Nginx的工作原理和配置詳解

餘二五發表於2017-11-08
Nginx

一、Nginx簡介

Nginx (pronounced engine-x) is a free, open-source, high-performance HTTP server and reverse proxy, as well as an IMAP/POP3 proxy server. Igor Sysoevstarted development of Nginx in 2002, with the first public release in 2004. Nginx now hosts nearly12.18% (22.2M) of active sites across all domains. Nginx is known for its high performance, stability, rich feature set, simple configuration, and low resource consumption.

Nginx是一款免費的、開源的、高效能的HTTP伺服器、反向代理伺服器、郵件代理伺服器。是由俄羅斯人Igor Sysoev人在2002研發成功的，2004年釋出第一版公共穩定版。到目前為止，Ngnix市場所佔額是12.18%。Nginx以它的高效能，穩定性，豐富特性（第三方模組的支援），配置簡單和較低的資源消耗著稱。

Nginx的工作流程：

Nginx會按需同時執行多個程式：一個主程式(master)和幾個工作程式(worker)，配置了快取時還會有快取載入器程式(cache loader)和快取管理器程式(cache manager)等。所有程式均是僅含有一個執行緒，並主要通過“共享記憶體”的機制實現程式間通訊。主程式以root使用者身份執行，而worker、cache loader和cache manager均應以非特權使用者身份執行。

主程式主要完成如下工作：

1. 讀取並驗正配置資訊；

2. 建立、繫結及關閉套接字；

3. 啟動、終止及維護worker程式的個數；

4. 無須中止服務而重新配置工作特性；

5. 控制非中斷式程式升級，啟用新的二進位制程式並在需要時回滾至老版本；

6. 重新開啟日誌檔案，實現日誌滾動；

7. 編譯嵌入式perl指令碼；

worker程式主要完成的任務包括：

1. 接收、傳入並處理來自客戶端的連線；

2. 提供反向代理及過濾功能；

3. nginx任何能完成的其它任務；

cache loader程式主要完成的任務包括：

1. 檢查快取儲存中的快取物件；

2. 使用快取後設資料建立記憶體資料庫；

cache manager程式的主要任務：

1. 快取的失效及過期檢驗；

具體，更詳細的內容參照官網：nginx.org

二、安裝配置nginx

安裝：

說明： 這裡所使用的作業系統型別，CentOS 6.5

rpm方式裝：

下載官方製作好的rpm包，直接安裝。下載地址：http://nginx.org/packages/

原始碼安裝：

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1、解決依賴關係
 
# yum groupinstall "Development Tools" "Server Platform Deveopment" -y
yum install openssl-devel pcre-devel -y
 
2、安裝
 
首先新增使用者nginx，實現以之執行nginx服務程式：
# groupadd -r nginx
# useradd -r -g nginx nginx
 
接著開始編譯和安裝：
# ./configure 
  --prefix=/usr/local/nginx    -----> Nginx的安裝目錄
  --error-log-path=/data/applogs/nginx/error.log    -----> Nginx的錯誤日誌
  --http-log-path=/data/applogs/nginx/access.log    -----> Ngnix的訪問日誌
  --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid      -----> Nginx的pid檔案
  --lock-path=/var/lock/nginx.lock  -----> Nginx鎖檔案位置
  --user=nginx  -----> Nginx程式執行時的使用者
  --group=nginx     -----> Nginx程式執行時的組
  --with-http_ssl_module    -----> 新增 SSL 模組
  --with-http_flv_module    -----> 新增 flv 格式的模組
  --with-http_stub_status_module    -----> 新增 stub_status 模組
  --with-http_gzip_static_module    -----> 新增 gzip_static 模組
  --http-client-body-temp-path=/usr/local/nginx/client/     -----> 客戶端實體存放位置
  --http-proxy-temp-path=/usr/local/nginx/proxy/    -----> 代理配置目錄
  --http-fastcgi-temp-path=/usr/local/nginx/fcgi/   -----> fastcgi位置 (php)
  --http-uwsgi-temp-path=/usr/local/nginx/uwsgi     -----> uwsgi位置 （python）
  --http-scgi-temp-path=/usr/local/nginx/scgi       -----> scgi配置的位置
  --with-pcre -----> 支援pcre
 
# make && make install

配置：

說明：這裡使用的安裝方式是rmp安裝方式。

安裝的節點：172.16.10.77

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配置檔案簡單說明：

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Nginx的配置有著幾個不同的上下文：main、http、server、upstream和location(還有實現郵件服務
反向代理的mail)。
配置語法的格式和定義方式遵循所謂的C風格，因此支援巢狀，還有著邏輯清晰並易於建立、閱讀和維
護等優勢。
 
