Nginx的核心模块

Nginx文档地址：http://nginx.org/en/docs/

Nginx中文文档地址：https://www.nginx.cn/doc/

一、Nginx简介与安装

1、简介

Nginx是一个高性能WEB服务器，除它之外Apache、Tomcat、Jetty、IIS，它们都是Web服务器，或者叫做WWW（World Wide Web）服务器，相应地也都具备Web服务器的基本功能；

2、编译与安装

2.1 环境的准备

（1）linux 内核2.6及以上版本；只有2.6之后才支持epool，在此之前使用select或pool多路复用的IO模型，无法解决高并发压力的问题。通过命令uname -a 即可查看linux 内核。

（2）GCC编译器： GCC（GNU Compiler Collection）可用来编译C语言程序。Nginx不会直接提供二进制可执行程序,只能下载源码进行编译。

（3）PCRE库：PCRE（Perl Compatible Regular Expressions，Perl兼容正则表达式）是由Philip Hazel开发的函数库，目前为很多软件所使用，该库支持正则表达式。

（4）zlib库：zlib库用于对HTTP包的内容做gzip格式的压缩，如果我们在nginx.conf里配置了gzip on，并指定对于某些类型（content-type）的HTTP响应使用gzip来进行压缩以减少网络传输量。

（5）OpenSSL开发库：如果我们的服务器不只是要支持HTTP，还需要在更安全的SSL协议上传输HTTP，那么就需要拥有OpenSSL了。另外，如果我们想使用MD5、SHA1等散列函数，那么也需要安装它。

上面几个库都是Nginx 基础功能所必需的，为简单起见我们可以通过yum 命令统一安装；

yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel pcre pcre-devel

2.2 安装

（1）下载并解压：下载nginx 最新稳定版本；(http://nginx.org/en/download.html )

wget http://nginx.org/download/nginx-1.14.0.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.14.0.tar.gz   #解压

（2）将临时文件目录指定为/var/temp/nginx，需要在/var下创建temp及nginx目录；

mkdir -p /var/temp/nginx

（3）进入到解压的目录，使用cofigure命令创建一个makeFile文件

./configure 
--prefix=/usr/local/nginx 
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid 
--lock-path=/var/lock/nginx.lock 
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log 
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log 
--with-http_gzip_static_module 
--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client 
--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy 
--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi 
--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi 
--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi 
--with-http_stub_status_module 
--with-http_ssl_module 
--with-file-aio 
--with-http_realip_module

说明：--prefix=/usr/local/nginx  表示软件安装到/usr/local/nginx下面。

（4）编译和安装

make & make install

（5）进入安装位置 /usr/local/nginx 查看目录结构下有 html、sbin、conf 目录；

 其中html是里面首页html文件。conf里面是配置文件。sbin里面只执行文件。

（6）启动nginx

进入sbin目录，执行命令；

./nginx

（7） 查看 nginx 的启动

ps -aux | grep nginx

2.3 控制命令

（1）查看命令帮助

./nginx -?

（2）启动方式

./nginx     #默认方式启动
./nginx -c /tmp/nginx.conf     #指定配置文件启动
./nginx -p /usr/local/nginx/   #指定nginx程序目录启动

（3）停止方式

./nginx -s stop      #强制停止
./nginx -s quit      #优雅停止

（4）检查一下配置文件

./nginx -t

（5）重新加载配置文件

./nginx -s reload

（6）重新打开日志文件

./nginx -s reopen

（7）设置全局命令，如下表示设置启动用户为root

./nginx -g "user root;"

二、架构说明

　　Nginx启动后，会产生一个主进程，主进程执行一系列的工作后会产生一个或者多个工作进程；（CPU为几核就设置几个工作进程，效率最高）；使用的是非阻塞的模型；用户通信是和 Master 进程去通信，然后交由工作进程去处理；

架构说明

（1）nginx启动时，会生不处理网络请求，主要负责调度工作进程，也就是图示的三项：加载配置、启动工作进程及非停升级。所以，nginx启动以后，查看操作系统的进程列表，我们就能看到至少有两个nginx进程。

（2）服务器实际处理网络请求及响应的是工作进程（worker），在类unix系统上，nginx可以配置多个worker，而每个worker进程都可以同时处理数以千计的网络请求。

（3）模块化设计。nginx的worker，包括核心和功能性模块，核心模块负责维持一个运行循环（run-loop），执行网络请求处理的不同阶段的模块功能，如网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤，以及将请求发往上游服务器等。而其代码的模块化设计，也使得我们可以根据需要对功能模块进行适当的选择和修改，编译成具有特定功能的服务器。

（4）事件驱动、异步及非阻塞，可以说是nginx得以获得高并发、高性能的关键因素，同时也得益于对Linux、Solaris及类BSD等操作系统内核中事件通知及I/O性能增强功能的采用，如kqueue、epoll及event ports。

　　Nginx大量使用多路复用和事件通知，并且给不同的进程分配不同的任务。数量有限的工作进程（Worker）使用高效的单线程循环处理连接。每个worker进程每秒可以处理数千个并发连接、请求。

　　Nginx模块可分为：核心、事件模块，阶段处理器，协议、变量处理器，过滤器，上游和负载均衡器等。

 

