Nginx-学习和应用总结

发布于：2025-03-04 ⋅ 阅读:(10) ⋅ 点赞:(0)

一、简介

Nginx 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，特点是占用内存少，并发能力强

应用场景

  • 静态资源服务 ： 通过本地文件系统提供服务
  • 反向代理服务 ： 性能高、缓存、负载均衡
  • API服务： OpenResty

二、安装

2.1 源码方式安装

依赖安装

gcc 编译套件 (一般默认有 ，gcc -v )
yum -y install gcc
pcre perl库 正则表达式
yum install -y pcre pcre-devel
zlib 压缩和解压缩
yum install -y zlib zlib-devel
openssl ssl通信安全
yum install -y openssl openssl-devel

下载

官网下载gz 文件， 比如用 https://nginx.org/download/nginx-1.26.2.tar.gz
解压 tar -zxvf nginx-1.26.2.tar.gz
进入解压的文件
执行./configure 生成编译配置文件Makefile
make 编译
make install 安装

编译及安装

编译参数
https://nginx.org/en/docs/configure.html

## 查看可选的配置参数 
./configure --help
## 示例
./configure  --prefix=/usr/share/nginx/   --sbin-path=/usr/sbin/nginx  --modules-path=/usr/share/nginx/modules/   --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf    --error-log-path=/var/log/nginx/error.log   --pid-path=/run/nginx.pid  --with-http_gzip_static_module  --with-stream  --with-http_ssl_module

## 编译的时候使用 dynamic ,    会在objs 文件夹下生成对应的模块文件 xxx.so , 如 ngx_stream_module.so
## 复制 xxx.so 到 modules-path 对应文件夹 （make install 可以自动安装，手动更新时，自己复制 ）

2.2 源安装

yum 安装

yum install -y nginx  
yum install -y nginx-mod-stream

apt方式安装参照yum 方式即可

三、配置

http 代理

指令块： http 、upstream 、 server 、 location

http {
	include  mime.types ;
	upstream logserver {
		server 172.20.51.2:8083;
		server 172.20.51.3:8083;
	}
	server {
        listen 80 default_server;
        limit_req_zone  $binary_remote_addr zone=one:10m  rate=1r/s ;
        location  /proxylog {
	        proxy_buffering off ;
	        proxy_read_timeout  60000;
	        proxy_pass http://logserver/ ; 
        }
        #location ^~ /proxylog {
	    #    proxy_buffering off ;
	    #    proxy_read_timeout  60000;
	    #    rewrite ~/proxylog/(.*)$ /$1 break;
	    #    proxy_pass http://logserver/ ; 
        #}
     }
}

ssl 配置

TSL/SSL
对称加密
非对称加密
PKI公钥基础设施
证书类型 ： 域名验证、组织验证、扩展验证

stream 代理

## 选择预编译或者加载模块stream
load_module  modules/ngx_stream_module.so;
stream {
    upstream proxy_name {
        server 127.0.0.1:9553;
    }
    server {
        listen 8088;
        proxy_pass proxy_name;
    }
}

配置参数

时间单位

ms milliseconds ;
s seconds ; # 如果不指定 ，默认是秒
m minutes ;
h hours ;
d days ;
w weeks ;
M months , 30days ;
y years , 365 days ;

空间单位

  bytes ,## 默认； 
  k/K  kilobytes   ;
  m/M  megabytes ;
  g/G  gigabytes ;

重要参数

#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等  
worker_processes 1;   # auto 自动匹配cpu核数
#一个 nginx 进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（系统的值 ulimit -n）与 nginx 进程数相除，但是 nginx 分配请求并不均匀，所以建议与 ulimit -n 的值保持一致。 
worker_rlimit_nofile 65535;
#工作模式及连接数上限 
events { 
	
	#参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; epoll 模型是 Linux 2.6 以上版本内核中的高性能网络 I/O 模型，如果跑在 FreeBSD 上面，就用 kqueue 模型。 #epoll 是多路复用 IO(I/O Multiplexing) 中的一种方式，但是仅用于 linux2.6 以上内核，可以大大提高 nginx 的性能 
	use epoll; 
	
	#单个后台 worker process 进程的最大并发链接数 
	#事件模块指令，定义 nginx 每个进程最大连接数，默认 1024。最大客户连接数由 worker_processes 和 worker_connections 决定 
	#即 max_client=worker_processes*worker_connections, 
	#在作为反向代理时：max_client=worker_processes*worker_connections / 4 
	worker_connections 65535; 
	#worker_connections 1024; #单个后台worker process进程的最大并发链接数
	
