20171025 Nginx

  • I/O模型
  • Nginx介紹
  • Nginx的安裝和目錄結(jié)構(gòu)
  • Nginx的配置
  • Nginx的編譯安裝

一件相、I/O模型

（一）I/O的基本概念

  • I/O過程的兩個階段

    • 第一步：將數(shù)據(jù)從硬件加載至內(nèi)核內(nèi)存空間（緩沖區(qū)），等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成，時間較長
    • 第二步：將數(shù)據(jù)從內(nèi)核緩沖區(qū)復(fù)制到用戶空間的進(jìn)程的內(nèi)存中街氢，時間較短

  • 同步與異步：消息通知機(jī)制

    • 同步(synchronous)：調(diào)用者主動等待被調(diào)用者返回其運(yùn)行狀態(tài)信息
    • 異步(asynchronous)：被調(diào)用者通過狀態(tài)、通知限书、回調(diào)機(jī)制主動通知調(diào)用者其運(yùn)行狀態(tài)

  • 阻塞與非阻塞：調(diào)用者等待結(jié)果返回前的狀態(tài)

    • 阻塞(blocking)：I/O操作徹底完成后才返回用戶空間巷挥，調(diào)用結(jié)果返回之前，調(diào)用者被掛起
    • 非阻塞(nonblocking)：調(diào)用I/O操作后立即返回用戶一個狀態(tài)值棘催，最終調(diào)用結(jié)果返回之前劲弦，調(diào)用者不會被掛起

（二）I/O模型

  • 分類：阻塞型、非阻塞型醇坝、復(fù)用型邑跪、信號驅(qū)動型、異步型
（1）同步阻塞I/O模型
  • 用戶線程在內(nèi)核進(jìn)行I/O操作時被阻塞
  • 整個I/O請求的過程中呼猪，用戶線程是被阻塞的画畅，這導(dǎo)致用戶在發(fā)起I/O請求時，不能做任何事情宋距，對CPU的資源利用率不夠
（2）同步非阻塞I/O模型
  • 用戶線程需要不斷地發(fā)起I/O請求轴踱，直到數(shù)據(jù)到達(dá)后，才真正讀取到數(shù)據(jù)乡革，繼續(xù)執(zhí)行寇僧。即“輪詢”機(jī)制
  • 比較浪費(fèi)CPU的方式，一般很少直接使用這種模型
（3）I/O多路復(fù)用模型
  • 進(jìn)程阻塞在select或者poll這兩個系統(tǒng)調(diào)用上沸版，而不是阻塞在真正的I/O操作上
  • 由于使用了會阻塞線程的select系統(tǒng)調(diào)用嘁傀，因此I/O多路復(fù)用只能稱為異步阻塞I/O模型，而非真正異步I/O
  • I/O多路復(fù)用是最常使用的I/O模型
（4）信號驅(qū)動I/O模型
  • 等待數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)期間進(jìn)程不被阻塞视粮。用戶主程序可以繼續(xù)執(zhí)行细办，只要等待來自信號處理函數(shù)的通知
  • 該模型并不常用
（5）異步I/O模型
  • 內(nèi)核通知用戶進(jìn)程I/O操作完成
  • 信號驅(qū)動I/O當(dāng)內(nèi)核通知觸發(fā)信號處理程序時，信號處理程序還需要阻塞在從內(nèi)核空間緩沖區(qū)拷貝數(shù)據(jù)到用戶空間緩沖區(qū)這個階段，而異步IO直接是在第二個階段完成后內(nèi)核直接通知可以進(jìn)行后續(xù)操作了
  • 該模型并不常用

（6）五種I/O模型對比

（三）I/O模型的具體實(shí)現(xiàn)

（1）Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
  • Select：實(shí)現(xiàn)I/O復(fù)用模型笑撞，BSD 4.2最早實(shí)現(xiàn)
  • Poll：實(shí)現(xiàn)I/O復(fù)用模型岛啸，System V最早實(shí)現(xiàn)
  • Epoll：實(shí)現(xiàn)I/O復(fù)用模型，具有信號驅(qū)動I/O模型的某些特性

（2）Select

  • POSIX規(guī)定茴肥，良好的跨平臺支持
  • 監(jiān)聽端口的數(shù)量有限：cat /proc/sys/fs/file-max
  • 對socket是線性掃描坚踩，即采用輪詢的方法，效率較低
  • 采取了內(nèi)存拷貝方法來實(shí)現(xiàn)內(nèi)核將FD消息通知給用戶空間

（3）Poll

  • 本質(zhì)上和select沒有區(qū)別
  • 沒有最大連接數(shù)的限制
  • 水平觸發(fā)

（4）Epoll

  • 在Linux 2.6內(nèi)核中提出的select和poll的增強(qiáng)版本
  • 沒有最大并發(fā)連接的限制
  • 非輪詢的方式瓤狐，只管理“活躍”的連接瞬铸，而跟連接總數(shù)無關(guān)
  • 使用mmap減少復(fù)制開銷

二蛋欣、Nginx介紹

（一）Nginx提供的功能：

  • 靜態(tài)資源的web服務(wù)器
  • 結(jié)合FastCGI/uWSGI/SCGI等協(xié)議反向代理動態(tài)資源請求
  • http協(xié)議反向代理服務(wù)器
  • pop3/imap4協(xié)議反向代理服務(wù)器
  • tcp/udp協(xié)議的請求轉(zhuǎn)發(fā)

（二）Nginx服務(wù)器的架構(gòu)

（1）Nginx程序架構(gòu)：Master/Worker結(jié)構(gòu)
  • 一個master進(jìn)程
    負(fù)載加載和分析配置文件绽榛、管理worker進(jìn)程、平滑升級
  • 一個或多個worker進(jìn)程
    處理并響應(yīng)用戶請求
（2）Nginx模塊
  • 高度模塊化帕膜，新版本支持DSO機(jī)制皆警，實(shí)現(xiàn)動態(tài)加載/卸載模塊
  • 模塊分類：
    • 核心模塊：core module
    • 標(biāo)準(zhǔn)模塊：
      • HTTP 模塊：ngx_http_*
        HTTP Core modules 默認(rèn)功能
        HTTP Optional modules 需編譯時指定
      • Mail模塊：ngx_mail_*
      • Stream 模塊：ngx_stream_*
    • 第三方模塊

三拦宣、Nginx的安裝和目錄結(jié)構(gòu)

（一）Nginx的安裝：三種方法

  • 官網(wǎng)上下載rpm包，使用yum安裝
  • 通過EPEL源安裝
  • 編譯安裝

（二）Nginx的目錄結(jié)構(gòu)

  • /etc/nginx/nginx.conf：主配置文件
  • /usr/lib/systemd/system/nginx.service：Nginx服務(wù)
  • /usr/lib64/nginx/modules：存放模塊
  • /usr/sbin/nginx：主程序
  • /usr/share/nginx/html/：web服務(wù)文件的默認(rèn)存放位置

（三）nginx指令：

  • 格式：nginx [options]
    默認(rèn)沒有選項(xiàng)為啟動nginx服務(wù)
    -h：查看幫助選項(xiàng)
    -t：測試nginx語法錯誤
    -c filename：指定配置文件(default: /etc/nginx/nginx.conf)
    -s signal：發(fā)送信號給master進(jìn)程信姓，signal可為：stop, quit, reopen, reload
    -g directives：在命令行中指明全局指令