 三、Nginx的配置和使用

1、配置文件的语法格式

配置块：名称开头用大口号包裹其对应属性；

属性：基于空格切分属性名与属性值，属性值可能有多个项，以空格进行切分， 如：access_log  logs/host.access.log  main

参数：其配置在块名称与大括号之间，其值如果有多个也是通过空格进行拆；

worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    
    # 配置一个具体的站点
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location /nginx_status {
           stub_status on;
           access_log   off;
        }
    }

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

}

上面配置中的 events、http、server、location、upstream等属于配置项块。而worker_processes 、worker_connections、include、listen  属于配置项块中的属性，一个属性名可以有多个属性值，中间用空格分隔。   /nginx_status   属于配置块的特定参数。其中server块嵌套于http块，其可以直接继承访问Http块当中的参数。

http 语句块只能有一个，http 中可以有多个 server (注意server和大括号之间有一个空格)， server_name 配置的域名；

listen 一样，按照 server_name去匹配：匹配的优先级一样，哪个在前就先匹配哪个；若都没有匹配到，就按照最前面的匹配；

location为路径；

Nginx的实践

（1）nginx的配置文件，如下：

worker_processes  1;
pid        /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;
events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    #gzip  on;

    server {
        listen       80;
        server_name  www.yufeng.com;
        root /usr1/nginx/yufeng/;
        location / {
            index index.html index.htm;
        }

        location /old {
            alias /usr1/nginx/old_yufeng/;
            index index.html;
        }

        location = /old/baidu {
            proxy_pass http://www.baidu.com/;
        }

        location ~ .(png|jpg|gif|avi|mp4|css|js)$ {
            root /usr1/nginx/yufeng/static;
        }
    }

    server {
        listen       80;
        server_name 192.168.172.20;
        location / {
           root   html;
           index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
     }

}

（2）目录及文件的实战

a. 创建/usr1/nginx/yufeng/index.html文件，内容为；Hello, yufeng.com!!

b. 创建 /usr1/nginx/yufeng/user/user.html 文件，内容为：Hello，User!

c. 创建 /usr1/nginx/old_yufeng/index.html文件，内容为；Hello, old -- yufeng.com!!

d. 创建 /usr1/nginx/old_yufeng/user/user.html文件，内容为；Hello，OLd -- User!

 

  

root：站点根目录，绝对匹配，location下的root优先级高于server下的优先级；
alias：站点别名，可以去除location中对应的前缀，只能配置在location下面；

 2、location 

语法：location [=|～|～*|^～|@]/uri/{……}

 配置块 server

•  =表示把URI作为字符串，以便与参数中的uri做完全匹配。（优先级最高）
• ～表示正则匹配URI时是字母大小写敏感的。
• / 基于uri目录匹配
• ～表示正则匹配URI时是字母大小写敏感的。
• ～*表示正则匹配URI时忽略字母大小写问题。
• ^～表示正则匹配URI时只需要其前半部分与uri参数匹配即可。

 （1） = 示例：

http {
    server {
        listen       80;
        server_name  www.yufeng.com;
        root /usr1/nginx/yufeng/;
        location / {
            index index.html index.htm;
        }

        location /old {
            alias /usr1/nginx/old_yufeng/;
            index index.html;
        }

        location = /old/baidu {
            proxy_pass http://www.baidu.com/;
        }
     }
}

 （2）~ 正则匹配（大小写敏感）

在nginx服务器上创建：/usr1/nginx/yufeng/static/st.css 文件；

基于正则动静分离的匹配

location ~ .(png|jpg|gif|avi|mp4|css|js)$ {
    root /usr1/nginx/yufeng/static;
}

 匹配优先级： =  > 正则匹配 > 前缀最大匹配 > 配置靠前匹配

（3）防盗链配置演示

location ~ .(png|jpg|gif|avi|mp4|css|js)$ {
    root /usr1/nginx/yufeng/static;

    #防盗链的配置(只允许*.yufeng.com的域名访问)
    valid_referers none blocked *.yufeng.com;
    if ($invalid_referer) {
         return 403;
    }
}

 

 （4）下载限速

location /download {
    limit_rate 1m; //限制每S下载速度
    limit_rate_after 30m; // 超过30 之 后在下载
}

（5）创建 IP 黑名单

#封禁指定IP
deny 192.168.0.1;
allow 192.168.0.1;

#开放指定IP 段
allow 192.168.0.0/24;

#封禁所有
deny    all;

#开放所有
allow    all;

# 创建黑名单文件
echo 'deny 192.168.0.132;' >> balck.ip

#http 配置块中引入 黑名单文件
include       black.ip;

（6）日志格式配置(worker进程要有权限)

nginx 的变量：http://nginx.org/en/docs/varindex.html

日志格式：
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;
#基于域名打印日志
access_log logs/$host.access.log main;

error日志的设置

语法：error_log /path/file level;
默认：error_log logs/error.log error;
level是日志的输出级别，取值范围是debug、info、notice、warn、error、crit、alert、emerg；

针对指定的客户端输出debug级别的日志

语法：debug_connection[IP|CIDR]
events {
  debug_connection 192.168.0.147; 
  debug_connection 10.224.57.0/200;
}

注意：debug 日志开启 必须在nginx安装时 添加  --with-debug (允许debug)