1、Nginx
介紹Nginx
NGINX寫入解決服務器的少數之一C10K問題。不同於傳統的服務器，NGINX不依靠線程來處理請求。相反，它使用一個更可擴展的事件驅動的（異步）架構。這種結構採用小，但更重要的是，可預測的量的負荷下存儲器。即使你不希望處理成千上萬的併發請求，你仍然可以從NGINX的高性能和小內存佔用受益。NGINX擴展在所有方向：從最小的VPS一路攀升到服務器的大型集羣
[擴展]
C10k
指的是服務器同時支持成千上萬個客戶端的問題,也就是conncurrent10 000 connection；而Nginx就是能解決這樣的一個問題
Nginx的應用
Netflix, Hulu,Pinterest, CloudFlare, Airbnb, WordPress.com, GitHub, SoundCloud, Zynga,Eventbrite, Zappos, Media Temple, Heroku, RightScale, Engine Yard, MaxCDN
官方站點：
選擇一個新的程序包注意的問題：
1.序包的新功能是否是我們需要的
2.新的程序包之前必須做測試
作用：
一個自由的，開放源碼的，高性能的http和反向、代理服務器,以及一個IMAP/POP3代理服務器
Nginx的特點：
高性能,高穩定性，功能豐富,配置簡單,資源消耗低
二次開發版：tengine, openresty
Nginx的特性：
模塊化設計，較好的擴展性；
高可靠性
master/worker
支持熱部署
不停機更新配置文件、更換日誌文件、更新服務器程序版本；
低內存消耗
10000個keep-alive連接模式下的非活動連接僅消耗2.5M內存；
Nginx支持事件驅動機制,支持異步,支持內存映射
【擴展】
什麼是代理：
即代表處理,代表處理已授權的事情；
上圖知，對於客戶端來說,中間的服務器是一個代理服務器,而對於服務器來說,中間的那個服務器稱之爲反向代理
基本功能
靜態資源的web服務器；
http協議反向代理服務器；
pop3/imap4協議反向代理服務器；
支持fastCGI（lnmp）, uWSGI等協議；
模塊化（非DSO），著名模塊支持的有zip, SSL等等；
web服務器相關的功能：
虛擬主機、keepalive機制、訪問日誌、錯誤日誌、url 重寫、路徑別名、基於ip及用戶的訪問控制、支持速率限制及併發數限制，...；
Nginx的程序架構：
解釋：
兩個補充的管理緩存的組件
Cache loader:負責加載/裝載緩存
Cache Manager:管理緩存的
中間的proxycache是需要開啓才能使用的,基於本地磁盤上與本地磁盤打交道時，支持高級I/O機制,支持sendfile機制,支持異步IO機制,支持mmap,支持
實現併發請求響應上可以基於kevent,epoll(需要系統調用),.select機制，使用的方式都是不一樣的
架構：
master/worker
一個master進程，可生成一個或多個worker進程；
master：加載配置文件、管理worker進程(創建和銷燬)、平滑升級、...
worker：http服務、http代理、fastcgi代理
模塊類型：
核心模塊：core module
標準模塊：自己代理的核心模塊
標準http模塊
可選的http木塊
郵件模塊
第三方模塊(3rd party modules)：
模塊
配置模塊即配置模塊中的指令,沒有配置指令就沒有相對應的有效的模塊；
模塊中存在一些相關的變量；(內建變量)隨着模塊的不同而變化
Nginx能作什麼：
靜態資源的web服務器
http協議反向代理
nginx如何作爲web服務器：
安裝nginx:（nginx不再iso中，可以使用epel源安裝）
推薦epel源：http://mirrors.aliyun.com/epel/7Server/x86_64/n/
配置yum源：
[root@bogon yum.repos.d]#cat epel.repo
[epel]
name=centos epel
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/7Server/x86_64/c/
gpgcheck=0
配置nginx的yum源
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/OS/OSRELEASE/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1
下載nginx
wget http://nginx.org/download/nginx-1.10.0.tar.gz
編譯安裝：按需安裝
配置安裝開發環境：
準備支持的模塊
yum install –y pcre-devel openssl-devel zlib-devel
安裝開發包組
第一步：tar xfnginx-1.8.1.tar.gz
第二部：cdnginx-1.8.1
第三步：./configure\
--prefix=/etc/nginx nginx安裝的位置
--sbin-path=/usr/sbin/nginx nginx程序文件的安裝路徑
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf nginx的主配置文件路徑
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log 錯誤日誌文件路徑
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log http訪問日誌路徑
--pid-path=/var/run/nginx.pid nginx的pid配置文件的路徑
