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Nginx是什麼？

Nginx是一個基於c語言開發的高效能http伺服器及反向代理伺服器。由俄羅斯的程式設計師Igor Sysoev所開發，官方測試nginx能夠支支撐5萬併發連結，並且cpu、記憶體等資源消耗卻非常低，執行非常穩定。

 

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為什麼要用Nginx？

 

理由一

✦傳統的小型網站併發量小，使用者使用的少，所以在低併發的情況下，使用者可以直接訪問tomcat伺服器，然後tomcat伺服器返回訊息給使用者。為了解決併發，可以使用負載均衡，也就是多增加幾個tomcat伺服器，當用戶訪問的時候，請求可以提交到空閒的tomcat伺服器上。

 

✦但是這種情況下可能會出現一種問題：假設把圖片上傳到了tomcat1上了，當要訪問這個圖片的時候，tomcat1正好在工作，所以訪問的請求就交給其他的tomcat操作，而tomcat之間的資料沒有進行同步，所以就發生了我們要請求的圖片找不到。

 

✦為了解決這種情況，我們專門建立一個圖片伺服器，用來儲存圖片。這樣當都把圖片上傳的時候，不管是哪個伺服器接收到圖片，都把圖片上傳到圖片伺服器。而圖片伺服器上需要安裝一個http服務，可以使用tomcat、apache、nginx。

理由二

nginx常用做靜態內容服務和代理伺服器，直面外來請求轉發給後面的應用服務（tomcat，django什麼的），tomcat更多用來做做一個應用容器，讓java web app跑在裡面的東西。

理由三

✦nginx作反向代理：

 

✦反向代理就是後端服務不直接對外暴露,請求首先發送到nginx,然後nginx將請求轉發到後端伺服器,比如tomcat等.如果後端服務只有一臺伺服器,nginx在這裡只有一個作用就是起到了代理後端服務接收請求的作用.稱之為反向代理.

理由四

✦nginx作負載均衡：

 

✦在現實的應用場景中,一臺後端伺服器出現單點故障的概率很大或者單臺機器的吞吐量有限,無法承擔過多請求.這時候就需要在nginx後端配置多臺伺服器,利用nginx內建的規則講請求轉發到後端不同的機器上.這時候就起到了負載均衡的作用.

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Nginx配置檔案

 

主要組成部分

◆main（全域性設定）

    main部分設定的指令將影響其它所有部分的設定；

◆server（主機設定）

    server部分的指令主要用於指定虛擬主機域名、IP和埠；

◆upstream

    upstream的指令用於設定一系列的後端伺服器，設定反向代理及後端伺服器的負載均衡；

◆location

    location部分用於匹配網頁位置（比如，根目錄“/”,“/images”,等等）；

它們之間的關係

server繼承main，location繼承server；upstream既不會繼承指令也不會被繼承。它有自己的特殊指令，不需要在其他地方的應用。

舉例說明

下面的nginx.conf簡單的實現nginx在前端做反向代理伺服器的例子，處理js、png等靜態檔案，jsp等動態請求轉發到其它伺服器tomcat：

user www www;
worker_processes 2;
error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
pid logs/nginx.pid;
events {
use epoll;
worker_connections 2048;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
#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 on;
# tcp_nopush on;
keepalive_timeout 65;
# gzip壓縮功能設定
gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.0;
gzip_comp_level 6;
gzip_types text/html text/plain text/css text/javascript application/json application/javascript application/x-javascript application/xml;
gzip_vary on;
# http_proxy 設定
client_max_body_size 10m;
client_body_buffer_size 128k;
proxy_connect_timeout 75;
proxy_send_timeout 75;
proxy_read_timeout 75;
proxy_buffer_size 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
proxy_temp_path /usr/local/nginx/proxy_temp 1 2;
# 設定負載均衡後臺伺服器列表
upstream backend {
#ip_hash;
server 192.168.10.100:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s ;
server 192.168.10.101:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s ;
}
# 很重要的虛擬主機配置
server {
listen 80;
server_name itoatest.example.com;
root /apps/oaapp;
charset utf-8;
access_log logs/host.access.log main;
#對 / 所有做負載均衡+反向代理
location / {
root /apps/oaapp;
index index.jsp index.html index.htm;
proxy_pass http://backend;
proxy_redirect off;
# 後端的Web伺服器可以通過X-Forwarded-For獲取使用者真實IP
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
}
#靜態檔案，nginx自己處理，不去backend請求tomcat
location ~* /download/ {
root /apps/oa/fs;
}
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$
{
root /apps/oaapp;
expires 7d;
}
location /nginx_status {
stub_status on;
access_log off;
allow 192.168.10.0/24;
deny all;
}
location ~ ^/(WEB-INF)/ {
deny all;
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
## 其它虛擬主機，server 指令開始
}