四鸵隧、Nginx的配置

（一）配置文件的組成部分

  • 主配置文件：/etc/nginx/nginx.conf
  • 子配置文件：/etc/nginx/conf.d/*.conf
    在主配置文件中使用include 子配置文件路徑;的格式加載其設(shè)置
  • fastcgi, uwsgi, scgi等協(xié)議相關(guān)的配置文件
  • mime.types：支持的mime類型
  • 配置文件的配置指令格式：
    directive value [value2 ...];，指令必須以分號結(jié)尾
  • 配置指令支持使用配置變量
    • 內(nèi)建變量：由Nginx模塊引入财破，可直接引用
    • 自定義變量：由用戶使用set命令定義
      set variable_namevalue;
    • 引用變量：$variable_name

（二）配置文件的結(jié)構(gòu)

  • 主配置文件結(jié)構(gòu)：四部分
// 主配置段掰派，即全局配置段，對http,mail都有效
main block    
event {
...     // 事件驅(qū)動相關(guān)的配置
}      
// http, https 協(xié)議相關(guān)配置段
http {
...
}
// mail 協(xié)議相關(guān)配置段
mail {
...
}
//  stream 服務(wù)器相關(guān)配置段
stream {
...
}

（三）全局配置段

（1）正常運(yùn)行必備的配置

  1. user user [group];
    指定worker進(jìn)程的運(yùn)行身份左痢，如組不指定靡羡，默認(rèn)和用戶名同名
    默認(rèn)為nginx

  2. pid /PATH/TO/PID_FILE;
    指定存儲nginx主進(jìn)程PID的文件路徑，服務(wù)關(guān)閉時文件消失

  3. include file | mask;
    指明包含進(jìn)來的其它配置文件片斷

  4. load_module file;
    模塊加載配置文件：/usr/share/nginx/modules/*.conf
    指明要裝載的動態(tài)模塊路徑: /usr/lib64/nginx/modules

（2）性能優(yōu)化相關(guān)的配置

  1. worker_processes number | auto;
    worker進(jìn)程的數(shù)量俊性，通常應(yīng)該為當(dāng)前主機(jī)的cpu的物理核心數(shù)

  2. worker_cpu_affinity cpumask...;
    worker_cpu_affinity auto [cpumask] 減少進(jìn)程切換略步，提高緩存命中率
    CPU MASK：以右端為開始從0數(shù)起命名CPU，如果啟用則該位為1定页，不啟用則該位為0趟薄，例如“00101010”代表系統(tǒng)共有8顆CPU，啟用第1, 3, 5號CPU

    • 測試：系統(tǒng)共有4顆CPU典徊，現(xiàn)在要求worker進(jìn)程綁定第0,2顆CPU
vim /etc/nginx/nginx.conf
worker_processes 2;
worker_cpu_affinity 0100 0001;
systemctl restart nginx
watch -n 0.5 'ps axo pid,cmd,psr,ni | grep nginx'
  1. worker_priority number;
    指定worker進(jìn)程的nice值杭煎，設(shè)定worker進(jìn)程優(yōu)先級：[-20,20]
  1. worker_rlimit_nofile number;
    worker進(jìn)程所能夠打開的文件數(shù)量上限
（3）事件驅(qū)動相關(guān)的配置
  • 格式：
    events {
    ...
    }

  1. worker_connections number;
    每個worker進(jìn)程所能夠打開的最大并發(fā)連接數(shù)數(shù)量
    總最大并發(fā)數(shù)：worker_processes* worker_connections

  2. use method;
    指明并發(fā)連接請求的處理方法，默認(rèn)自動選擇最優(yōu)方法
    use epoll;

  3. accept_mutex on | off;
    處理新的連接請求的方法卒落；on指由各個worker輪流處理新請求羡铲，off指每個新請求的到達(dá)都會通知所有的worker進(jìn)程，但只有一個進(jìn)程可獲得連接儡毕，造成“驚群”也切，影響性能，默認(rèn)on

（4）調(diào)試和定位配置

  1. daemon on | off;
    是否以守護(hù)進(jìn)程方式運(yùn)行nignx，默認(rèn)是守護(hù)進(jìn)程方式

  2. master_process on | off;
    是否以master/worker模型運(yùn)行nginx雷恃；默認(rèn)為on疆股，off 將不啟動worker

  3. error_log file [level];
    錯誤日志文件及其級別

（四）http協(xié)議配置段

（1）ngx_http_core_module模塊相關(guān)配置

  1. server { ... }：配置虛擬機(jī);
    一般在括號內(nèi)添加listen, server_name, root等配置

  2. listen PORT|address[:port] [default_server];
    監(jiān)聽不同端口或者不同IP地址，并且可以設(shè)置為默認(rèn)服務(wù)器

  3. server_name name ...;

    • 虛擬主機(jī)的主機(jī)名稱后可跟多個由空白字符分隔的字符串

    • 支持*通配任意長度的任意字符
      e.g. server_name *.magedu.com www.magedu.*

    • 支持~起始的字符做正則表達(dá)式模式匹配倒槐，性能原因慎用
      e.g. server_name~^www\d+\.magedu\.com$：\d 表示[0-9]

    • 匹配優(yōu)先級機(jī)制從高到低：
      (1) 首先是字符串精確匹配如：www.magedu.com
      (2) 左側(cè)*通配符如：*.magedu.com
      (3) 右側(cè)*通配符如：www.magedu.*
      (4) 正則表達(dá)式如：~^.*\.magedu\.com$
      (5) default_server

    • 需要配合dns使用旬痹，實(shí)際中很少如此使用

  4. tcp_nodelay on | off;
    在keepalived模式下的連接是否啟用TCP_NODELAY選項(xiàng)
    當(dāng)為off時，延遲發(fā)送讨越，合并多個請求后再發(fā)送
    默認(rèn)on時唱凯，不延遲發(fā)送，推薦采用默認(rèn)設(shè)置
    可用于：http, server, location

  5. sendfile on | off;
    是否啟用sendfile功能谎痢，在內(nèi)核中封裝報(bào)文直接發(fā)送
    默認(rèn)off，推薦采用on

  6. server_tokens on | off | build | string;
    是否在響應(yīng)報(bào)文的Server首部顯示nginx版本

  7. root
    設(shè)置web資源的路徑映射卷雕；用于指明請求的URL所對應(yīng)的文檔的目錄路徑节猿，可用于http, server, location, if in location

  • 實(shí)驗(yàn)4-1：配置兩個虛擬主機(jī)www.a.com和www.b.com 
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
}

server {
        listen 80;
        server_name www.b.com;
        root /app/website2;
}

mkdir -p /app/website{1,2}
echo /app/website1/index.html > /app/website1/index.html
echo /app/website2/index.html > /app/website2/index.html
nginx -t
systemctl reload nginx
  • 配置DNS或在測試機(jī)上修改hosts文件后，訪問指定網(wǎng)址成功
  1. location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri{ ... }
    location @name { ... }
    在一個server中l(wèi)ocation配置段可存在多個漫雕，用于實(shí)現(xiàn)從uri到文件系統(tǒng)的路徑映射滨嘱；ngnix會根據(jù)用戶請求的URI來檢查定義的所有l(wèi)ocation，并找出一個最佳匹配浸间，而后應(yīng)用其配置