}

#sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用， #必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime. 
sendfile on;
tcp_nopush on; #防止网络阻塞
tcp_nodelay on; #防止网络阻塞

keepalive_timeout 120; #单位是秒，客户端连接时时间，超时之后服务器端自动关闭该连接 如果 nginx 守护进程在这个等待的时间里，一直没有收到浏览发过来 http 请求，则关闭这个 http 连接 client_header_timeout 10; #客户端请求头的超时时间

gzip on; 
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
gzip_vary on;

#nginx 默认没有开启利用多核 CPU, 通过增加 worker_cpu_affinity 配置参数来充分利用多核 CPU 以下是 8 核的配置参数
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

日志格式

Access Format :
Access log :
Go access :
Realtime websocket :

log_format main '[$remote_addr] - [$remote_user] [$time_local] "$request" ' '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#定义本虚拟主机的访问日志 
access_log /var/log/nginx/access.log access;

`$remote_addr`, `$http_x_forwarded_for` 记录客户端IP地址
`$remote_user`记录客户端用户名称
`$request`记录请求的URL和HTTP协议(GET,POST,DEL,等)
`$status`记录请求状态
`$body_bytes_sent`发送给客户端的字节数，不包括响应头的大小；该变量与Apache模块mod_log_config里的“%B”参数兼容。
`$bytes_sent`发送给客户端的总字节数。
`$connection`连接的序列号。
`$connection_requests` 当前通过一个连接获得的请求数量。
`$msec` 日志写入时间。单位为秒，精度是毫秒。
`$pipe`如果请求是通过HTTP流水线(pipelined)发送，pipe值为“p”，否则为“.”。
`$http_referer` 记录从哪个页面链接访问过来的
`$http_user_agent`记录客户端浏览器相关信息
`$request_length`请求的长度（包括请求行，请求头和请求正文）。
`$request_time` 请求处理时间，单位为秒，精度毫秒；从读入客户端的第一个字节开始，直到把最后一个字符发送给客户端后进行日志写入为止。
`$time_iso8601 ISO8601`标准格式下的本地时间。
`$time_local`通用日志格式下的本地时间。