 

 

4

常用指令說明

 

 

4.1

main全域性配置

woker_processes 2;

在配置檔案的頂級main部分，worker角色的工作程序的個數，master程序是接收並分配請求給worker處理。這個數值簡單一點可以設定為cpu的核數grep ^processor /proc/cpuinfo | wc -l，也是 auto 值，如果開啟了ssl和gzip更應該設定成與邏輯CPU數量一樣甚至為2倍，可以減少I/O操作。如果nginx伺服器還有其它服務，可以考慮適當減少。

worker_cpu_affinity;

也是寫在main部分。在高併發情況下，通過設定cpu粘性來降低由於多CPU核切換造成的暫存器等現場重建帶來的效能損耗。如worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000; （四核）。

worker_connections 2048;

寫在events部分。每一個worker程序能併發處理（發起）的最大連線數（包含與客戶端或後端被代理伺服器間等所有連線數）。nginx作為反向代理伺服器，計算公式 最大連線數 = worker_processes * 

worker_rlimit_nofile 10240;

寫在main部分。預設是沒有設定，可以限制為作業系統最大的限制65535。

use epoll;

寫在events部分。在Linux作業系統下，nginx預設使用epoll事件模型，得益於此，nginx在Linux作業系統下效率相當高。同時Nginx在OpenBSD或FreeBSD作業系統上採用類似於epoll的高效事件模型kqueue。在作業系統不支援這些高效模型時才使用select。

 

 

4.2

http伺服器

sendfile on;

開啟高效檔案傳輸模式，sendfile指令指定nginx是否呼叫sendfile函式來輸出檔案，減少使用者空間到核心空間的上下文切換。對於普通應用設為 on，如果用來進行下載等應用磁碟IO重負載應用，可設定為off，以平衡磁碟與網路I/O處理速度，降低系統的負載；

keepalive_timeout 65; 

長連線超時時間，單位是秒，這個引數很敏感，涉及瀏覽器的種類、後端伺服器的超時設定、作業系統的設定，可以另外起一片文章了。長連線請求大量小檔案的時候，可以減少重建連線的開銷，但假如有大檔案上傳，65s內沒上傳完成會導致失敗。如果設定時間過長，使用者又多，長時間保持連線會佔用大量資源；

send_timeout ;

用於指定響應客戶端的超時時間。這個超時僅限於兩個連線活動之間的時間，如果超過這個時間，客戶端沒有任何活動，Nginx將會關閉連線；

client_max_body_size 10m;

允許客戶端請求的最大單檔案位元組數。如果有上傳較大檔案，請設定它的限制值；

client_body_buffer_size 128k;

緩衝區代理緩衝使用者端請求的最大位元組數；

 

 

4.3

模組http_proxy

proxy_read_timeout 60;

連線成功後，與後端伺服器兩個成功的響應操作之間超時時間(代理接收超時)

proxy_buffer_size 4k;

設定代理伺服器（nginx）從後端realserver讀取並儲存使用者頭資訊的緩衝區大小，預設與proxy_buffers大小相同，其實可以將這個指令值設的小一點

proxy_buffers 4 32k;

proxy_buffers緩衝區，nginx針對單個連線快取來自後端realserver的響應，網頁平均在32k以下的話，這樣設定

proxy_busy_buffers_size 64k;

高負荷下緩衝大小（proxy_buffers*2）

proxy_max_temp_file_size;

當 proxy_buffers 放不下後端伺服器的響應內容時，會將一部分儲存到硬碟的臨時檔案中，這個值用來設定最大臨時檔案大小，預設1024M，它與 proxy_cache 沒有關係。大於這個值，將從upstream伺服器傳回。設定為0禁用。

proxy_temp_file_write_size 64k;

當快取被代理的伺服器響應到臨時檔案時，這個選項限制每次寫臨時檔案的大小。proxy_temp_path（可以在編譯的時候）指定寫到哪那個目錄。

 

4.4

模組http_gzip：

gzip on :

