Nginx入门 - 冰部落

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简介
基本用法
Nginx的特点
总结
参考资料

简介

以下是摘自官方的介绍：

Nginx [engine x] is an HTTP and reverse proxy server, a mail proxy server, and a generic TCP/UDP proxy server.

Nginx是engine x的缩写，它是一款HTTP服务器，也是反向代理服务器，还能当邮件代理服务器，以及通用TCP/UDP代理服务器。

基本用法

使用Nginx之前，需要了解几个基本的命令：

# 发送命令（-s signal）
nginx -s

#打开 nginx
nginx

#测试配置文件是否有语法错误
nginx -t

#重启Nginx
nginx -s reopen
 
#重新加载Nginx配置文件，然后以优雅的方式重启Nginx
nginx -s reload

#强制停止Nginx服务
nginx -s stop

#优雅地停止Nginx服务（即处理完所有请求后再停止服务）
nginx -s quit

Nginx的核心是其配置文件——nginx.conf，一般位于/etc/nginx/（这也是其他配置文件的目录）。要使用Nginx，首先必须要掌握nginx.conf相关内容。

nginx.conf配置文件主要由三大部分构成：1、主上下文（main context）配置；2、events配置块；3、http配置块。

主上下文配置

# user user [group];定义工作进程认可的用户和用户组。
user html;

# worker_processes number | auto;定义工作进程数。
worker_processes  1;

# error_log file [level];定义默认的错误日志文件。level可以是debug, info, notice, warn, error, crit, alert, emerg。
error_log  logs/error.log;

# 定义记录主进程ID的文件。
pid        logs/nginx.pid;

# 定义Nginx是否作为守护进程。主要用于开发阶段。
daemon on | off;

# 向当前配置文件引入另一个file文件，或者是满足mask的文件。引入的文件需要保证指令和块的正确性。
include file | mask;

更多主上下文配置，请参考官方提供的核心功能列表。

events配置块

events {
    # 定义工作进程可以同时打开的最大连接数。
    worker_connections  1024;
}

events配置块主要用于设置与连接进程相关的命令。

更多events配置块的配置，请参考官方提供的核心功能列表中，Context为events的命令。

HTTP配置块

以Nginx默认配置为例，下面配置注释简单解释了HTTP配置块的主要组成部分。

http {
    # 导入mime.types文件。mime.types中定义了各种类型的媒体格式。
    include       mime.types;
    # 定义响应的默认mime格式。可以通过查看mime.types确定。
    default_type  application/octet-stream;
    # 定义日志记录格式
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    # 定义缓存日志的路径/格式/配置参数
    access_log  logs/access.log  main;
    # 定义是否使用sendfile()方法传输文件。
    # 它在两个文件描述符之间直接传递数据(完全在内核中操作)，从而避免了数据在内核缓冲区和用户缓冲区之间的拷贝，操作效率很高，被称为零拷贝。
    sendfile        on;
    # 定义是和否调用TCP_NOPUSH/TCP_CORK。该配置当且仅当sendfile开启时生效。
    tcp_nopush     on;
    #  keepalive_timeout timeout [header_timeout];定义客户端连接的存活时间，如果timeout=0，则禁止客户端存活（keep alive）。
    # 第二个参数设置的是header里的属性。
    keepalive_timeout  65;
    # 定义是否开启gzip的响应
    gzip  on;
    # server块配置
    server {...}
}

HTTP配置块主要用于配置HTTP服务器相关的指令。该块包括全局变量，server配置块两个部分。其中，server配置块还包括location配置块。

下面是官方文档对server块的定义：

Sets configuration for a virtual server. There is no clear separation between IP-based (based on the IP address) and name-based (based on the “Host” request header field) virtual servers. Instead, the listen directives describe all addresses and ports that should accept connections for the server, and the server_name directive lists all server names. Example configurations are provided in the “How nginx processes a request” document.

server配置块主要作用是配置了一台虚拟服务器。至于是基于Ip地址还是基于服务器名并没有明确的界限。其中listen指令表示该虚拟服务器需要匹配的Ip地址和端口；server_name指令表示该虚拟服务器需要匹配的服务器名。配置示例可以参考《How nginx processes a request》。

