nginx

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所属分类:linux技术
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nginx(发音同engine x)是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,并在一个BSD-like协议下发行。


nginx

一、nginx简介

nginx(发音同engine x)是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,并在一个BSD-like协议下发行。

nginx由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发,最初供俄国大型的入口网站及搜寻引擎Rambler使用。

第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布,因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日,nginx 1.0.4发布。

nginx的特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好,中国大陆使用nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

二、nginx的特性与优点

1.nginx的特性

Nginx 可以在大多数 Unix Linux OS 上编译运行,并有 Windows 移植版。Nginx 的1.20.0稳定版已经于2021年4月20日发布,一般情况下,对于新建站点,建议使用最新稳定版作为生产版本,已有站点的升级急迫性不高。Nginx 的源代码使用 2-clause BSD-like license。

Nginx 是一个很强大的高性能Web和反向代理服务,它具有很多非常优越的特性:

在连接高并发的情况下,Nginx是Apache服务不错的替代品:Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应,感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue作为开发模型。

  • 服务器
    • Nginx作为负载均衡服务:Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务,也可以支持作为 HTTP代理服务对外进行服务。Nginx采用C进行编写,不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多。
    • 处理静态文件,索引文件以及自动索引;打开文件描述符缓冲。
    • 无缓存的反向代理加速,简单的负载均衡和容错。
    • FastCGI,简单的负载均衡和容错。
    • 模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。如果由 FastCG或其它代理服务器处理单页中存在的多个 SSI,则这项处理可以并行运行,而不需要相互等待。
    • 支持 SSL 和 TLSSNI。
  • 代码
    • Nginx代码完全用C语言从头写成,已经移植到许多体系结构和操作系统,包括:Linux、FreeBSD、Solaris、Mac OS X、AIX以及Microsoft Windows。Nginx有自己的函数库,并且除了zlib、PCRE和OpenSSL之外,标准模块只使用系统C库函数。而且,如果不需要或者考虑到潜在的授权冲突,可以不使用这些第三方库。
  • 代理服务器
    • 作为邮件代理服务:Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务(最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器),Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验。
    • Nginx 是一个安装非常的简单、配置文件非常简洁(还能够支持perl语法)、Bug非常少的服务。Nginx 启动特别容易,并且几乎可以做到7*24不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级。

2.nginx的优点

  • 高并发连接:官方测试能够支撑5万并发连接,在实际生产环境中跑到2-3万并发连接数
  • 内存消耗少:在3万并发连接下,开启的10个nginx进程才消耗150M内存(15M*10=150M)
  • 配置文件非常简单:风格跟程序一样通俗易懂
  • 成本低廉:nginx为开源软件,可以免费使用。而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币
  • 支持Rewrite重写规则:能够根据域名、URL的不同,将HTTP请求分到不同的后端服务器群组
  • 内置的健康检查功能:如果Nginx Proxy后端的某台Web服务器宕机了,不会影响前端访问
  • 节省带宽:支持GZIP压缩,可以添加浏览器本地缓存的Header头
  • 稳定性高:用于反向代理,宕机的概率微乎其微
  • 模块化设计:模块可以动态编译
  • 外围支持好:文档全,二次开发和模块较多
  • 支持热部署:可以不停机重载配置文件
  • 支持事件驱动、AIO(AsyncIO,异步IO)、mmap(Memory Map,内存映射)等性能优化

三、nginx的功能及应用类别

1. nginx的基本功能

  • 静态资源的web服务器,能缓存打开的文件描述符
  • http、smtp、pop3协议的反向代理服务器
  • 缓存加速、负载均衡
  • 支持FastCGI(fpm,LNMP),uWSGI(Python)等
  • 模块化(非DSO机制),过滤器zip、SSI及图像的大小调整
  • 支持SSL

2. nginx的扩展功能

  • 基于名称和IP的虚拟主机
  • 支持keepalive
  • 支持平滑升级
  • 定制访问日志、支持使用日志缓冲区提高日志存储性能
  • 支持URL重写
  • 支持路径别名
  • 支持基于IP及用户的访问控制
  • 支持速率限制,支持并发数限制

3. nginx的应用类别

  • 使用nginx结合FastCGI运行PHP、JSP、Perl等程序
  • 使用nginx作反向代理、负载均衡、规则过滤
  • 使用nginx运行静态HTML网页、图片
  • nginx与其他新技术的结合应用

四、nginx的模块,工作原理,工作模式

nginx由内核和模块组成。其中,内核的设计非常微小和简洁,完成的工作也非常简单,仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block(location是nginx配置中的一个指令,用于URL匹配),而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。

1.nginx的模块分类

nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块

  • HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块等属于核心模块
  • HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块属于基本模块
  • HTTP Upstream模块、Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块属于第三方模块

用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。正是有了如此多模块的支撑,nginx的功能才会如此强大

nginx模块从功能上分为三类,分别是:

