Nginx服务详解

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前言

Nginx是HTTP和反向代理web服务器;
Nginx(engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点(俄文:Рамблер)开发的,公开版本1.19.6发布于2020年12月15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、简单的配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2022年01月25日,nginx 1.21.6发布。
Nginx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,在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。

Nginx概述

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与apache区别

apachenginx
Rewrite比nginx的rewrite强大 (rewrite的主要功能就是实现统一资源定位符URL的跳转)轻量级,同样起web服务,比apache占用更少的内存及资源
模块多,基本想到的都可以找到抗并发,nginx处理请求是异步非阻塞的,而apache是阻塞型的在高并发下,nginx能保持低资源低消耗高性能
少bug, nginx的bug相对较多高度模块化的设计,编写模块相对简单
超稳定支持热部署,平滑升级
Nginx处理动态请求是弱项,动态请求要Apache去做

nginx:轻量级、配置简单、处理请求是异步非阻塞的、可以多个连接对应一个进程、抗并发能力强。

编译安装Nginx服务及配置

Nginx启动安装

1.关闭防火墙,将安装nginx所需软件包传到/opt目录下

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
nginx-1.12.0.tar.gz

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2.安装依赖包

yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make
nginx的配置及运行需要pcre、zlib、openssl等软件包的支持,因此需要安装这些软件的开发包,以便提供相应的库和头文件。

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3.创建运行用户、组(Nginx 服务程序默认以 nobody 身份运行,建议为其创建专门的用户账号,以便更准确地控制其访问权限)

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

4.编译安装Nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \                 指定nginx的安装路径
--user=nginx \                              指定用户名
--group=nginx \                             指定组名
--with-http_stub_status_module              启用 http_stub_status_module 模块以支持状态统计

make && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/		 让系统识别nginx的操作命令

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5.检查、启动、重启、停止 nginx服务

nginx              检查配置文件是否配置正确
nginx              启动
nginx              停止
cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid              查看nginx的PID号
kill -3 <PID号>
kill -s QUIT <PID号>
killall -3 nginx
killall -s QUIT nginx

重载
kill -1 <PID号>
kill -s HUP <PID号>
killall -1 nginx
killall -s HUP nginx

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6.添加 Nginx 系统服务

vim /etc/init.d/nginx
#!/bin/bash
#chkconfig: - 99 20
#description:Nginx Service Control Script
COM="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
PID="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
case "$1" in
start)
  $COM
;;
stop)
  kill -s QUIT $(cat $PID)
;;
restart)
  $0 stop
  $0 start
;;
reload)
  kill -s HUP $(cat $PID)
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|restart|reload}"
exit 1
esac
exit 0


chmod +x /etc/init.d/nginx
chkconfig --add nginx                                      添加为系统服务
systemctl stop nginx
systemctl start nginx

Nginx的主配置文件详解

  • 全局块:全局配置,对全局生效;
  • events块:配置影响 Nginx 服务器与用户的网络连接;
  • http块:配置代理,缓存,日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置;
  • server块:配置虚拟主机的相关参数,一个 http 块中可以有多个 server 块;
  • location块:用于配置匹配的 uri ;
  • upstream:配置后端服务器具体地址,负载均衡配置不可或缺的部分。

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vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
1.全局配置
#user nobody;                            运行用户,若编译时未指定则默认为 nobody
worker_processes 1;                      工作进程数量,一般设置为和 CPU 核数一样
#error_log logs/error.log;               错误日志文件的位置
#pid logs/nginx.pid;                     PID 文件的位置

2.I/O 事件配置
events {
    use epoll;                   使用 epoll I/O模型,2.6及以上版本的系统内核,建议使用epoll模型以提高性能
    worker_connections 4096;     每个进程处理 4096 个连接
}