開啟gzip壓縮輸出，減少網路傳輸。

gzip_min_length 1k ：

設定允許壓縮的頁面最小位元組數，頁面位元組數從header頭得content-length中進行獲取。預設值是20。建議設定成大於1k的位元組數，小於1k可能會越壓越大。

gzip_buffers 4 16k ：

設定系統獲取幾個單位的快取用於儲存gzip的壓縮結果資料流。4 16k代表以16k為單位，安裝原始資料大小以16k為單位的4倍申請記憶體。

gzip_http_version 1.0 ：

用於識別 http 協議的版本，早期的瀏覽器不支援 Gzip 壓縮，使用者就會看到亂碼，所以為了支援前期版本加上了這個選項，如果你用了 Nginx 的反向代理並期望也啟用 Gzip 壓縮的話，由於末端通訊是 http/1.0，故請設定為 1.0。

gzip_comp_level 6 ：

gzip壓縮比，1壓縮比最小處理速度最快，9壓縮比最大但處理速度最慢(傳輸快但比較消耗cpu)

gzip_types ：

匹配mime型別進行壓縮，無論是否指定,”text/html”型別總是會被壓縮的。

gzip_proxied any ：

Nginx作為反向代理的時候啟用，決定開啟或者關閉後端伺服器返回的結果是否壓縮，匹配的前提是後端伺服器必須要返回包含”Via”的 header頭。

gzip_vary on ：

和http頭有關係，會在響應頭加個 Vary: Accept-Encoding ，可以讓前端的快取伺服器快取經過gzip壓縮的頁面，例如，用Squid快取經過Nginx壓縮的資料。

 

 

4.5

server虛擬主機

listen;

監聽埠，預設80，小於1024的要以root啟動。可以為listen *:80、listen 127.0.0.1:80等形式。

server_name;

伺服器名，如localhost、www.example.com，可以通過正則匹配。

 

 

4.6

模組http_stream

host:port options; 

這個模組通過一個簡單的排程演算法來實現客戶端IP到後端伺服器的負載均衡，upstream後接負載均衡器的名字，後端realserver以 host:port options; 方式組織在 {} 中。如果後端被代理的只有一臺，也可以直接寫在 proxy_pass 。

 

 

4.7

location

root /var/www/html;

定義伺服器的預設網站根目錄位置。如果locationURL匹配的是子目錄或檔案，root沒什麼作用，一般放在server指令裡面或/下。

index index.jsp index.html index.htm;

定義路徑下預設訪問的檔名，一般跟著root放

proxy_pass http:/backend;

請求轉向backend定義的伺服器列表，即反向代理，對應upstream負載均衡器。也可以proxy_pass http://ip:port。

 

 

4.8

訪問控制 allow/deny

 

Nginx 的訪問控制模組預設就會安裝，而且寫法也非常簡單，可以分別有多個allow,deny，允許或禁止某個ip或ip段訪問，依次滿足任何一個規則就停止往下匹配。如：

location /nginx-status {
stub_status on;
access_log off;
# auth_basic "NginxStatus";
# auth_basic_user_file /usr/local/nginx-1.6/htpasswd;
allow 192.168.10.100;
allow 172.29.73.0/24;
deny all;
}

也常用 httpd-devel 工具的 htpasswd 來為訪問的路徑設定登入密碼：

# htpasswd -c htpasswd admin
New passwd:
Re-type new password:
Adding password for user admin
# htpasswd htpasswd admin //修改admin密碼
# htpasswd htpasswd sean //多新增一個認證使用者

這樣就生成了預設使用CRYPT加密的密碼檔案。開啟上面nginx-status的兩行註釋，重啟nginx生效。

 

 

4.9

列出目錄 autoindex

 

Nginx預設是不允許列出整個目錄的。如需此功能，開啟nginx.conf檔案，在location，server 或 http段中加入autoindex on;，另外兩個引數最好也加上去:

 

autoindex_exact_size off; 

預設為on，顯示出檔案的確切大小，單位是bytes。改為off後，顯示出檔案的大概大小，單位是kB或者MB或者GB

autoindex_localtime on;

預設為off，顯示的檔案時間為GMT時間。改為on後，顯示的檔案時間為檔案的伺服器時間

location /images {
root /var/www/nginx-default/images;
autoindex on;
autoindex_exact_size off;
autoindex_localtime on;
}

 

參考資料：：http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#worker_cpu_affinity