一、Nginx簡介
Nginx是什麼？
Nginx跟Apache一樣都是提供Web服務功能的軟件，但卻通過nginx模塊提供了比Apache更多更強大的功能。它採用的是事件驅動結構，使用異步套接字來接收客戶端請求，是一種非阻塞結構，不使用單獨的線程處理，極大的減少了服務器內存和CPU的開銷
Nginx的基本功能
提供靜態資源的web服務器，能緩存打開的文件文件描述符
支持http、smtp、pop3協議的反向代理服務器
支持緩存和簡單的負載均衡和容錯
支持FastCGI
支持高度模塊化定製，但不支持DSO機制
支持SSL
Nginx的擴展功能
支持基於名稱和基於IP的虛擬主機
支持KeepAlive
支持平滑升級
支持訪問日誌定製
支持URL重寫
支持路徑別名
支持基於IP和基於用戶的訪問控制
支持速率控制和併發數限制
Nginx與Apache相比，最大的優勢在於其較低的內存消耗上，據說1w個keepalive連接僅消耗2.5M內存。總之，Nginx能滿足你所有需求。官方文檔：http://nginx.org/en/docs/
Nginx的基本框架
一個master進程生成一個或多個worker進程，每個worker基於事件驅動（epoll機制）、消息通知機制響應N個http請求
附：Nginx高度概述框架
二、Nginx 1.6.2版本的編譯安裝
Nginx的代碼是由一個核心和一系列的模塊組成, 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；還用於啓用網絡協議，創建必要的運行時環境以及確保不同的模塊之間平滑地進行交互。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的模塊實現的。這些功能模塊大致可以分爲事件模塊、階段性處理器、輸出過濾器、變量處理器、協議、upstream和負載均衡幾個類別，這些共同組成了nginx的http功能。事件模塊主要用於提供OS獨立的(不同操作系統的事件機制有所不同)事件通知機制如kqueue或epoll等。協議模塊則負責實現nginx通過http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對應的客戶端建立會話。下面爲讀者朋友詳解一下，Nginx-1.6.2版本的編譯安裝。
從官網下載好源碼包並解壓到/usr/src目錄中：tar xf nginx-1.6.2.tar.gz -C /usr/src
爲防止編譯安裝過程中出現問題，yum安裝Development Tools和Server Platform Development包組
添加nginx系統組：groupadd -r nginx
添加nginx系統用戶：useradd -g nginx -r nginx
切換到nginx的解壓目錄中，準備執行編譯安裝相關操作：cd /usr/src/nginx-1.6.2/；建議編譯安裝之前先使用./configure --help 根據自己的需求添加模塊。
編譯安裝
./configure --prefix=/usr/local/nginx --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --user=nginx --group=nginx --error-log-path=/var/log/nginx/error_log --http-log-path=/var/log/nginx/access_log --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module --with-http_mp4_module --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fastcgi --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client --with-pcre
注：若出現編譯錯誤，大多數是缺少對應模塊功能的開發包，比如--with-pcre，若事先沒有安裝支持正則表示式的開發包pcre-devel，很有可能會報錯。
make
make install
爲nginx提供服務腳本
vim /etc/init.d/nginx
#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig: - 85 15
# description: Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
# proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config: /etc/nginx/nginx.conf
# config: /etc/sysconfig/nginx
# pidfile: /var/run/nginx.pid
# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions
# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network
# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0
#Nginx程序路徑
nginx="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)
#Nginx配置文件路徑
NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"
[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx
lockfile=/var/lock/subsys/nginx
make_dirs() {
# make required directories
user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
for opt in $options; do
if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
if [ ! -d "$value" ]; then
# echo "creating" $value
mkdir -p $value && chown -R $user $value
fi
fi
done
}
start() {
[ -x $nginx ] || exit 5
[ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
make_dirs
echo -n $"Starting $prog: "
daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
return $retval
}
stop() {
echo -n $"Stopping $prog: "
killproc $prog -QUIT
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
return $retval
}
restart() {
configtest || return $?
stop
sleep 1
start
}
reload() {
configtest || return $?
echo -n $"Reloading $prog: "
killproc $nginx -HUP
RETVAL=$?