  • 匹配符號
    =：對URI做精確匹配太雨；
    ^~：對URI的最左邊部分做匹配檢查，不區(qū)分字符大小寫
    ~：對URI做正則表達(dá)式模式匹配魁蒜，區(qū)分字符大小寫
    ~*：對URI做正則表達(dá)式模式匹配囊扳，不區(qū)分字符大小寫
    不帶符號：匹配起始于此uri的所有的uri

  • 匹配優(yōu)先級從高到低：
    =, ^~, ～/～*, 不帶符號

  • 實(shí)驗(yàn)4-2：在實(shí)驗(yàn)4-1的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)當(dāng)訪問www.a.com/admin/時指向的磁盤目錄為/app/website3/admin

vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
        }
}

server {
        listen 80;
        server_name www.b.com;
        root /app/website2;
}

mkdir -p /app/website3/admin
echo /app/website3/admin/index.html > /app/website3/admin/index.html
systemctl reload nginx
  1. alias path;
    路徑別名兜看，文檔映射的另一種機(jī)制锥咸；僅能用于location上下文

  • 注意：location中使用root指令和alias指令的意義不同
    (a) root：給定的路徑對應(yīng)于location中的/uri/左側(cè)的/
    (b) alias：給定的路徑對應(yīng)于location中的/uri/右側(cè)的/

  • 實(shí)驗(yàn)4-3：在實(shí)驗(yàn)4-2的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)當(dāng)訪問www.b.com/admin/時指向的磁盤目錄為/app/website3

vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
        }
}

server {
        listen 80;
        server_name www.b.com;
        root /app/website2;
        location /admin {
                alias /app/website3;
        }
}

echo /app/website3/index.html > /app/website3/index.html
systemctl reload nginx

  1. index file ...;
    指定默認(rèn)網(wǎng)頁資源细移，注意位于ngx_http_index_module模塊

  2. error_pagecode ... [=[response]] uri;
    模塊：ngx_http_core_module
    定義錯誤頁搏予，以指定的響應(yīng)狀態(tài)碼進(jìn)行響應(yīng)
    可用位置：http, server, location, if in location

  • 實(shí)驗(yàn)4-4：在實(shí)驗(yàn)4-3的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)當(dāng)訪問www.a.com不存在的地址時弧轧，返回指定的404錯誤文件雪侥，并且響應(yīng)碼應(yīng)為200
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
        }
        error_page 404 =200 /404.html;
        location /404.html {
                root /app/website1/error_page;
        }
}

server {
        listen 80;
        server_name www.b.com;
        root /app/website2;
        location /admin {
                alias /app/website3;
        }
}

mkdir  /app/website1/error_page
echo /app/website1/error_page/404.html > /app/website1/error_page/404.html
systemctl restart nginx
  1. try_files file ... uri;
    try_files file ... =code;
    按順序檢查文件是否存在，返回第一個找到的文件或文件夾（結(jié)尾加斜線表示為文件夾）精绎，如果所有的文件或文件夾都找不到速缨，會進(jìn)行一個內(nèi)部重定向到最后一個參數(shù)。只有最后一個參數(shù)可以引起一個內(nèi)部重定向捺典，之前的參數(shù)只設(shè)置內(nèi)部URI的指向鸟廓。最后一個參數(shù)是回退URI且必須存在，否則會出現(xiàn)內(nèi)部500錯誤
  • 實(shí)驗(yàn)4-5：在實(shí)驗(yàn)4-4的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)訪問www.a.com/txt時引谜，依次在/txt, /txt/index.html, /txt.html路徑查詢是否有相應(yīng)文件牍陌，若都沒有，則返回404錯誤
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf 
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
        }
        location /txt {
                try_files $uri $uri/index.html $uri.html =404;
        }
        error_page 404 =200 /404.html;
        location /404.html {
                root /app/website1/error_page;
        }
}

nginx -t
systemctl reload nginx
echo /app/website1/txt > /app/website1/txt
echo /app/website1/txt.html > /app/website1/txt.html
// 第一次登錄www.a.com/txt
rm -rf /app/website1/txt
mkdir /app/website1/txt
echo /app/website1/txt/index.html > /app/website1/txt/index.html
// 第二次登錄www.a.com/txt
 rm -rf /app/website1/txt
// 第三次登錄www.a.com/txt
rm -rf /app/website1/txt.html
// 第四次登錄www.a.com/txt

  1. keepalive_timeout timeout [header_timeout];
    設(shè)定保持連接超時時長员咽，0表示禁止長連接毒涧，默認(rèn)為75s

  2. keepalive_requests number;
    在一次長連接上所允許請求的資源的最大數(shù)量
    默認(rèn)為100

  3. keepalive_disable none | browser ...
    對哪種瀏覽器禁用長連接

  4. send_timeout time;
    向客戶端發(fā)送響應(yīng)報(bào)文的超時時長，此處是指兩次寫操作之間的間隔時長贝室，而非整個響應(yīng)過程的傳輸時長

  5. client_body_buffer_size size;
    用于接收每個客戶端請求報(bào)文的body部分的緩沖區(qū)大衅踅病；默認(rèn)為16k滑频；超出此大小時捡偏，其將被暫存到磁盤上的由client_body_temp_path指令所定義的位置

  6. client_body_temp_path path [level1 [level2 [level3]]];
    設(shè)定用于存儲客戶端請求報(bào)文的body部分的臨時存儲路徑及子目錄結(jié)構(gòu)和數(shù)量
    目錄名為16進(jìn)制的數(shù)字；
    client_body_temp_path /var/tmp/client_body 1 2 2
    1：1級目錄占1位16進(jìn)制峡迷，即2^4=16個目錄0-f
    2 ：2級目錄占2位16進(jìn)制银伟，即2^8=256個目錄00-ff
    2 ：3級目錄占2位16進(jìn)制，即2^8=256個目錄00-ff

  7. limit_rate rate;
    限制響應(yīng)給客戶端的傳輸速率绘搞，單位是bytes/second
    默認(rèn)值0表示無限制

  8. limit_except method ... { ... }彤避，僅用于location
    限制客戶端使用除了指定的請求方法之外的其它方法
    method: GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, MKCOL, COPY, MOVE, OPTIONS, PROPFIND, PROPPATCH, LOCK, UNLOCK, PATCH

  • 實(shí)驗(yàn)4-6：實(shí)現(xiàn)只有192.168.136.229主機(jī)可以使用除了GET和HEAD之外的其他方法訪問www.a.com/admin 
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
                limit_except GET {
                        allow 192.168.136.229;
                        deny all;
                }
        }
}

nginx -s reload

來自192.168.136.229的主機(jī)可以使用POST方法

來自192.168.136.129的主機(jī)不可以使用POST方法

  1. aio on | off | threads[=pool];
    是否啟用aio功能

  2. directio size | off;
    是否同步（直接）寫磁盤，而非寫緩存夯辖，在Linux主機(jī)啟用O_DIRECT標(biāo)記琉预，則文件大于等于給定大小時使用，例如directio 4m