这里需要指出两点，也是《How nginx processes a request》一文中有解释的：

当listen中同时配置了Ip地址和端口，同时还配置了server_name，Nginx会优先匹配Ip地址和端口。
当Ip地址和端口匹配，但是不存在对应的server_name时，第一个server配置块是默认的配置。

更多HTTP配置块的配置，请参考官方提供的HTTP核心配置列表，以及官方文档Modules reference部分以ngx_http_开头的配置。

Nginx的特点

Nginx主要有以下四个功能/特点：

反向代理
动静分离
负载均衡
高可用

下面，就以上几个方面进行Nginx入门介绍。

反向代理

个人理解，正向代理还是反向代理的区别在于代理对象。正向代理的代理对象是客户端（即隐藏真实客户），反向代理的代理对象是服务端（即隐藏真实提供商）。

之前看到一个有趣的例子：

正向代理：甲想向丙借钱，但是甲和丙有矛盾，甲通过乙向丙借到了钱。此时，乙是甲的代理，丙不知道是甲借钱。

反向代理：甲向乙借钱，乙知道丙有很多钱，于是乙借了丙的钱给甲。此时，乙是丙的代理，甲不知道丙。

通过上面简单描述，如何使用Nginx配置反向代理就简单明了了。只需配置好server配置块即可。例：

server {
    location / {
        proxy_pass http://remote:8080/;
    }
}

此例中，当客户端请求根目录时，将被反向代理至http://remote:8080/，即Nginx知道http://remote:8080/这儿有很多钱。

动静分离

个人理解，动静分离的“动”类似jsp需要服务端处理，“静”类似image可以直接读取。因此实现动静分离可以理解为在反向代理的基础上，把静态资源放在本地。例：

server {
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080/;
    }

    location ~ \.(gif|jpg|png)$ {
        root /data/images;
    }
}

此例中，当客户端请求根目录时，将会被反向代理至http://localhost:8080/。当然，这个地址可以是远程服务器地址。当客户端请求图片时，将会直接去/data/images中查找图片。

负载均衡

负载均衡，简单理解，一万块钱以某种方式平均分给多个人用。

在Nginx中，提供有以下几种“分钱”的方式：

round-robin — requests to the application servers are distributed in a round-robin fashion,

least-connected — next request is assigned to the server with the least number of active connections,

ip-hash — a hash-function is used to determine what server should be selected for the next request (based on the client’s IP address).

轮询方式——默认负载均衡算法。按配置中的虚拟服务器顺序依次请求。
最少连接——下一次请求会被分配到最少活跃连接数的虚拟服务器上。
IP哈希——基于客户端的Ip地址进行哈希运算，该客户端的请求每次都会被分配到指定的虚拟服务器上。
加权——每个虚拟服务器会有一定占比，客户端的请求会依据占比被分配到虚拟服务器上。

配置Nginx负载均衡的关键是在HTTP配置块中添加upstream配置块，例：

http {
    upstream myapp1 {
        server srv1.example.com;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://myapp1;
        }
    }
}

此例中，客户端的请求会按默认的负载均衡算法（即轮询）分配到srv1，srv2，srv3三台虚拟服务器上。

至于，如何配置不同的负载均衡算法，其实挺简单。例：

upstream myapp1 {
        # least_conn/ip_hash;
        server srv1.example.com weight=3;
        server srv2.example.com;
        server srv3.example.com;
    }

此例中，使用加权的方式。如果需要使用最少连接，或者Ip哈希的方式，只要在注释处配置即可。

更多负载均衡相关配置，请参考官方提供的文档《Using nginx as HTTP load balancer》。

高可用

现如今，云环境已经十分普及。要想实现高可用，Nginx必须克服自身的单点故障。据了解，目前较为成熟的方案是Nginx结Keepalived实现。其中，Keepalived只需安装，然后配置keepalived.conf即可。这并非本文重点，因此请读者自行查阅相关资料。

总结

千里之行，始于足下。

参考资料

 
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简介