echo
}
force_reload() {
restart
}
configtest() {
$nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}
rh_status() {
status $prog
}
rh_status_q() {
rh_status >/dev/null 2>&1
}
case "$1" in
start)
rh_status_q && exit 0
$1
;;
stop)
rh_status_q || exit 0
$1
;;
restart|configtest)
$1
;;
reload)
rh_status_q || exit 7
$1
;;
force-reload)
force_reload
;;
status)
rh_status
;;
condrestart|try-restart)
rh_status_q || exit 0
;;
*)
echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
exit 2
esac將服務腳本的權限設置爲可執行：chmod +x /etc/init.d/nginx
將服務加入服務列表中，並設置爲開機自啓動：chkconfig --add nginx && chkconfig nginx on
測試啓動nginx：service nginx start
三、Nginx常用配置（配置文件/etc/nginx/nginx.conf）
Nginx的主配置文件由main、http、mail等幾個段組成，這些個段通常也被稱爲Nginx的上下文，每個段的配置格式如下所示：
<section> {
<directive> <parameters>;
}
需要注意的是，其每一個指令都必須使用分號(;)結束，否則視爲語法錯誤。
main配置段的常用參數
A、保證Nginx正常運行的相關配置：
user USERNAME GROUP 指定運行worker進程的用戶和組，如果在編譯中沒有指定，需將註釋去掉，以nobody身份運行worker進程
pid /PATH/TO/PID_FILE 指定Nginx的pid文件，如果在編譯中沒有指定，需要在main配置段中定義
worker_rlimit_nofile NUM 設定worker進程所能夠打開的文件描述符個數的最大值。
worker_rlimit_sigpending NUM 指定每個用戶能夠發往worker進程的信號的數量
B、優化性能的相關配置
worker_process NUM 設定master進程啓動的worker進程數，具體需要看CPU的核心數，生產環境中常將其設置爲cpu核心數減1
worker_cpu_affinity CPUMASK…… 綁定worker進程至指定CPU上，如：
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
timer_resolution INTERVAL 設定更新緩存的時間間隔，如：timer_resolution 100ms;
worker_priority nice_NUM 設定worker進程運行的優先級（按nice值設置）,默認爲0；如：worker_priority -20
C、事件event相關的配置（以下配置需寫在event {……}中）
worker_connections NUM 每個worker進程所能夠響應的最大併發請求數，它與worker_processes共同決定能響應的最大客戶數maxclients的值。
maxclients = worker_processes * worker_connections
而在反向代理場景中，其計算方法與上述公式不同，因爲默認情況下瀏覽器將打開2個連接，而nginx會爲每一個連接打開2個文件描述符，因此，其maxclients的計算方法爲：
maxclients = worker_processes * worker_connections/4
accept_mutex on|off 是否打開Nginx的負載均衡鎖，設爲on時，能使多個worker進程輪流地、序列化地與響應新請求
lock_file /PATH/TO/LOCK_FILE 負載均衡鎖的路徑
accept_mutex_delay INTERVAL 等待負載均衡鎖的時間間隔
use epoll|rgsig|select|poll 設定worker進程使用的事件模型IO，建議讓Nginx自動選擇
D、用於調試、定位問題的相關配置
daemon off|on 是否以守護進程的方式啓動nginx，定位問題時設爲off，正常環境爲on
master_process on|off 是否以master/worker模型來運行nginx
error_log /PATH/TO/error_log debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg 設定錯誤日誌文件及其級別；出於調試的目的，可以使用debug級別，但此級別只有在編譯nginx時使用了--with-debug選項纔有效；要禁用錯誤日誌，不能使用“error_log off;”，而要使用類似如下選項： error_log /dev/null crit
http上下文專用於配置用於http的各模塊，此類指令非常的多，每個模塊都有其專用指定。其配置框架：
http {
upstreamserver {
....
}
server {
#定義虛擬主機
listen IP:PORT;
server_name SER_NAME
location /URL {
if ...{
...
}
root "/path/to/somewhere";
...