  3. open_file_cache off;
    open_file_cache max=N [inactive=time];
    nginx可以緩存以下三種信息：
    (1) 文件元數(shù)據(jù)：文件的描述符蒿褂、文件大小和最近一次的修改時間
    (2) 打開的目錄結(jié)構(gòu)
    (3) 沒有找到的或者沒有權(quán)限訪問的文件的相關(guān)信息
    max=N：可緩存的緩存項(xiàng)上限圆米；達(dá)到上限后會使用LRU算法實(shí)現(xiàn)管理
    inactive=time：緩存項(xiàng)的非活動時長，在此處指定的時長內(nèi)未被命中的或命中的次數(shù)少于open_file_cache_min_uses指令所指定的次數(shù)的緩存項(xiàng)即為非活動項(xiàng)贮缅，將被刪除

  4. open_file_cache_errors on | off;
    是否緩存查找時發(fā)生錯誤的文件一類的信息
    默認(rèn)值為off

  5. open_file_cache_min_uses number;
    open_file_cache指令的inactive參數(shù)指定的時長內(nèi)榨咐，至少被命中此處指定的次數(shù)方可被歸類為活動項(xiàng)
    默認(rèn)值為1

  6. open_file_cache_valid time;
    緩存項(xiàng)有效性的檢查頻率
    默認(rèn)值為60s

（2）ngx_http_access_module模塊相關(guān)配置

  • 實(shí)現(xiàn)基于ip的訪問控制功能
  1. allow address | CIDR | unix: | all;
  2. deny address | CIDR | unix: | all;
    上下文：http, server, location, limit_except
    自上而下檢查，一旦匹配谴供，將生效块茁，條件嚴(yán)格的置前
  • 實(shí)驗(yàn)4-7：實(shí)現(xiàn)只有192.168.136.229主機(jī)可以登錄www.a.com 
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com;
        root /app/website1;
        allow 192.168.136.229;
        deny all;        
}
nginx -s reload

（3）ngx_http_auth_basic_module模塊相關(guān)配置

  • 實(shí)現(xiàn)基于用戶的訪問控制，使用basic機(jī)制進(jìn)行用戶認(rèn)證
  1. auth_basic string | off;
  2. auth_basic_user_file file;
    由htpasswd命令（httpd-tools提供）實(shí)現(xiàn)加密文本文件
  • 實(shí)驗(yàn)4-8：實(shí)現(xiàn)使用basic機(jī)制進(jìn)行用戶認(rèn)證
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        location /admin {
                root /app/website3;
                auth_basic "admin auth";
                auth_basic_user_file /etc/nginx/conf.d/.auth_passwd;
                }
        error_page 404 =200 /404.html;
        location /404.html {
                root /app/website1/error_page;
        }
}
nginx -s reload
htpasswd -c /etc/nginx/conf.d/.auth_passwd user1

（4）ngx_http_stub_status_module模塊

  • 用于輸出nginx的基本狀態(tài)信息
location /status {
      stub_status;
}
  • 輸出信息：
    Active connections：當(dāng)前狀態(tài)数焊，活動狀態(tài)的連接數(shù)
    accepts：統(tǒng)計(jì)總值佩耳，已經(jīng)接受的客戶端請求的總數(shù)
    handled：統(tǒng)計(jì)總值挂捅，已經(jīng)處理完成的客戶端請求的總數(shù)
    requests：統(tǒng)計(jì)總值，客戶端發(fā)來的總的請求數(shù)
    Reading：當(dāng)前狀態(tài)，正在讀取客戶端請求報(bào)文首部的連接的連接數(shù)
    Writing：當(dāng)前狀態(tài)，正在向客戶端發(fā)送響應(yīng)報(bào)文過程中的連接數(shù)
    Waiting：當(dāng)前狀態(tài)耕漱，正在等待客戶端發(fā)出請求的空閑連接數(shù)

（5）ngx_http_log_module模塊

指定日志格式記錄請求

  1. log_format name string ...;
    string可以使用nginx核心模塊及其它模塊內(nèi)嵌的變量

  2. access_log path [format [buffer=size] [gzip[=level]] [flush=time] [if=condition]];
    access_log off;
    訪問日志文件路徑钥屈，格式及相關(guān)的緩沖的配置

  • 實(shí)驗(yàn)4-9：指定訪問日志文件的路徑/var/lib/nginx/tmp/nginx-access.log炕桨，緩沖區(qū)大小16k
vim /etc/nginx/nginx.conf
// log_format必須在http上下文中
log_format  compression '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                        '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';  
access_log  /var/lib/nginx/tmp/nginx-access.log compression buffer=16k;

nginx -s reload;
  1. open_log_file_cache max=N [inactive=time] [min_uses=N] [valid=time];
    open_log_file_cache off;
    緩存各日志文件相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息
    max：緩存的最大文件描述符數(shù)量
    min_uses：在inactive指定的時長內(nèi)訪問大于等于此值方可被當(dāng)作活動項(xiàng)
    inactive：非活動時長
    valid：驗(yàn)證緩存中各緩存項(xiàng)是否為活動項(xiàng)的時間間隔

（6）ngx_http_gzip_module模塊

用gzip方法壓縮響應(yīng)數(shù)據(jù)，節(jié)約帶寬

  1. gzip on | off;
    啟用或禁用gzip壓縮

  2. gzip_comp_level level;
    壓縮比由低到高：1 到9
    默認(rèn)：1

  3. gzip_disable regex ...;
    匹配到客戶端瀏覽器不執(zhí)行壓縮

  4. gzip_min_length length;
    啟用壓縮功能的響應(yīng)報(bào)文大小閾值

  5. gzip_http_version 1.0 | 1.1;
    設(shè)定啟用壓縮功能時，協(xié)議的最小版本
    默認(rèn)：1.1

  6. gzip_buffers number size;
    支持實(shí)現(xiàn)壓縮功能時緩沖區(qū)數(shù)量及每個緩存區(qū)的大小
    默認(rèn)：32 4k 或16 8k

  7. gzip_types mime-type ...;
    指明僅對哪些類型的資源執(zhí)行壓縮操作当悔；即壓縮過濾器
    默認(rèn)包含有text/html盲憎，不用顯式指定嗅骄，否則出錯

  8. gzip_vary on | off;
    如果啟用壓縮，是否在響應(yīng)報(bào)文首部插入“Vary: Accept-Encoding”

  9. gzip_proxied off | expired | no-cache | no-store | private | no_last_modified | no_etag | auth | any ...;
    nginx對于代理服務(wù)器請求的響應(yīng)報(bào)文饼疙，在何種條件下啟用壓縮功能
    off：對被代理的請求不啟用壓縮
    expired, no-cache, no-store, private：對代理服務(wù)器請求的響應(yīng)報(bào)文首部Cache-Control值任何一個掸读，啟用壓縮功能

  • 實(shí)驗(yàn)4-10 開啟壓縮，響應(yīng)報(bào)文首部插入“Vary: Accept-Encoding”宏多，支持壓縮html, js, css, txt文件
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        gzip on;
        gzip_comp_level 9;
        gzip_min_length 32;
        gzip_types text/css application/javascript text/plain;
        gzip_proxied any;
        gzip_vary on;
}
nginx -s reload