  • Handlers(处理器模块)。此类模块直接处理请求,并进行输出内容和修改headers信息等操作。handlers处理器模块一般只能有一个
  • Filters(过滤器模块)。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作,最后由nginx输出
  • Proxies(代理器模块)。就是nginx的HTTP Upstream之类的模块,这些模块主要与后端一些服务比如fastcgi等操作交互,实现服务代理和负载均衡等功能

nginx模块分为:核心模块、事件模块、标准Http模块、可选Http模块、邮件模块、第三方模块和补丁等

  • nginx基本模块:所谓基本模块,指的是nginx默认的功能模块,它们提供的指令,允许你使用定义nginx基本功能的变量,在编译时不能被禁用,包括:
    • 核心模块:基本功能和指令,如进程管理和安全。常见的核心模块指令,大部分是放置在配置文件的顶部
    • 事件模块:在Nginx内配置网络使用的能力。常见的events(事件)模块指令,大部分是放置在配置文件的顶部
    • 配置模块:提供包含机制

具体的指令,请参考nginx的官方文档

2. nginx的工作原理

  1. nginx采用了异步非阻塞的工作方式
    epoll模型:当有i/o事件产生时,epoll就会告诉进程哪个连接由i/o事件产生,然后进程就会处理这个事件。
    nginx配置use epoll后,以异步非阻塞的方式工作,能够处理百万计的并发连接

  2. 处理过程:
    每进来一个请求,会有一个工作进程去处理,但不是全程进行处理,处理可以会发生阻塞的情况;

    比如:向后端服务器转发请求,那么这个处理的工作进程不会一直等待,它会在发送完请求后,注册一个事件等待后端服务器返回;此时,再有新的请求,这个worker就很快再按这种方式处理;而一旦后端服务器返回信息,就会触发这个事件,worker就会进行处理,这个请求才会接着往下走;
    通过这种<快速处理并快速释放请求>的方式,达到同样的配置可以处理更大并发的目的

3. nginx的工作模式

1.master-worker模式
nginx启动成功后,会有一个master进程和至少一个worker进程;
master进程负责处理系统信号、加载配置、管理worker进程

worker进程负责处理具体的业务逻辑

对外部来说,真正提供服务的时worker进程

优点:
稳定性高;一个worker进程挂掉后master进程会立即启动一个新的worker进程,保证worker进程数量不变,降低服务中断的概率;
配合Linux的cpu亲和性的匹配中,可以充分利用多核cpu的优势,提升性能;
处理信号、配置重新加载等可以做到尽可能不中断服务;

2.单进程模式
nginx只有一个进程,nginx的所有工作都由这个进程负责

优点:可以很方便的利用gdb工具进行调试

缺点:
不支持平滑升级
任何的信号处理都可以造成服务的中断
进程挂掉后,在没有外部监控的情况下,无法重启服务
生产环境中不会使用

nginx

nginx源码部署

环境说明:

系统 主机名 IP
centos8 nginx 192.168.111.141
//修改名字 [root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname nginx [root@localhost ~]# bash [root@nginx ~]#   //关闭防火墙和selinux [root@nginx ~]# setenforce 0 [root@nginx ~]# sed -ri 's/^(SELINUX=).*/1disabled/g' /etc/selinux/config [root@nginx ~]# systemctl disable --now firewalld [root@nginx ~]# reboot  //配置yum源 [root@nginx ~]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo [root@nginx ~]# sed -i -e '/mirrors.cloud.aliyuncs.com/d' -e '/mirrors.aliyuncs.com/d' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo  //创建用户 [root@nginx ~]# useradd -rMs /sbin/nologin nginx  //安装依赖包 [root@nginx ~]# dnf -y install pcre-devel openssl openssl-devel gd-devel gcc gcc-c++ make wget vim  //创建日志存放目录 [root@nginx ~]# mkdir -p /var/log/nginx [root@nginx ~]# chown -R nginx.nginx /var/log/nginx  //下载nginx包并解压 [root@nginx ~]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.20.2.tar.gz [root@nginx ~]# tar xf nginx-1.20.2.tar.gz   //进行编译安装 [root@nginx ~]# cd nginx-1.20.2 [root@nginx nginx-1.20.2]# ./configure   --prefix=/usr/local/nginx   --user=nginx   --group=nginx   --with-debug   --with-http_ssl_module   --with-http_realip_module   --with-http_gunzip_module   --with-http_gzip_static_module   --with-http_stub_status_module [root@nginx nginx-1.20.2]# make -j $(grep 'processor' /proc/cpuinfo | wc -l) && make install  //安装完成 [root@nginx nginx-1.20.2]# cd /usr/local/nginx/ [root@nginx nginx]# ls conf  html  logs  sbin 

nginx安装后配置

//配置环境变量 [root@nginx ~]# echo "export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin" > /etc/profile.d/nginx.sh [root@nginx ~]# source /etc/profile.d/nginx.sh                  //配置system启动服务 [root@nginx ~]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service [Unit] Description=nginx server daemon After=network.target    [Service] Type=forking ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID   [Install] WantedBy=multi-user.target  //启动nginx [root@nginx ~]# systemctl enable --now nginx [root@nginx ~]# systemctl enable --now nginx Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service → /usr/lib/systemd/system/nginx.service. [root@nginx ~]# ss -anlt State        Recv-Q       Send-Q               Local Address:Port               Peer Address:Port       Process        LISTEN       0            128                        0.0.0.0:80                      0.0.0.0:*                         LISTEN       0            128                        0.0.0.0:22                      0.0.0.0:*                         LISTEN       0            128                           [::]:22                         [::]:*                         

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  • 版权声明:本站原创文章,于2022年10月11日04:29:14,由 发表,共 6057 字。
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