nginx

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简介

Nginx（发音为 "engine-x"）是一个高性能的 Web 服务器、反向代理服务器和电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，它以其稳定性、丰富的功能、高性能和低资源消耗而著称。Nginx 最初由 Igor Sysoev 开发，并于 2004 年首次公开发布。如今，它已经成为全球最受欢迎的 Web 服务器之一，许多大型网站和应用程序都在使用 Nginx

Nginx是用C语言编写的，速度极快，性能卓越。在后端语言中，C和C++被公认为性能最高的语言。Nginx的单机并发量可达到5w+，远高于一般的后端Java程序。因此，通常会选择将Nginx作为网关放在Java程序之前，以提升整体系统性能

术语

模块：不同模块包含不同指令。nginx包含默认模块、支持第三方模块、支持动态加载模块
指令：不同指令支持不同功能，指令包含参数和值
变量：内置变量

功能

静态文件服务：可以快速地为客户端提供 CSS、JavaScript、图片等静态资源
反向代理、负载均衡、容错性：可以将传入的请求转发到其他服务器或应用程序上，在多个后端服务器之间分配流量，从而提高系统的可用性和性能
动态网页处理：可以与PHP、Python等动态语言配合使用，通过FastCGI协议或uWSGI协议来处理动态网页的请求
缓存：可以缓存静态和动态内容，以减少对后端服务器的访问次数，提高应用程序的响应速度和性能
日志：可以记录详细的访问日志和错误日志，以帮助管理员更好地监控和管理服务器
模块化：拥有丰富的扩展模块，例如gzip压缩、HTTP/2协议、WebSocket支持、缓存刷新等，可以按需加载，从而满足不同场景下的需求

FAQ

nginx怎么处理一个http请求
- 根据请求中host指定的域名，匹配server_name，如果没匹配，用默认的server_name，通常为第一个，或者指定default_server
- 在listen配置ip，同时server_name存在时，ip优先级大于server_name
- nginx.org/en/docs/htt…
nginx怎么实现高并发
- nginx采用一个master进程负责一组worker进程，每个worker进程采用异步非阻塞方式处理请求
- 每个请求来有一个worker处理，但不是全处理，如向后端转发请求，worker发送后注册一个事件event，开始处理新请求，当后端返回会触发事件，worker才接着处理
- nginx采用单worker线程异步非阻塞方式处理请求，不用为每个请求分片cpu和内存，节省资源同时减少cpu的上下文切换，所有nginx支持并发更高
- nginx没有采用多线程，进程和线程都需要cpu和内存资源，并发过大会耗光服务器资源
nginx怎么优化性能
- 全局优化
  - 调整worker进程数 worker_processes （建议与系统cpu核数相同），event连接数 worker_connections
  - 最大客户端数/秒 = worker_processes * worker_connections
  - 禁用全局访问日志 access_log off
- 与客户端之间优化
  - 启用压缩 gzip ，减少客户端http的传输带宽，提高页面加载速度
  - 启用静态文件缓存 expires 、Cache-Control
  - 启用 sendfile tcp_nodelay tcp_nopush
- 与后端服务之间优化
  - 启用长连接 keepalive 减少打开和关闭连接需cpu和内存开销
  - 启用代理缓存 proxy_cache
nginx的内存大小
- work_connections * work_processes * 0.5K + master process内存大小
- www.cnblogs.com/sandyflower…
nginx怎么实现灰度发布
- 请求路由：通过请求中的标识（如用户ID、设备ID、请求头、Cookie/Session等）来决定是否将请求路由到灰度环境
- 权重控制：将流量按照一定的权重比例分配到不同的环境中
- 特性开关：通过在代码中嵌入特性开关（Feature Flag）来控制功能的开启与关闭
- 分阶段发布：将功能的发布分为多个阶段，从内部测试到灰度环境再到全量发布
- A/B测试：将流量分为多个不同版本的应用程序，比较它们的性能和用户反馈
- mp.weixin.qq.com/s/7-URYtEMz…
nginx怎么防止攻击
- SSL加密: 启用https访问
- 黑名单: allow/deny
- 防盗链: valid_referers
- 限流: 对请求限制，防止系统完全不可用。限制单位时间内IP请求次数、IP请求频率、请求大小，返回503 limit_req 、limit_conn 、limit_rate_after
- 熔断: 依赖下游服务是否故障来触发熔断，避免单位时间对下游服大量请求导致下游崩溃，下游恢复后自动恢复 max_fails 、fail_timeout 、proxy_next_upstream
- 降级：服务分优先级，非核心服务不可用，保证核心服务可用
nginx怎么加速访问
- 启用静态缓存 Cache-Control、Expires
- 启用代理缓存 proxy_cache
- 负载均衡
- 动静资源分离：静态访问本地或存储，动态访问后端服务
- 长连接
nginx怎么会话保持
- 基于IP地址：upstream 中设置 ip_hash 指令
- 基于cookie：启用 nginx-sticky-module-ng 模块中 sticky 指令
nginx怎么监控流量
- 启用 nginx-module-vts 模块
- 分析 nginx 日志，服务请求聚合，服务质量监控
怎么批量管理nginx
- ansible
概念
- 流量切分: 一套系统，给更新服务器设置较低权重，逐渐提高权重
- 保证新上线的系统稳定
  - 蓝绿部署: 两套系统，一套绿色、一套蓝色，考虑如何切换、数据是否需同步
  - 金丝雀发布/灰度发布：一套系统，逐步替换。先给更新的服务器设置较低权重，逐渐提高权重
- 效果测试
  - A/B测试: 同时有多个版本对外服务