（7）ngx_http_ssl_module模塊

  1. ssl on | off;
    為指定虛擬機(jī)啟用HTTPS protocol，建議用listen指令代替

  2. ssl_certificate file;
    當(dāng)前虛擬主機(jī)使用PEM格式的證書文件

  3. ssl_certificate_key file;
    當(dāng)前虛擬主機(jī)上與其證書匹配的私鑰文件

  4. ssl_protocols [SSLv2] [SSLv3] [TLSv1] [TLSv1.1] [TLSv1.2];
    支持ssl協(xié)議版本澡罚，默認(rèn)為后三個

  5. ssl_session_cache off | none | [builtin[:size]] [shared:name:size];
    builtin[:size]：使用OpenSSL內(nèi)建緩存伸但，為每worker進(jìn)程私有
    [shared:name:size]：在各worker之間使用一個共享的緩存

  6. ssl_session_timeout time;
    客戶端連接可以復(fù)用ssl session cache中緩存的ssl參數(shù)的有效時長，默認(rèn)5m

  • 實(shí)驗(yàn)4-11：建立3臺虛擬主機(jī)www.a.com, www.b.com留搔，要求都能提供https服務(wù)
server {
        listen 443 ssl ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        ssl_certificate /etc/nginx/conf.d/ssl/nginx1.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/conf.d/ssl/nginx1.key;
        ssl_session_cache shared:ssl_cache:5m;
        ssl_session_timeout 5m;
}

server {
        listen 443 ssl ;
        server_name www.b.com ;
        root /app/website2;
        ssl_certificate /etc/nginx/conf.d/ssl/nginx2.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/conf.d/ssl/nginx2.key;
        ssl_session_cache shared:ssl_cache:5m;
        ssl_session_timeout 5m;
}
// 建立自簽名證書
cd /etc/pki/tls/certs/
make nginx1.crt
make nginx2.crt
openssl rsa -in nginx1.key -out nginx1.key 
openssl rsa -in nginx2.key -out nginx2.key 
mkdir -p /etc/nginx/conf.d/ssl
cp nginx* /etc/nginx/conf.d/ssl
nginx -s reload

（8）ngx_http_rewrite_module模塊

  1. rewrite regex replacement [flag]

  • 將用戶請求的URI基于regex所描述的模式進(jìn)行檢查更胖，匹配到時將其替換為replacement指定的新的URI

  • 注意：如果在同一級配置塊中存在多個rewrite規(guī)則，那么會自上而下逐個檢查隔显；被某條件規(guī)則替換完成后却妨，會重新一輪的替換檢查；
    隱含有循環(huán)機(jī)制括眠，但不超過10次彪标；如果超過，提示500響應(yīng)碼掷豺，[flag]所表示的標(biāo)志位用于控制此循環(huán)機(jī)制
    如果replacement是以http://或https://開頭捞烟，則替換結(jié)果會直接以重向返回給客戶端

  • [flag]

    • last：重寫完成后停止對當(dāng)前URI在當(dāng)前l(fā)ocation中后續(xù)的其它重寫操作薄声，而后對新的URI啟動新一輪重寫檢查；提前重啟新一輪循環(huán)题画，不建議在location中使用
    • break：重寫完成后停止對當(dāng)前URI在當(dāng)前l(fā)ocation中后續(xù)的其它重寫操作默辨，而后直接跳轉(zhuǎn)至重寫規(guī)則配置塊之后的其它配置；結(jié)束循環(huán)苍息，建議在location中使用
    • redirect：臨時重定向缩幸，重寫完成后以臨時重定向方式直接返回重寫后生成的新URI給客戶端，由客戶端重新發(fā)起請求竞思；不能以http://或https://開頭表谊，使用相對路徑，狀態(tài)碼：302
    • permanent：重寫完成后以永久重定向方式直接返回重寫后生成的新URI給客戶端衙四，由客戶端重新發(fā)起請求铃肯，狀態(tài)碼：301

  1. return
    return code [text];
    return code URL;
    return URL;
    停止處理，并返回給客戶端指定的響應(yīng)碼

  2. rewrite_log on | off;
    是否開啟重寫日志, 發(fā)送至error_log（notice level）

  3. set $variable value;
    用戶自定義變量
    注意：變量定義和調(diào)用都要以$開頭

  4. if (condition) { ... }
    引入新的上下文,條件滿足時传蹈，執(zhí)行配置塊中的配置指令押逼；server, location

  • condition：

    • 比較操作符：
      ==：相同
      !=：不同
      ~：模式匹配，區(qū)分字符大小寫
      ~*：模式匹配惦界，不區(qū)分字符大小寫
      !~：模式不匹配挑格，區(qū)分字符大小寫
      !~*：模式不匹配，不區(qū)分字符大小寫
    • 文件及目錄存在性判斷：
      -e, !-e：存在（包括文件沾歪，目錄漂彤，軟鏈接）
      -f, !-f：文件
      -d, !-d：目錄
      -x, !-x：執(zhí)行

  • 實(shí)驗(yàn)4-12：實(shí)現(xiàn)當(dāng)訪問www.a.com/zz時自動跳轉(zhuǎn)至www.a.com/zhengzhou

vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf 
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        location /zz {
                rewrite ^/zz/(.*)$ /zhengzhou/$1 permanent;
        }
        location /zhengzhou{
                alias /app/website1/zhengzhou;
        }
}

mkdir /app/website1/zhengzhou
echo /app/website1/zhengzhou/index.html > /app/website1/zhengzhou/index.html
nginx -s reload

（9）ngx_http_referer_module模塊

用來阻止referer首部無有效值的請求訪問，可防止盜鏈

  1. valid_referers none | blocked | server_names | string...;
    定義referer首部的合法可用值灾搏，不能匹配的將是非法值
    none：請求報(bào)文首部沒有referer首部
    blocked：請求報(bào)文有referer首部挫望，但無有效值
    server_names：參數(shù)，其可以有值作為主機(jī)名或主機(jī)名模式
    arbitrary_string：任意字符串狂窑，但可使用*作通配符
    regular expression：被指定的正則表達(dá)式模式匹配到的字符串,要使用~開頭
  • 實(shí)驗(yàn)4-13：實(shí)現(xiàn)www.a.com網(wǎng)站阻止來自www.b.com網(wǎng)站的盜鏈
vim /app/website2/index.html
/app/website2/index.html
![](http://www.a.com/a.jpg)
// 第一次測試媳板，登錄www.b.com，應(yīng)該能看到圖片
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        valid_referers none block server_names *.a.com  ~\.baidu\.;
        if ($invalid_referer) {
                return 403;
        }
}
server {
        listen 80;
        server_name www.b.com;
        root /app/website2;
}
nginx -s reload
// 第二次測試泉哈，登錄www.b.com蛉幸，無法看到圖片

第一次測試

第二次測試

（10）ngx_http_proxy_module模塊

  • 轉(zhuǎn)發(fā)請求至另一臺主機(jī)
  1. proxy_pass URL;
    Context: location, if in location, limit_except
  • proxy_pass后面路徑不帶uri時，會將location的uri傳遞（附加）給后端主機(jī)
server {
...
server_name HOSTNAME;
location /uri/ {
    proxy_pass http://host[:port];    // 最后沒有/
    }
...
}

上面示例：http://HOSTNAME/uri --> http://host/uri

  • proxy_pass后面的路徑是一個uri時丛晦，其會將location的uri替換為proxy_pass的uri
server {
...
server_name HOSTNAME;
location /uri/ {
    proxy_pass http://host/new_uri/;
    }
...
}