> - 如提高每个进程的连接数还需执行“ulimit -n 65535”命令临时修改本地每个进程可以同时打开的最大文件数。
> - 在Linux平台上,在进行高并发TCP连接处理时,最高的并发数量都要受到系统对用户单一进程同时可打开文件数量的限制(这是因为系统为每个TCP连接都要创建一个socket句柄,每个socket句柄同时也是一个文件句柄)。
> - 可使用ulimit -a命令查看系统允许当前用户进程打开的文件数限制。
> - epoll是Linux内核为处理大批句柄而作改进的poll,是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本,它能显著的减少程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。

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3.HTTP 配置

3.HTTP 配置
http {
------文件扩展名与文件类型映射表
    include       mime.types;
------默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;
------日志格式设定
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
------访问日志位置
    #access_log  logs/access.log  main;
------开启文件传输模式
    sendfile        on;
------减少网络报文段的数量
    #tcp_nopush     on;
------连接保持超时时间,单位是秒
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
------gzip模块设置,设置是否开启gzip压缩输出
    #gzip  on;
	
------Web 服务的监听配置
	server {
	------监听地址及端口
		listen 80; 
	------站点域名,可以有多个,用空格隔开
		server_name localhost;
	------网页的默认字符集
		charset utf-8;
	------根目录配置
		location / {
		------网站根目录的位置/usr/local/nginx/html
			root html;
		------默认首页文件名
			index index.html index.php;
		}
	------内部错误的反馈页面
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
        - - - -错误页面配置
		location = /50x.html {
			root html;
		}
	}
}
日志格式设定:\
$remote_addr与$http_x_forwarded_for用以记录客户端的ip地址;\
$remote_user:用来记录客户端用户名称;\
$time_local: 用来记录访问时间与时区;\
$request: 用来记录请求的url与http协议;\
$status: 用来记录请求状态;成功是200,\
$body_bytes_sent :记录发送给客户端文件主体内容大小;\
$http_referer:用来记录从哪个页面链接访问过来的;\
$http_user_agent:记录客户浏览器的相关信息;\
通常web服务器放在反向代理的后面,这样就不能获取到客户的IP地址了,通过$remote_add拿到的IP地址是反向代理服务器的iP地址。反向代理服务器在转发请求的http头信息中,可以增加x_forwarded_for信息,用以记录原有客户端的IP地址和原来客户端的请求的服务器地址。

**location常见配置指令,root、alias、proxy_pass**\
**root(根路径配置)** :root /var/www/html\
请求www.apple.com/test/1.html,会返回文件/var/www/html/test/1.html

**alias(别名配置)** :alias /var/www/html 请求www.apple.com/test/1.html,会返回文件/var/www/html/1.html

proxy_pass(反向代理配置)

访问状态统计配置

1.先使用命令/usr/local/nginx/sbin/nginx -V 查看已安装的 Nginx 是否包含 HTTP_STUB_STATUS 模块

cat /opt/nginx-1.12.0/auto/options | grep YES        可查看 nginx 已安装的所有模块

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2.修改 nginx.conf 配置文件,指定访问位置并添加 stub_status 配置

cd /usr/local/nginx/conf
cp nginx.conf nginx.conf.bak
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
	server {
		listen 80;
		server_name www.apple.com;
		charset utf-8;
		location / {
			root html;
			index index.html index.php;
		}
---------------添加 stub_status 配置-----
		location /status {                                    访问位置为/status
			stub_status on;                               打开状态统计功能
			access_log off;                               关闭此位置的日志记录
		}
	}
}

3.重启服务,访问测试

systemctl restart nginx

访问控制

基于授权的访问控制

1.生成用户密码认证文件

yum install -y httpd-tools
htpasswd -c /usr/local/nginx/passwd.db zhangsan
chown nginx /usr/local/nginx/passwd.db
chmod 400 /usr/local/nginx/passwd.db