}
}
server {
……
}
}注：與http配置相關的指令必須放在http、server、location、upstream、if塊中
http配置段的常用參數
A、虛擬主機的相關配置
server {……} 用於定義一個虛擬主機
listen IP_ADDR [:port] [default_server] 設定監聽的端口號，可以省略IP和port其中之一，還可以添加default_server參數將其設置成默認服務器，用於匹配客戶端的host請求
server_name Serv_NAME…… 設定主機名，後可跟多個主機名，主機名稱還可以使用通配符和正則表達式（要以~開頭）
注：其匹配次序爲：
location [=|~|~*|^~] /URI {……} 允許根據用戶請求的URI來匹配定義的各location，匹配到時，此請求將被相應的location塊中的配置所處理，location可以嵌套
其中=表示精確匹配
~、~*都表示正則表達式模式匹配，只是前者在匹配時區分字符大小寫
^~表示作URI左半部分匹配，匹配時不檢查正則表達式
注：其匹配次序：
處於同一優先級的URI，排在前面的先被匹配
root 設置web資源路徑映射；用於指明請求的URL所對應的文檔的根目錄路徑；如：
location /images/ {
root "/web/imgs/";
}
alias 定義路徑別名，
location /images/ {
root "/web/imgs/";
}
注：root表示路徑爲對應location的“ /” URL；alias表示路徑映射，即location中的URL是相對於alias後所設定的路徑而言
index 設定默認的主頁面
error_page STATUS …… URL 根據http狀態碼重定向至錯誤頁面
error_page STATUS=NEW_STATUS URL 以指定的狀態碼響應客戶端
如： server {
listen 80;
server_name www.stu24.com;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
B、網絡連接相關的配置
keepalive_timeout TIMEOUT 長連接的超時時長，默認爲75s
keepalive_requests NUM 在一次長連接上允許承載最大資源請求數
keepalive_disable [msie6|safari|none] 在某些瀏覽器上禁用保持連接
tcp_nodelay on|off 是否對長連接使用tcp_nodelay選項，開啓之後能有效的提高數據的實時響應性。
client_header_timeout TIMEOUT 讀取http Request報文首部的超時時長
client_body_timeout TIMEOUT 讀取http Request報文body部分的超時時長
send_timeout TIMEOUT 讀取http Response報文的超時時長
C、對客戶端請求進行限制的相關配置
limit_except METHOD {...} 通過limit_except後面指定的方法名來限制用戶請求，如：
limit_except GET {
allow 172.16.0.0/16;
deny all;
}
client_body_max_size SIZE 限制請求報文中body部分的上限，通過檢測請求報文首部中的"Content_Length"來判定，例如，用戶試圖上傳一個10GB的文件，Nginx在收完包頭後，發現Content-Length超過client_max_body_size定義的值，就直接發送413 ("Request Entity Too Large")響應給客戶端
limit_rate SPEED 限制客戶端每秒種傳輸的字節數，默認爲0,表示無限制；
D、對內存或磁盤資源進行分配
client_body_in_file_only on|clean|off 請求報文的body部分是否可暫存於磁盤；on表示允許，並且即使請求結束，也不會刪除暫存的內容；clean表示會刪除；off（默認）不允許暫存；
client_body_in_single_buffer on|off 請求報文的body部分是否可暫存於內存buffer中。當然，如果HTTP包體的大小超過了下面client_body_buffer_size設置的值，包體還是會寫入到磁盤文件中
client_body_buffer_size size 設定內存buffer的大小
client_body_temp_path DIR [level1 [level2 [level3 [level4]]]] 請求報文的body部分的臨時存放目錄，在接收HTTP包體時，如果包體的大小大於client_body_buffer_size，則會以一個遞增的整數命名並存放到client_body_temp_path指定的目錄中。後面跟着的level1、level2、level3，是爲了防止一個目錄下的文件數量太多，從而導致性能下降，因此使用了level參數，這樣可以按照臨時文件名最多再加三層目錄。例如：client_body_temp_path /var/tmp/nginx/client 1 2
client_header_buffer_size SIZE 存儲超大HTTP頭部的內存buffer大小
E、MIME類型相關的配置
types {……} 定義MIME types至文件的擴展名；例如：
types {