上面示例：http://HOSTNAME/uri/ --> http://host/new_uri/

  • 如果location定義其uri時使用了正則表達(dá)式的模式奕纫，則proxy_pass之后必須不能使用uri; 用戶請求時傳遞的uri將直接附加至后端服務(wù)器之后
server {
...
server_name HOSTNAME;
location ~|~* /uri/ {
    proxy_pass http://host;    // 不能加/
    }
...
}

上面示例：http://HOSTNAME/uri/ --> http://host/uri/

  • 實(shí)驗(yàn)4-14：將訪問www.a.com網(wǎng)址下圖片的請求調(diào)度至一臺服務(wù)器，將訪問www.a.com網(wǎng)址下txt目錄的請求調(diào)度至另一臺服務(wù)器

    • 實(shí)驗(yàn)環(huán)境：
      反向代理服務(wù)器：192.168.136.230烫沙，nginx服務(wù)器
      圖片服務(wù)器：192.168.136.229匹层，httpd服務(wù)器
      txt目錄服務(wù)器：192.168.136.129，httpd服務(wù)器
    • 實(shí)驗(yàn)過程
    // 192.168.136.230的配置
server {
      listen 80 ;
      server_name www.a.com ;
      root /app/website1;
      location ~ \.(jpg|gif|png)$ {
              proxy_pass http://192.168.136.229;
      }
      location /txt {
              proxy_pass http://192.168.136.129;
      }
}
nginx -s reload

// 192.168.136.229的配置
cp /usr/share/pixmaps/faces/leaf.jpg /var/www/html/
cp /usr/share/pixmaps/faces/chess.jpg /var/www/html/images

// 192.168.136.129的配置
echo /var/www/html/index.html > /var/www/html/index.html
echo /var/www/html/txt/index.html > /var/www/html/txt/index.html
    • 測試

    訪問www.a.com/images/chess.jpg成功锌蓄，是因?yàn)閏hess.jpg位于192.168.136.229網(wǎng)頁根目錄的images子目錄下又固。訪問www.a.com/images/leaf.jpg失敗仲器，是因?yàn)閘eaf.jpg位于192.168.136.229網(wǎng)頁根目錄下。訪問www.a.com/txt成功仰冠，從返回結(jié)果看乏冀，實(shí)際訪問位置位于192.168.136.129網(wǎng)頁根目錄的txt子目錄下。

    • 修改配置文件如下：
    // 192.168.136.230的配置
server {
    listen 80 ;
    server_name www.a.com ;
    root /app/website1;
    location ~ \.(jpg|gif|png)$ {
            proxy_pass http://192.168.136.229;
    }
    location /txt {
            proxy_pass http://192.168.136.129/;     // 多了/
    }
}
nginx -s reload
    • 測試

    從返回結(jié)果看洋只，將192.168.136.230的轉(zhuǎn)發(fā)配置URL加/符號后辆沦，轉(zhuǎn)發(fā)位置被完全替換，直接轉(zhuǎn)發(fā)至192.168.136.129的網(wǎng)頁根目錄下识虚。至于圖片轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置中l(wèi)ocation用到了正則表達(dá)式肢扯，則URL不能再增加/符號了，否則語法檢查會報(bào)錯担锤。

  1. proxy_set_header field value;
    設(shè)定發(fā)往后端主機(jī)的請求報(bào)文的請求首部的值
    Context: http, server, location
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
  • 實(shí)驗(yàn)4-15：實(shí)驗(yàn)環(huán)境繼承4-14蔚晨，實(shí)現(xiàn)在后端主機(jī)的日志中顯示客戶端的ip地址
// 192.168.136.230配置
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        location ~ \.(jpg|gif|png)$ {
                proxy_pass http://192.168.136.229;
        }
        location /txt {
                proxy_pass http://192.168.136.129/;
        }
}
nginx -s reload

// 192.168.136.229配置
vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{X-Real-IP}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
CustomLog logs/access_log combined
service httpd reload

左邊紅框?qū)?yīng)%h，指代反向代理服務(wù)器IP肛循；右邊紅框?qū)?yīng)%{X-Real-IP}i铭腕，指代客戶端IP

  1. proxy_cache_path;
    定義可用于proxy功能的緩存；context: http
    proxy_cache_path path [levels=levels] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size];

  2. proxy_cache zone | off; 默認(rèn)off
    指明調(diào)用的緩存多糠，或關(guān)閉緩存機(jī)制累舷；Context: http, server, location

  3. proxy_cache_key string;
    緩存中用于“鍵”的內(nèi)容
    默認(rèn)值：proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;

  4. proxy_cache_valid [code ...] time;
    定義對特定響應(yīng)碼的響應(yīng)內(nèi)容的緩存時長
    定義在http{...}中

  • 實(shí)驗(yàn)4-16：實(shí)現(xiàn)反向代理服務(wù)器緩存
vim /etc/nginx/nginx.conf
proxy_cache_path /var/lib/nginx/tmp/proxy_cache levels=1:2:2 keys_zone=proxycache:20m inactive=120s max_size=1g; 
// 定義緩存路徑和參數(shù)，位置只能在http上下文中

vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        location ~ \.(jpg|gif|png)$ {
                proxy_pass http://192.168.136.229;
        }
        location /txt {
                proxy_pass http://192.168.136.129;
        }
        proxy_cache proxycache;              // 引用定義的緩存名稱
        proxy_cache_key $request_uri;        // 計(jì)算哈希表的key夹孔，此處為請求的uri
        proxy_cache_valid 200 301 302 1h;    // 指定不同響應(yīng)結(jié)果緩存的生命期
        proxy_cache_valid any 1m;
}

設(shè)置緩存前的ab測試結(jié)果

設(shè)置緩存后的ab測試結(jié)果

  1. proxy_cache_use_stale;
    proxy_cache_use_stale error | timeout | invalid_header| updating | http_500 | http_502 | http_503 | http_504 | http_403 | http_404 | off ...
    在被代理的后端服務(wù)器出現(xiàn)哪種情況下被盈，可以真接使用過期的緩存響應(yīng)客戶端

  2. proxy_cache_methods GET | HEAD | POST ...;
    對哪些客戶端請求方法對應(yīng)的響應(yīng)進(jìn)行緩存，GET和HEAD方法總是被緩存

  3. proxy_hide_header field;
    默認(rèn)nginx在響應(yīng)報(bào)文不傳遞后端服務(wù)器的首部字段Date, Server, X-Pad, X-Accel-等搭伤，用于隱藏后端服務(wù)器特定的響應(yīng)首部

  4. proxy_connect_timeout time;
    定義與后端服務(wù)器建立連接的超時時長只怎，如超時會出現(xiàn)502錯誤，默認(rèn)為60s怜俐，一般不建議超出75s身堡，

  5. proxy_send_timeout time;
    將請求發(fā)送給后端服務(wù)器的超時時長；默認(rèn)為60s

  6. proxy_read_timeout time;
    等待后端服務(wù)器發(fā)送響應(yīng)報(bào)文的超時時長佑菩，默認(rèn)為60s

（11）ngx_http_headers_module模塊

  • 向由代理服務(wù)器響應(yīng)給客戶端的響應(yīng)報(bào)文添加自定義首部，或修改指定首部的值

  1. add_header name value [always];
    添加自定義首部
    add_header X-Via $server_addr;
    add_header X-Cache $upstream_cache_status;
    add_header X-Accel $server_name;

