
user2:$apr1$3Tvnt.Kp$ysOph6mgMyTHaqgLy6fsH1

[root@nginxServer conf.d]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@nginxServer conf.d]# nginx -s reload
  •  檢測測試結果。

  WIN10的hosts文件添加解析:將'172.16.70.37 www1.nginx.com www2.nginx.com www3.nginx.com'添加到C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

 

Nginx訪問日志輪詢切割

  • 默認情況下Nginx會把所有的訪問日志生成到一個指定的訪問日志文件access.log里,但這樣一來,時間長了就會導致日志個頭很大,不利於日志的分析和處理,因此,有必要對Nginx日志,按天或按小時進行切割,使其分成不同的文件保存。
[root@nginxServer nginx]# pwd
/etc/nginx

[root@nginxServer nginx]# cat cut_nginx_log.sh
#!/bin/bash
#日志切割腳本可掛定時任務,每天00點整執行

Dateformat=`date +%Y%m%d`
Nginxlogdir="/var/log/nginx"
Logname="access"

[ -d $Nginxlogdir ] && cd $Nginxlogdir || exit 1
[ -f ${Logname}.log ] || exit 1
/usr/bin/mv ${Logname}.log ${Logname}.log_${Dateformat}
/usr/sbin/nginx -s reload

# 新增計划任務
[root@nginxServer nginx]# cat /etc/cron.d/cut_nginx_log.cron
#cut nginx access log
00 00 * * *    root /usr/bin/bash /etc/nginx/cut_nginx_log.sh >/dev/null 2>&

 


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