--lock-path=/var/run/nginx.lock 鎖文件
--http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp
--http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp
--http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp
--http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp
--http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp
以上是臨時文件路徑，如果服務器允許使用put機制的話,客戶端可能會向服務器端請求大量的數據,服務器端收到的請求報文中的body中可能會有很多的數據,而這些數據都會存放內存中,倘若有很多的用戶併發發出請求,服務器端內存無法存放，因此就會把數據臨時存放在磁盤上的這些臨時文件內,上述都是代理服務器時緩存文件的存放路徑
--user=nginx 指明那個用戶來運行nginx的work進程
--group=nginx 組
--with-http_ssl_module 支持ssl認證
--with-http_realip_module 記錄用戶的真實ip
--with-http_addition_module
--with-http_sub_module
--with-http_dav_module
--with-http_flv_module
--with-http_mp4_module
--with-http_gunzip_module
--with-http_gzip_static_module
--with-http_random_index_module
--with-http_secure_link_module
--with-http_stub_status_module
--with-http_auth_request_module
--with-threads
--with-stream
--with-stream_ssl_module
--with-http_slice_module
--with-mail
--with-mail_ssl_module
--with-file-aio 文件的異步IO機制
--with-http_v2_module
--with-ipv6
--with-* 指明編譯哪些功能
第四部：make&& make install
直接安裝：
yum install –y nginx
nginx命令
-?或者h：顯示幫助信息
-v：顯示版本信息和退出
-V：顯示版本信息和配置選項以及退出
-t：測試配置文件是否存在錯誤
-q：在配置測試過程中抑制錯誤消息
-s：發送信號給主進程(stop(平滑停止),quit(及時有人正在使用,也會立即終止),reopen,reload)
-p：設置前綴路徑
-c：設置主置文件
-g：設置全局指令的配置文件
啓動nginx
前提是關閉佔用80端口的應用程序,比如http）
[root@www ~]# nginx
Nginx配置
配置文件的組成部分：
主配置文件：nginx.conf
片段化配置文件實現：（相對於主配置文件的路徑,參照httpd）
1）創建一個conf.d目錄
2）在主配置文件中鍵入指令：include conf.d/*.conf
Fastcgi,scgi,uwscgi的相關配置以及mime.types
配置指令
注意：必須以分號結尾
指令格式：directive value1 [value2...];
支持使用變量：
內置變量：由模塊引入，可直接引用；
自定義變量：set variable_name value;
引用變量：$variable_name
整體配置文件結構：
main block：全局配置；對http及mail模塊都有效；
event{ ... }：事件驅動的相關配置；
http { ...}：http協議的相關配置
mail{ ... }：mail相關的配置；
http相關的配置：
http{ ... ...
server{ ... #一個sever一個虛擬主機
server_name #當前主機名
root #跟文檔的路徑
alias #別名映射
location/url/ { ... #這裏的url可以使用正則表達式做通配
} #定義訪問特定url目錄時的一些配置:
...}
server { ... ...
}
}
細化配置文件結構
main block：配置指令的類別：
正常運行必備的配置；
優化性能的配置；
用於調試、定位問題的配置；
正常運行必備的配置：
1、user USERNAME [GROUPNAME];指定用於運行worker進程的用戶和組；
usernginx nginx;
2、pid /PATH/TO/PID_FILE;指定nginx進程的pid文件路徑；
pid /var/run/nginx.pid;
3、worker_rlimit_nofile number;單個worker進程所能夠打開的最大文件數；
性能優化相關的配置：
1、worker_processes number | auto;
worker的進程數；通常應該爲CPU的核心數減1；
2、worker_cpu_affinity cpumask ...;#指定worker進程運行在那顆cpu上
worker_cpu_affinity auto [cpumask]; 1.8版本不支持auto
CPUMASK:cpu掩碼
00000001 第0顆
00000010 第1顆CPU
00000100
...