text/html .html;
image/jpeg .jpg;
}
default_type MIME-TYPE 當找不到相應的MIME type與文件擴展名之間的映射時，使用默認的MIME-TYPE作爲HTTP header中的Content-Type
F、文件操作優化相關的配置：
sendfile on|off 是否啓用sendfile系統調用來發送文件，設爲on，表示減少內核態與用戶態之間的兩次內存複製，這樣就會從磁盤中讀取文件後直接在內核態發送到網卡設備，提高了發送文件的效率。
aio on|off 是否啓用異步I/O，與sendfile功能互斥
directio size|off 是否使用O_DIRECT選項去請求讀取文件，與sendfile功能互斥；
open_file_cache max=N[inactive=time]|off 是否打開文件緩存
nginx可以緩存以下三種信息：
(1) 文件句柄、文件大小和最近一次修改時間；
(2) 打開目錄的目錄結構；
(3) 沒有找到的或者沒有權限操作的文件的相關信息；
max=N表示可緩存的最大條目上限；一旦到達上限，則會使用LRU從緩存中刪除最近最少使用的條目；
inactive=time: 在inactive指定的時長內沒有被訪問過的緩存條目就會淘汰；
如：open_file_cache max=1000 inactive=20s;
open_file_cache_errors on|off 是否緩存打開文件錯誤的信息
open_file_cache_min_uses INTERVAL檢查一次緩存中緩存條目有效性的時間間隔；默認60s;
講了一大堆，其實我們重點關注以下幾項就足以應付生產環境中的需求了：
server{}, location{}, listen, server_name, root, alias, keepalive_timeout,keepalive_requests, error_page
Nginx優化相關配置
A、基於IP的訪問控制
在http, server, location中使用 allow, deny指令定義，匹配法則類似於iptables，自上而下依次匹配，如：
location / {
deny 192.168.1.1;
allow 192.168.1.0/24;
allow 10.1.1.0/16;
deny all;
}
B、基於用戶的basic認證配置
auth_basic "AUTH_NAME"
auth_basic_user_file /PATH/TO/PASSWD_FILE，建議使用htpasswd命令創建用戶賬號文件；
例如：
location /wp-login.php {
auth_basic 'Welcome WordPress';
auth_basic_user_file /home/mypwd/pass;
}
C、基於gzip實現響應報文壓縮
gzip on|off 是否開啓gzip壓縮，開啓之後節省網絡帶寬，卻增加了服務器CPU的開銷
gzip_http_version 1.1|1.0 設定啓用gzip壓縮時客戶端請求使用的http協議版本號
gzip_min_length LENGTH 設定最小壓縮的頁面，注：若頁面過小，可能導致頁面越壓越大，單位爲B，如：gzip_min_length 1024
gzip_buffers NUM SIZE 設定存儲壓縮後的響應報文的緩存區數量及大小，默認爲一個頁面的大小，具體大小依賴於系統平臺，不是4K就是8K（getconf PAGE_SIZE 獲取系統內存頁面大小），例如：gzip_buffers 4 8k
gzip_comp_level 3 設定gzip的壓縮級別，1壓縮比最小處理速度最快，9壓縮比最大但處理最慢，同時也最消耗CPU,一般設置爲3就可以了
gzip_types MIME_TYPE設定gzip壓縮的MIME類型
gzip_proxied [off|expired|no-cache|no-store|private|no_last_modified|no_etag|auth|any] 根據某些請求和應答來決定是否在對代理請求的應答啓用壓縮，代理請求取決於請求頭中的“Via”字段，指令中可以同時指定多個不同的參數：
off 爲所有代理請求禁用壓縮。
expired 當“Expires”頭禁用緩存時啓用壓縮。
no-cache 當“Cache-Control”頭設置爲no-cache時啓用壓縮。
no-store 當“Cache-Control”頭設置爲no-store時啓用壓縮。
private 當“Cache-Control”頭設置爲private時啓用壓縮。
no_last_modified 當“Last-Modified”沒有定義時啓用壓縮。
no_etag 沒有“ETag”頭時啓用壓縮。
auth 當有一個“Authorization”頭時啓用壓縮。
any 爲所有請求啓用壓縮。
gzip_disable 設定在某些瀏覽器上不啓用gzip壓縮
gzip使用實例：
gzip on; gzip_comp_level 3; gzip_buffers 4 8k; gzip_http_version 1.1; gzip_disable "MSIE [1-6]"; gzip_types text/plain application/x-javascript text/css text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png;