 
Nginx的程式碼是由一個核心和一系列的模組組成, 核心主要用於提供Web Server的基本功能，以及Web
  和Mail反向代理的功能；
還用於啟用網路協議，建立必要的執行時環境以及確保不同的模組之間平滑地進行互動。不過，大多
  跟協議相關的功能和某應用特有的功能都是由nginx的模組實現的。
這些功能模組大致可以分為事件模組、階段性處理器、輸出過濾器、變數處理器、協議、upstream和
  負載均衡幾個類別，這些共同組成了nginx的http功能。
事件模組主要用於提供OS獨立的(不同作業系統的事件機制有所不同)事件通知機制如kqueue或epoll等
  。
協議模組則負責實現nginx通過http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對應的客戶端建立會話。
 
在nginx內部，程式間的通訊是通過模組的pipeline或chain實現的；
換句話說，每一個功能或操作都由一個模組來實現。例如，壓縮、通過FastCGI或uwsgi協議與
   upstream伺服器通訊，以及與memcached建立會話等。

1、nginx提供web服務

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[root@localhost nginx]# cat nginx.conf
user  nginx;  
worker_processes  1;
 
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
 
 
events {
    use epoll;
    worker_connections  1024;
}
 
http {
    include       /etc/nginx/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  /var/log/nginx/access.log  main;
 
    sendfile        on;
 
    keepalive_timeout  65;
    server {
                listen 80;
                add_header X-Via $server_addr;
                server_name www.example.com;
                location / {
                        root /usr/share/nginx/html;
                        index  index.html index.htm;
            rewrite ^/imgs/(.*)$ /images/$1 break;  # 重寫url
                }
 
                location /status {
                        stub_status on;
                }
        # 設定使用者認證，認證檔案需要使用htpasswd命令生成
                location /admin {
                        index index.html;
                        root /usr/share/nginx/html;
                        auth_basic           "admin pass";
                        auth_basic_user_file /etc/nginx/htpasswd;
                }
 
                location /bbs {
                        proxy_pass http://172.16.10.16/;
                }
    }
 
 
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

結果示例：

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2、nginx反向代理、提供快取

Nginx的反向代理是由proxy模組實現的。結合upstream模組實現簡單的負載均衡。

詳細資訊參考：http://wiki.nginx.org/Modules

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[root@localhost nginx]# cat nginx.conf
user  nginx;
worker_processes  1;
 
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
 
 
events {
    use epoll;
    worker_connections  1024;
}
 
http {
    include       /etc/nginx/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  /var/log/nginx/access.log  main;
 
    sendfile        on;
 
    keepalive_timeout  65;
    proxy_cache_path /data/cache  levels=1:2   keys_zone=web:10m max_size=512m;
    upstream web {
        #ip_hash;
        server 172.16.10.11:80; 
        server 172.16.10.9:80;
        server 172.16.10.16:80 weight=1;     
        server 172.16.10.77:8080 backup;     
    }
    server {
        listen 80;
        add_header X-Via $server_addr;
        add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
        server_name www.example.com;
        location / {
            root /usr/share/nginx/html;
            proxy_pass http://web;
                proxy_cache web;
                proxy_cache_valid 200 1d;
                proxy_cache_valid 301 302 10m;
                proxy_cache_valid any 1m;
                index  index.html index.htm;
            if ($request_method ~* "PUT") {
                proxy_pass http://172.16.10.11;
                break;
            }
        }
     
   }
 
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}


結果展示：

如果沒有快取資料，會根據排程演算法排程到後端的real server.

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4、nginx的FastCgi工作模式

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# 在對應的server段新增以下，就可實現 fastcgi 代理
 
location ~ .php$ {
                        root /php;
                        fastcgi_pass 172.16.10.11:9000;
                        fastcgi_index index.php;
                        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
                        include        fastcgi_params;
}
 
[root@localhost nginx]# cat fastcgi_params
fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;
fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx;
fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;
fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;
fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;
fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;
fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;
fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;
fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;
fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;
fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;
fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;
fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;
fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;
 
# 在172.16.10.11上配置好，php-fpm環境
yum install php-fpm
  
配置監聽埠： /etc/php-fpm.d/www.conf 
listen = 172.16.10.11:9000
允許訪問埠：註釋表示any
;listen.allowed_clients = 127.0.0.1
 
mkdir /php
vim /php/index.php
<?php
phpinfo();
?>
 
啟動php-fpm

結果展示：

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本文轉自 羊木狼 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/guoting/1558304，如需轉載請自行聯絡原作者


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