  2. add_trailer name value [always];
    添加自定義響應(yīng)信息的尾部

（12）ngx_http_fastcgi_module模塊

  • 轉(zhuǎn)發(fā)請求到FastCGI服務(wù)器裁赠，不支持php模塊方式

  1. fastcgi_pass address;
    address為后端的fastcgi server的地址
    可用位置：location, if in location

  2. fastcgi_index name;
    fastcgi默認(rèn)的主頁資源

  3. fastcgi_param parameter value [if_not_empty];
    設(shè)置傳遞給FastCGI服務(wù)器的參數(shù)值殿漠，可以是文本，變量或組合

  4. fastcgi_cache_path path [levels=levels] keys_zone=name:size[inactive=time] [max_size=size];
    定義fastcgi的緩存佩捞；context: http

  5. fastcgi_cache zone | off;
    調(diào)用指定的緩存空間來緩存數(shù)據(jù)
    可用位置：http, server, location

  6. fastcgi_cache_key string;
    定義用作緩存項(xiàng)的key的字符串

  7. fastcgi_cache_methods GET | HEAD | POST ...;
    為哪些請求方法使用緩存

  8. fastcgi_cache_min_uses number;
    緩存空間中的緩存項(xiàng)在inactive定義的非活動時間內(nèi)至少要被訪問到此處所指定的次數(shù)方可被認(rèn)作活動項(xiàng)

  9. fastcgi_keep_conn on | off;
    收到后端服務(wù)器響應(yīng)后绞幌，fastcgi服務(wù)器是否關(guān)閉連接，建議啟用長連接

  10. fastcgi_cache_valid [code ...] time;
    不同的響應(yīng)碼各自的緩存時長

  • 實(shí)驗(yàn)4-17：實(shí)現(xiàn)lnmp一忱，并設(shè)置php fastcgi模式緩存
    主機(jī)1：nginx服務(wù)器莲蜘，ip: 192.168.136.230
    主機(jī)2：php-fpm服務(wù)器谭确，ip: 192.168.136.229
    主機(jī)3：MariaDB服務(wù)器，ip: 192.168.136.130
// 主機(jī)2：安裝php-fpm, php-mysql
yum install php-fpm php-mysql
vim /etc/php-fpm.d/www.conf
listen = 9000
listen.allowed_clients = 127.0.0.1,192.168.136.230
pm.status_path = /status     // 顯示php狀態(tài)票渠，測試用
ping.path = /ping            // 測試用
ping.response = pong

service php-fpm start
mkdir -p /app/php
vim /app/php/index.php       // 建立php測試文件
<?php
phpinfo();
?>
// 主機(jī)1：配置fastcgi
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        location ~ \.php$ {
                fastcgi_pass 192.168.136.229:9000;
                fastcgi_index index.php;
                include fastcgi.conf;
        }
        location ~ ^/(status|ping)$ {
                fastcgi_pass 192.168.136.229:9000;
                fastcgi_index index.php;
                include fastcgi.conf;
        }
}
nginx -t 
nginx -s reload
  • 測試php是否成功連接
// 主機(jī)3：安裝mariadb
yum install mariadb-server
systemctl start mariadb
mysql_secure_installation
mysql -uroot -pmagedu
// 建立數(shù)據(jù)庫和用戶
MariaDB [(none)]> create database wpdb;
MariaDB [(none)]> grant all on wpdb.* to 'wpuser'@'192.168.136.229' identified by 'centos';
// 主機(jī)2：編輯php文件逐哈，測試是否成功連接mysql
vim /app/php/index.php
<?php
$mysqli=new mysqli("192.168.136.130","wpuser","centos");
if(mysqli_connect_errno()){
echo "Failed";
$mysqli=null;
exit;
}
echo "Success";
$mysqli->close();
?>
  • 測試php是否成功連接數(shù)據(jù)庫
  • 測試一下php的性能
  • 設(shè)置php的fastcgi模式緩存
vim /etc/nginx/nginx.conf
fastcgi_cache_path /var/lib/nginx/tmp/fastcgi_cache levels=1:2:2 keys_zone=fastcgicache:20m inactive=120s max_size=1g;
// 定義緩存路徑和參數(shù)，位置只能在http上下文中
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        location ~ \.php$ {
                fastcgi_pass 192.168.136.229:9000;
                fastcgi_index index.php;
                include fastcgi.conf;
                fastcgi_cache fastcgicache;
                fastcgi_cache_key $request_uri;
                fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
                fastcgi_cache_valid 301 1h;
                fastcgi_cache_valid any 1m;
        }
}
  • 在fastcgi的緩存模式下測試性能问顷，有明顯提高

（13）ngx_http_upstream_module模塊

  • 用于將多個服務(wù)器定義成服務(wù)器組昂秃，而由proxy_pass, fastcgi_pass等指令進(jìn)行引用
  1. upstream name { ... }
    定義后端服務(wù)器組，會引入一個新的上下文杜窄；context: http
    默認(rèn)調(diào)度算法是wrr
  • 格式：
    upstream httpdsrvs{
    server ...
    server...
    ...
    }
  1. server address [parameters];
    在upstream上下文中server成員肠骆，以及相關(guān)的參數(shù)；context: upstream
  • address的表示格式：
    unix:/PATH/TO/SOME_SOCK_FILE
    IP[:PORT]
    HOSTNAME[:PORT]
  • parameters：
    weight=number：權(quán)重塞耕，默認(rèn)為1
    max_conns：連接后端報(bào)務(wù)器最大并發(fā)活動連接數(shù)蚀腿，1.11.5后支持
    max_fails=number：失敗嘗試最大次數(shù)；超出此處指定的次數(shù)時扫外，server將被標(biāo)記為不可用,默認(rèn)為1
    fail_timeout=time：后端服務(wù)器標(biāo)記為不可用狀態(tài)的連接超時時長莉钙，默認(rèn)10s
    backup：將服務(wù)器標(biāo)記為“備用”，即所有服務(wù)器均不可用時才啟用
    down：標(biāo)記為“不可用”畏浆，配合ip_hash使用胆胰，實(shí)現(xiàn)灰度發(fā)布

  1. ip_hash
    源地址hash調(diào)度方法

  2. least_conn
    最少連接調(diào)度算法，當(dāng)server擁有不同的權(quán)重時其為wlc刻获，當(dāng)所有后端主機(jī)連接數(shù)相同時蜀涨，則使用wrr，適用于長連接

  3. hash key [consistent]
    基于指定的key的hash表來實(shí)現(xiàn)對請求的調(diào)度蝎毡，此處的key可以直接文本厚柳、變量或二者組合
    作用：將請求分類，同一類請求將發(fā)往同一個upstream server沐兵，使用consistent參數(shù)别垮，將使用ketama一致性hash算法，適用于后端是cache服務(wù)器（如varnish）時使用
    hash $request_uri consistent;
    hash $remote_addr;

  4. keepalive連接數(shù)N;
    為每個worker進(jìn)程保留的空閑的長連接數(shù)量扎谎，可節(jié)約nginx端口碳想，并減少連接管理的消耗