範例：編輯配置文件添加：
worker_processes 2;#指定運行兩個worker_processes
Worker_cpu_affinity 0010 0100;
重新加載：nginx –s reload
查看worker運行在那顆cpu上：顯示命令,進程號,cpu,優先級
psaxo command,pid,psr,ni
3、worker_priority nice;指明進程的優先級
[-20,19]對應的是100-139
調試、定位問題：
1、daemon on | off;是否以守護進程方式啓動nginx進程；
守護進程：啓動在後臺運行
非守護進程：啓動在前臺消耗資源運行
2、master_process on | off; 是否以master/worker模型啓動nignx進程；
3、error_log file | stderr |syslog:server=address[,parameter=value] | memory:size [debug | info | notice |warn | error | crit | alert | emerg];#錯誤日誌文件的記錄方式，及其日誌級別：
方式：
file /PATH/TO/SOME_LOG_FILE; #日誌文件的路徑
stderr： #發送到錯誤輸出； syslog:server=address[,parameter=value]：#發送給syslog服務器；
memory:size #記錄在內存中
日誌級別：
debug依賴於configure時的--with-debug選項；
nginx.conf
main block;
event{
…}
1、worker_connections number;每個worker進程所能夠併發打開的最大連接數；默認是512個
當前系統能響應的最大併發連接數：worker_processes *worker_connections
2、use method;指明併發連接請求處理時使用的方法；
use epoll;
2、accept_mutex on | off;啓用時，表示用於讓多個worker輪流地、序列化地響應新請求；
http{
…
}
定義套接字相關功能
1、server { ... }
配置一個虛擬主機；
server {
listen PORT;
server_name HOSTNAME;
root /PATH/TO/DOCUMENTROOT;
…}
注意：
(1) 基於port的虛擬主機：
listen指令要使用不同的端口；
(2) 基於Hostname的虛擬主機；
server_name指令指向不同的主機名；
(3) 基於ip的虛擬主機：
listen IP:PORT;
2、listen address[:port] [default_server][ssl] [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size];
listenport [default_server] [ssl];
listenunix:path [default_server] [ssl] ;
default_server：默認虛擬主機；
ssl：限制只能通過ssl連接提供服務；
backlog：後緩隊列的長度；
rcvbuf：接收緩衝大小；
sndbuf：發送緩衝區大小；
3、server_name name ...;
指明當前server的主機名；後可跟一個或空白字符分隔的多個主機；
支持使用*任意長度的任意字符；
支持~起始的正則表達式模式字符串；
應用策略：
(1) 首先精確匹配；
(2) 左則*通配符匹配；
(3) 右側*通配符匹配；
(4) 正則表達式模式匹配；
server_name www.magedu.com;
server_name*.magedu.com;
server_name www.magedu.*;
server_name~^.*\.magedu\..*$;
mail.magedu.com,www.magedu.com
4、tcp_nodelay on|off;
對keepalived模式下的連接是否啓用TCP_NODELAY選項；
5、sendfile on | off;
是否啓用sendfile功能；
定義路徑相關配置
6、root path;
設置web資源路徑映射；用於指明用戶請求的url所對應的本地文件系統上的文檔所在目錄路徑；
可用上下文：http, server, location, if
7、location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ...}
location @name { ... }
根據用戶請求的URI來匹配定義的location，匹配到時，此請求將被相應的location塊中的指令所處理；
server {
...
location {
}
location {
...