D、定製響應首部
add_header key value [always]，如：add_header Content-Type 'text/html; charset=utf-8';
expires TIME，設定緩存時間 如：
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)${
expires 30d;
} E、定製訪問日誌
log_format NAME LOG_FORMAT 設置日誌的記錄格式，
access_log 指定日誌文件的存放路徑、格式和緩存大小，也可以使用off關閉日誌功能，如：
log_format access ‘$remote_addr – $remote_user [$time_local] “$request” ‘ ‘$status $body_bytes_sent “$http_referer” ‘ ‘”$http_user_agent” $http_x_forwarded_for’; access_log /var/log/access.log access
$remote_addr 與$http_x_forwarded_for 用以記錄客戶端的ip地址；
$remote_user 用來記錄客戶端用戶名稱；
$time_local 用來記錄訪問時間與時區；
$request 用來記錄請求的url與http協議；
$status 用來記錄請求狀態；成功是200，
$body_bytes_sent 記錄發送給客戶端文件主體內容大小；
$http_referer 用來記錄從那個頁面鏈接訪問過來的；
$http_user_agent 記錄客戶端瀏覽器的相關信息；
F、定義合法引用，防盜鏈
valid_referers none | blocked | server_names | string ...如：
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)${
valid_referers none blocked www.stu24.com stu24.com;
if ($invalid_referer){
return 403;
}
}G、定義路徑重寫，與正則表達式結合if判斷使用
rewrite regex replacement [flag]
flag標記有四種格式：
last 相當於Apache中的L
break 中止Rewirte，不在繼續匹配
redirect 返回臨時重定向的HTTP狀態302，相當於Apache中的R
permanent 返回永久重定向的HTTP狀態301，相當於Apache中的R=301
if (condition) {
...
}
條件conditon可以是如下任何內容:
一個變量名；false如果這個變量是空字符串或者以0開始的字符串；
使用= ,!= 比較的一個變量和字符串
使用~， ~*與正則表達式匹配的變量，如果這個正則表達式中包含}，;則整個表達式需要用" 或' 包圍
使用-f ，!-f 檢查一個文件是否存在
使用-d, !-d 檢查一個目錄是否存在
使用-e ，!-e 檢查一個文件、目錄、符號鏈接是否存在
使用-x ， !-x 檢查一個文件是否可執行
return STATUS URL 結束規則時執行並返回狀態碼給客戶端
set VARIABLE VALUE 定義一個變量，並給變量賦值
例如：將訪問的URL是 stu24.com重定向爲www.stu24.com
if ($host != 'www.stu24.com' ) {
rewrite ^/(.*)$ http://www.stu24.com/$1 permanent;
}附錄：nginx有以下內置變量
$args, 請求中的參數;
$content_length, HTTP請求信息裏的"Content-Length";
$content_type, 請求信息裏的"Content-Type";
$document_root, 針對當前請求的根路徑設置值;
$document_uri, 與$uri相同;
$host, 請求信息中的"Host"，如果請求中沒有Host行，則等於設置的服務器名;
$limit_rate, 對連接速率的限制;
$request_method, 請求的方法，比如"GET"、"POST"等;
$remote_addr, 客戶端地址;
$remote_port, 客戶端端口號;
$remote_user, 客戶端用戶名，認證用;
$request_filename, 當前請求的文件路徑名
$request_uri, 請求的URI，帶查詢字符串;
$query_string, 與$args相同;
$scheme, 所用的協議，比如http或者是https，比如：
rewrite ^(.+)$ $scheme://example.com$1 redirect;
$server_protocol, 請求的協議版本，"HTTP/1.0"或"HTTP/1.1";
$server_addr, 服務器地址，如果沒有用listen指明服務器地址，使用這個變量將發起一次系統調用以取得地址(造成資源浪費);
$server_name, 請求到達的服務器名;
$server_port, 請求到達的服務器端口號;
$uri, 請求的URI，可能和最初的值有不同，比如經過重定向之類的。
這些變量可以用在rewrite規則裏，也可以打印日誌的時候用
部分內容引用《深入理解nginx:模塊開發與架構解析》