upstream_addr
upstream_connect_time
upstream_header_time
upstream_response_time




## 负载均衡

### 轮询 
```nginx
upstream bck_testing_01 { 
	# 默认所有服务器权重为 1 
	server 192.168.250.220:8080 ;
	server 192.168.250.221:8080 ;
	server 192.168.250.222:8080 ;
}


upstream bck_testing_01 { 
	server 192.168.250.220:8080 weight=3 
	server 192.168.250.221:8080 # default weight=1 
	server 192.168.250.222:8080 # default weight=1
}

最少连接

upstream bck_testing_01 { 
	least_conn; # with default weight for all (weight=1) 
	server 192.168.250.220:8080 
	server 192.168.250.221:8080 
	server 192.168.250.222:8080
}

upstream bck_testing_01 { 
	least_conn; 
	server 192.168.250.220:8080 weight=3 
	server 192.168.250.221:8080 # default weight=1 
	server 192.168.250.222:8080 # default weight=1 
}

哈希

upstream bck_testing_01 { 
	ip_hash;
	# with default weight for all (weight=1) 
	server 192.168.250.220:8080 
	server 192.168.250.221:8080 
	server 192.168.250.222:8080 
}

upstream bck_testing_01 {
	hash $request_uri; 
	# with default weight for all (weight=1) 
	server 192.168.250.220:8080 
	server 192.168.250.221:8080
	server 192.168.250.222:8080
}

反向代理

#虚拟主机的配置
server {
	#监听端口
	listen 80;

	#对 "/" 启用反向代理
	location / {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
		proxy_redirect off;
		proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
		#后端的 Web 服务器可以通过 X-Forwarded-For 获取用户真实 IP
		proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
		#以下是一些反向代理的配置，可选。
		proxy_set_header Host $host;
		client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
		client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，

		##代理设置 以下设置是 nginx 和后端服务器之间通讯的设置##
		proxy_connect_timeout 90; #nginx 跟后端服务器连接超时时间（代理连接超时）
		proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间（代理发送超时）
		proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间（代理接收超时）
		proxy_buffering on;    #该指令开启从后端被代理服务器的响应内容缓冲 此参数开启后 proxy_buffers 和 proxy_busy_buffers_size 参数才会起作用
		proxy_buffer_size 4k;  #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
		proxy_buffers 4 32k;   #proxy_buffers 缓冲区，网页平均在 32k 以下的设置
		proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
		proxy_max_temp_file_size 2048m; #默认 1024m, 该指令用于设置当网页内容大于 proxy_buffers 时，临时文件大小的最大值。如果文件大于这个值，它将从 upstream 服务器同步地传递请求，而不是缓冲到磁盘
		proxy_temp_file_write_size 512k; 这是当被代理服务器的响应过大时 nginx 一次性写入临时文件的数据量。
		proxy_temp_path  /var/tmp/nginx/proxy_temp;    ##定义缓冲存储目录，之前必须要先手动创建此目录
		proxy_headers_hash_max_size 51200;
		proxy_headers_hash_bucket_size 6400;
		#######################################################
	}
}

四、应用

命令操作

-? -h : 帮助  
-c :使用指定的配置文件
-g : 指定配置指令
-p : 指定运行目录 
-s : 发送信号   ， stop 立刻停止服务，quit 优雅的停止服务 ,reload 重载配置文件 , reopen 重新开始记录日志文件  
-t -T : 测试配置文件是否有语法错误 
-v -V : 打印版本及编译信息 

 nginx -s reload

搭建文件服务器

有时候，团队需要归档一些数据或资料，那么文件服务器必不可少。使用 Nginx 可以非常快速便捷的搭建一个简易的文件服务。

Nginx 中的配置要点：

  • 将 autoindex 开启可以显示目录，默认不开启。
  • 将 autoindex_exact_size 开启可以显示文件的大小。
  • 将 autoindex_localtime 开启可以显示文件的修改时间。
  • root 用来设置开放为文件服务的根路径。
  • charset 设置为 charset utf-8,gbk;，可以避免中文乱码问题（windows 服务器下设置后，依然乱码，本人暂时没有找到解决方法）。

一个最简化的配置如下：

autoindex on;# 显示目录
autoindex_exact_size on;# 显示文件大小
autoindex_localtime on;# 显示文件时间

server {
    charset      utf-8,gbk; # windows 服务器下设置后，依然乱码，暂时无解
    listen       9050 default_server;
    listen       [::]:9050 default_server;
    server_name  _;
    root         /share/fs;
}

高可用

nginx +keepalived

跨域

参考资料2 的配置

五、原理

高并发架构原理

1、master 进程 ： i.加载配置；ii.启动workers；iii.非停重启即./nginx -s reload
2、worker 进程 ：只有一个主线程，采用的是异步非阻塞的方式处理请求
3、nginx的异步非阻塞事件驱动模型：
nginx 使用了有限的单线程进程（workers），节省了CPU周期，因为减少了很多线程的创建和销毁和切换同时监控很多事件，单线程在请求之间不断地切换而已，切换也是因为异步事件未准备好，而主动让出的。这里的切换是没有任何代价，因为实际上是循环处理多个准备好的事件，好处是：不用创建很多线程占用内存资源，不用线程间上下文切换，并发再多也不用担心切换问题，只是会多占用一点内存而已；
4、更新配置升级时 主线程指挥worker做两件事:
i.重新加载配置文件，并配置一组新的worker（进程号跟之前的完全不同），新的worker会马上开始工作
ii.指示旧的工作进程正常退出 ，工作进程停止接受新连接，但是会直到http发送数据完毕，一旦所有连接都关闭，则工作进程就退出

六 、问题

链接数异常

检测TIME_WAIT状态的语句

$ netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'  
SYN_RECV 7
ESTABLISHED 756
FIN_WAIT1 21
SYN_SENT 3
TIME_WAIT 2000

状态解析：

  • CLOSED - 无连接是活动的或正在进行
  • LISTEN - 服务器在等待进入呼叫
  • SYN_RECV - 一个连接请求已经到达，等待确认
  • SYN_SENT - 应用已经开始，打开一个连接
  • ESTABLISHED - 正常数据传输状态
  • FIN_WAIT1 - 应用说它已经完成
  • FIN_WAIT2 - 另一边已同意释放
  • ITMED_WAIT - 等待所有分组死掉
  • CLOSING - 两边同时尝试关闭
  • TIME_WAIT - 另一边已初始化一个释放
  • LAST_ACK - 等待所有分组死掉

解决方法

执行 vim /etc/sysctl.conf，并添加下面字段

net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

执行 /sbin/sysctl -p 让修改生效。

参考资料

1、Nginx 核心知识 150 讲
2、nginx 快速教程
3、nginx 这一篇就够了

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