}
}
=：URI精確匹配；
~：做正則表達式模式匹配，區分字符大小寫；
~*：做正則表達式模式匹配，不區分字符大小寫；
^~：對URI的左半部分做匹配檢查，不區分字符大小寫；
匹配優先級：=、^~、~/～*、不帶符號；
8、alias path;
定義路徑別名，文檔映射的一種機制；僅能用於location上下文；
alias /bbs/ /web/forum/
http://www.magedu.com/bbs/a.jpg
location /bbs/ {
alias /web/forum/;
}
/web/forum/a.jpg
location /bbs/ {
root /web/forum/;
}
/web/forum/bbs/a.jpg
注意：
root指令：給定的路徑對應於location中的/uri/左側的/;
alias指令：給定的路徑對應於location中的/uri/右側的/；
9、index file ...;
可用位置：http, server, location
默認主面；
10、error_page code ... [=[response]] uri;
根據用戶請求的資源的http響應的狀態碼實現錯誤頁重定向；
http://www.magedu.com/hello.html--> 因爲資源不存在而被改爲對
http://www.magedu.com/404.html
定義客戶端請求的相關配置
12、keepalive_timeout timeout[header_timeout];
設定保持連接的超時時長，0表示禁止長連接 ；默認爲75s;
13、keepalive_requests number;
在一次長連接上所允許請求的資源的最大數量，默認爲100；
14、keepalive_disable none | browser ...;
對哪種瀏覽器禁用長連接；
15、send_timeout time;
向客戶端發送響應報文的超時時長； 特別地，是指兩次寫操作之間的間隔時長；
16、client_body_buffer_size size;
用於接收客戶端請求報文的body部分的緩衝區大小；默認爲16k；超時此大小時，其將被暫存到磁盤上；
17、client_body_temp_path path [level1[level2 [level3]]];
設定用於存儲客戶端請求報文的body部分的臨時存儲路徑及子目錄結構和數量；
/var/tmp/body 2 1 2
00-ff
對客戶的請求進行限制的相關配置：
18、limit_rate rate;
限制響應給客戶端的傳輸速率，單位是bytes/second，0表示無限制；
19、limit_except method ... { ... };
限制對指定的請求方法之外的其它方法的使用客戶端；
limit_exceptGET POST {
allow 172.18.0.0/16;
denyall;
}
表示除了GET和POST之外的其它方法僅允許172.18.0.0/16中的主機使用；
文件操作優化的配置：
20、aio on | off | threads[=pool];
是否啓用aio功能；
21、directio size | off;
22、open_file_cache off;
open_file_cachemax=N [inactive=time];
nginx可以緩存以下三種信息：
(1)文件的描述符、文件大小和最近一次的修改時間；
(2)打開的目錄的結構；
(3)沒有找到的或者沒有權限訪問的文件的相關信息；
max=N：可緩存的緩存項上限；達到上限後會使用LRU算法實現緩存管理；
inactive=time：緩存項的超時時長，在此處指定的時長內未被命中的緩存項即爲非活動項；
23、open_file_cache_errors on | off;
是否緩存查找時發生錯誤的文件一類的信息；
24、open_file_cache_min_uses number;
在open_file_cache指令的inactive參數指定的時長內，至少命中此處指定的次數方可不被歸類到非活動項；
25、open_file_cache_valid time;
緩存項有效性的檢查頻率；默認是60s；
ngx_http_access_module模塊：
實現基於ip的訪問控制功能；
26、allow address | CIDR | unix: | all;
27、deny address | CIDR | unix: | all;
可用上下文：http, server, location,limit_except
ngx_http_auth_basic_module模塊：
28、auth_basic string | off;
使用basic機制進行用戶認證；
29、auth_basic_user_file file;
認證用的賬號密碼文件；
文件格式：
name:password:commet
密碼格式：
htpasswd命令；
location/admin/ {
auth_basic"Admin Area";
auth_basic_user_file/etc/nginx/.ngxpasswd;
}
ngx_http_stub_status_module模塊：
用於輸出nginx的基本狀態信息；
Activeconnections: 1
serveraccepts handled requests
155155 298
Reading:0 Writing: 1 Waiting: 0
Activeconnections: 處於活動狀態的客戶端連接的數量；
accepts：已經接受的客戶端請求的總數；
handled：已經處理完成的客戶端請求的總數；
requests：客戶端發來的總的請求數；
Reading：處於讀取客戶端請求報文首部的連接數；
Writing：處於向客戶端發送響應報文過程中的連接數；
Waiting：處於等待客戶端發出請求的空閒連接數；
ngx_http_referer_module模塊：
Thengx_http_referer_module module is used to block access to a site for requestswith invalid values in the “Referer” header field.
30、valid_referers none | blocked |server_names | string ...;
定義合法的referer數據；
none：請求報文首部沒有referer首部；
blocked：請求報文的referer首部沒有值；
server_names：其值是主機名；
arbitrarystring：直接字符串，可以使用*作爲通配符；
regularexpression：被指定的正則表達式模式匹配到的字符串；要使用~起始；
valid_referersnone blocked server_names *.magedu.com magedu.* ~\.magedu\.;
if($invalid_referer) {
return403;
}