基本操作

安装

# 查看版本
yum list nginx

# 安装指定版本
yum install nginx-1.20.1 -y

# 卸载
yum remove nginx-1.20.1 -y

目录结构

# 查看安装结构
rpm -ql nginx
# /usr/sbin/nginx 执行命令
# /usr/bin/nginx-upgrade 升级命令
# /etc/nginx/ 配置文件
# /usr/lib64/nginx/modules 模块
# /usr/share/nginx/modules 配置模块
# /var/log/nginx 日志
# /usr/share/nginx/html/404.html 静态文件
# /var/lib/nginx 
# /etc/logrotate.d/nginx 日志轮询
# /usr/lib/systemd/system/nginx.service 系统管理

启停

# 用一种方式即可，推荐systemd
# 系统管理
# 启动
systemctl start nginx
# 停止
systemctl stop nginx
# 重载
systemctl reload nginx

# 命令管理
# 检测配置
nginx -t
# 启动
nginx
# 停止
nginx -s stop
# 重载
nginx -s reload

进程结构

# 进程
ps aux |grep nginx | grep -v grep
# root      4429  0.0  0.0  39312   936 ?        Ss   13:39   0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
# nginx     4430  0.0  0.0  39700  1820 ?        S    13:39   0:00 nginx: worker process
# nginx     4431  0.0  0.0  39700  1560 ?        S    13:39   0:00 nginx: worker process

# master process:由root用户运行的第一个进程，负责解析和读取配置文件，管理其他所有子进程
# worker process:由主进程启动的多个子进程，用于处理客户端请求，相互之间没有通信，提供并发处理
# cache loader process:处理Nginx反向代理缓存。当缓存过期或空间不足时，缓存进程会自动删除旧的缓存项，并将新的缓存项加载到内存中
# log processor process:处理Nginx访问日志和错误日志。由主进程自动创建和退出，与工作进程并行运行，同时处理多个日志文件，并可以记录各种详细的信息
# control process:处理Nginx通信。通过发送信号给主进程，控制进程可以启动、停止、重新加载Nginx配置文件，以及修改Nginx的运行参数等

配置结构

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

events {
    worker_connections 1024;
}

# http
http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 4096;
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    server {
        listen       80;
        server_name  _;
        root         /usr/share/nginx/html;
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
        error_page 404 /404.html;
        location = /404.html {
        }
        location / {
            index index.html;
        }
    }
}

# tcp
stream {
    upstream tcp_backend {
        server 127.0.0.1:12345 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    server {
        listen 1234;
        proxy_pass tcp_backend;
    }
}

动态加载模块

# yum管理
# 查看模块
yum list nginx-mod*
# 安装支持stream指令配置tcp代理
yum install nginx-mod-stream-1.20.1 -y
# 查看安装后位置
rpm -ql nginx-mod-stream-1.20.1
# /usr/lib64/nginx/modules/ngx_stream_module.so
# /usr/share/nginx/modules/mod-stream.conf
# 重载
systemctl reload nginx

第三方模块

# 源码编译安装
VERSION=1.20.1
wget -P /opt/ https://nginx.org/download/nginx-${VERSION}.tar.gz
tar xf nginx-1.20.1.tar.gz
cd nginx-1.20.1/
# 查看模块
./configure --help | grep module
# 下载第三方模块
mkdir module && git clone https://github.com/vozlt/nginx-module-vts.git && cd ..
# 编译
./configure \
        --prefix=/usr/local/nginx \
        --add-module=module/nginx-module-vts
# 编译
make
# 替换nginx二进制
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.old
cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx
# 平滑升级nginx
nginx -t
kill -USR2 $(cat /run/nginx.pid)
sleep 1
test -f /run/nginx.pid.oldbin
kill -QUIT $(cat /run/nginx.pid.oldbin)
# 查看nginx编译参数
nginx -v

通俗易懂理解nginx