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2.修改主配置文件相对应目录,添加认证配置项

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
	server {
		location / {
			......
--------------------添加认证配置------
			auth_basic "secret";                          设置密码提示框文字信息
			auth_basic_user_file /usr/local/nginx/passwd.db;
		}
	}

3.重启服务,访问测试 nginx -t systemctl restart nginx

基于客户端的访问控制

访问控制规则如下:
deny IP/IP 段:拒绝某个 IP 或 IP 段的客户端访问。
allow IP/IP 段:允许某个 IP 或 IP 段的客户端访问。
规则从上往下执行,如匹配则停止,不再往下匹配。

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
	server {
		location / {
			......
            -------添加控制规则  --
			allow 192.168.142.20;                  允许访问的客户端 IP
			deny all;				拒绝其它IP客户端访问
		}
	}

systemctl restart nginx

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Nginx设置虚拟主机

虚拟主机,就是把一台物理服务器划分成多个 “虚拟” 的服务器,这样我们的一台物理服务器就可以当做多个服务器来使用,从而可以配置多个网站。Nginx 提供虚拟主机的功能,就是为了让我们不需要安装多个 Nginx,就可以运行多个域名不同的网站。
配置虚拟主机的方法:

  • 基于域名的虚拟主机 : 不同的域名、相同的IP(此方式应用最广泛)。
  • 基于IP地址的虚拟主机 : 不同的域名、不同的IP ( 需要加网络接口 ,应用的不广泛), 基于IP地址。
  • 基于端口的虚拟主机 : 不使用域名、IP来区分不同站点的内容,而是用不同的TCP端口号。

基于域名的 Nginx 虚拟主机

1.为虚拟主机提供域名解析

echo "192.168.142.20 www.apple.com www.orange.com" >> /etc/hosts

2.为虚拟主机准备网页文档

mkdir -p /var/www/html/apple
mkdir -p /var/www/html/orange
echo "<h1>www.apple.com</h1>" > /var/www/html/apple/index.html
echo "<h1>www.orange.com</h1>" > /var/www/html/orange/index.html

3.修改Nginx的配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
	server {
		listen 80;
		server_name www.apple.com;                          设置域名www.apple.com
		charset utf-8;
		access_log logs/www.apple.access.log;               设置日志名
		location / {
			root /var/www/html/apple;                   设置www.apple.com 的工作目录
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}
	
	server {
		listen 80;
		server_name www.orange.com;                         设置域名www.orange.com
		charset utf-8;
		access_log logs/www.orange.access.log; 
		location / {
			root /var/www/html/orange;
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}	
}

基于IP 的 Nginx 虚拟主机

1. 添加虚拟IP

ifconfig ens33:0 192.168.142.200 netmask 255.255.255.0 

2. 修改Nginx的配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
	server {
		listen 192.168.142.20:80;                       设置监听地址192.168.142.20
		server_name www.apple.com;
		charset utf-8;
		access_log logs/www.apple.access.log; 
		location / {
			root /var/www/html/apple;
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}
	
	server {
		listen 192.168.142.200:80;                        设置监听地址192.168.142.200
		server_name www.orange.com;
		charset utf-8;
		access_log logs/www.orange.access.log; 
		location / {
			root /var/www/html/orange;
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}	
}

3. 重启服务,访问测试

systemctl restart nginx

基于端口的 Nginx 虚拟主机

1. 修改Nginx的配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
	server {
		listen 192.168.142.20:1234;                  设置监听1234端口
		server_name www.apple.com;
		charset utf-8;
		access_log logs/www.apple.access.log; 
		location / {
			root /var/www/html/apple;
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}
	
	server {
		listen 192.168.142.20:4321;                   设置监听4321端口
		server_name www.orange.com;
		charset utf-8;
		access_log logs/www.orange.access.log; 
		location / {
			root /var/www/html/orange;
			index index.html index.php;
		}
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = 50x.html{
			root html;
		}
	}	
}

2. 重启服务,访问测试

systemctl restart nginx