  • 實(shí)驗(yàn)4-18：實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡
    主機(jī)1：nginx負(fù)載均衡服務(wù)器，ip: 192.168.136.230
    主機(jī)2：httpd服務(wù)器毁靶，ip: 192.168.136.229
    主機(jī)3：httpd服務(wù)器胧奔，ip: 192.168.136.129
// 主機(jī)1配置
vim /etc/nginx/nginx.conf            // upstream定義必須在http上下文中
upstream websrvs {
        server 192.168.136.229 weight=2;     // wrr算法調(diào)度，權(quán)重為2
        server 192.168.136.129 weight=1;     // wrr算法調(diào)度预吆，權(quán)重為1
        server 127.0.0.1:8080 backup;
    }
vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf     // 設(shè)置proxy轉(zhuǎn)發(fā)
server {
        listen 80 ;
        server_name www.a.com ;
        root /app/website1;
        location /  {
                proxy_pass http://websrvs;
        }
}

server {
        listen 8080;
        root /app/website1;
}
// 設(shè)置相關(guān)網(wǎng)頁文件
echo sorry page > /app/website1/index.html
nginx -t
nginx -s reload

// 主機(jī)2, 3的配置
service httpd start
echo homepage on 192.168.136.229 > /var/www/html/index.html     // 設(shè)置主機(jī)2默認(rèn)主頁
echo homepage on 192.168.136.129 > /var/www/html/index.html     // 設(shè)置主機(jī)3默認(rèn)主頁
  • 測試調(diào)度結(jié)果

可以看到按照wrr算法的相應(yīng)權(quán)重調(diào)度頁面

當(dāng)關(guān)閉主機(jī)2的httpd服務(wù)后龙填，自動進(jìn)行健康性檢查，全部調(diào)度至主機(jī)3

當(dāng)關(guān)閉主機(jī)3的httpd服務(wù)后，自動調(diào)度至本機(jī)的sorry page

  • 在此基礎(chǔ)上岩遗，實(shí)現(xiàn)將相同請求url調(diào)度至同一臺服務(wù)器（模擬調(diào)度至緩存服務(wù)器）
// 修改主機(jī)1設(shè)置
vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream websrvs {
        server 192.168.136.229 weight=2;
        server 192.168.136.129 weight=1;
        server 127.0.0.1:8080 backup;
        hash $request_uri consistent;     // 添加此行
    }
nginx -t
nginx -s reload

// 主機(jī)2, 3創(chuàng)建網(wǎng)頁文件
for i in {1..10}; do echo "page$i on 192.168.136.229" > /var/www/html/page$i.html;done     // 主機(jī)2上創(chuàng)建文件
for i in {1..10}; do echo "page$i on 192.168.136.129" > /var/www/html/page$i.html;done     // 主機(jī)3上創(chuàng)建文件
  • 測試相同請求的調(diào)度綁定

不同的網(wǎng)頁請求可能被調(diào)度到不同的主機(jī)扇商，但相同的請求調(diào)度的主機(jī)不會發(fā)生變化

（五）nginx的傳輸層調(diào)度/反向代理配置

（1）ngx_stream_core_module模塊

模擬基于tcp或udp服務(wù)連接的反向代理，即工作于傳輸層的反向代理或調(diào)度器

  1. stream { ... }
    定義stream相關(guān)的服務(wù)宿礁；context: main

  2. listen
    listen address:port [ssl] [udp] [proxy_protocol]案铺；context: server

（2）ngx_stream_proxy_module模塊

可實(shí)現(xiàn)代理基于TCP, UDP (1.9.13), UNIX-domain sockets的數(shù)據(jù)流

  1. proxy_pass address;
    指定后端服務(wù)器地址

  2. proxy_timeout timeout;
    無數(shù)據(jù)傳輸時，保持連接狀態(tài)的超時時長
    默認(rèn)為10m

  3. proxy_connect_timeout time;
    設(shè)置nginx與被代理的服務(wù)器嘗試建立連接的超時時長
    默認(rèn)為60s

  • 實(shí)驗(yàn)5-1：實(shí)現(xiàn)傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)
    主機(jī)1：nginx負(fù)載均衡服務(wù)器窘拯，ip: 192.168.136.230
    主機(jī)2：mysql服務(wù)器红且，ip: 192.168.136.130，CentOS 7
    主機(jī)3：mysql服務(wù)器涤姊，ip: 192.168.136.129暇番，CentOS 6
// 主機(jī)2, 3的mysql配置，為方便觀察調(diào)度結(jié)果思喊，主機(jī)2安裝MariaDB 5.5壁酬，主機(jī)3安裝Mysql 5.1
// 主機(jī)2
yum install mariadb-server
systemctl start mariadb
mysql_secure_installation
mysql -uroot -pmagedu
MariaDB [(none)]> create user 'testuser'@'192.168.136.%' identified by 'centos';
mysql -utestuser -pcentos -h192.168.136.130     // 測試賬號testuser能否正常登陸
// 主機(jī)3
yum install mysql-server
service mysqld start
mysql_secure_installation
mysql -uroot -pmagedu
mysql> create user 'testuser'@'192.168.136.%' identified by 'centos';
mysql -utestuser -pcentos -h192.168.136.129     // 測試賬號testuser能否正常登陸

// 主機(jī)1配置，stream必須在main中恨课，不能在http的括號中
vim /etc/nginx/nginx.conf
stream {
        upstream mysqlsrvs {
                server 192.168.136.130:3306;
                server 192.168.136.129:3306;
                least_conn;     // 最少連接調(diào)度算法
        }

        server {
                listen 192.168.136.230:3306;
                proxy_pass mysqlsrvs;
        }
}
nginx -t
nginx -s reload
  • 在其他主機(jī)測試舆乔，根據(jù)登陸數(shù)據(jù)庫的版本號確定成功調(diào)度

五、Nginx的編譯安裝

  • 編譯實(shí)驗(yàn)：實(shí)現(xiàn)nginx的編譯安裝剂公，并且通過修改源代碼實(shí)現(xiàn)
    顯示服務(wù)器名稱與版本號時希俩，顯示信息為"zengine/5.5.5"
    只顯示服務(wù)器名稱時，顯示信息為"wanginx"

（一）安裝環(huán)境準(zhǔn)備

yum groupinstall "development tools"
yum install pcre-devel openssl-devel
useradd -r nginx -s /sbin/nologin

（二）修改源代碼實(shí)現(xiàn)服務(wù)器名稱和版本信息的定制化

tar xvf nginx-1.12.2.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/nginx-1.12.2/
vim src/http/ngx_http_header_filter_module.c     // 修改只顯示服務(wù)器名稱時的信息
static u_char ngx_http_server_string[] = "Server: wanginx" CRLF;
vim src/core/nginx.h                             // 修改服務(wù)器和版本號信息均顯示時的信息
#define NGINX_VERSION      "5.5.5"
#define NGINX_VER          "zengine/" NGINX_VERSION

（三）編譯安裝

./configure --prefix=/usr/local/nginx --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio
make && make install

（四）配置nginx纲辽，啟動服務(wù)

vim /etc/profile.d/nginx.sh
PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH
source /etc/profile.d/nginx.sh
nginx

（五）關(guān)閉服務(wù)器版本信息顯示

vim /etc/nginx/nginx.conf
server_tokens off;     // 在http括號中添加此行
nginx -t
nginx -s reload
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