Nginx基础应用详解

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Nginx 是一款轻量级的 Web 和反向代理服务器，它的诞生主要是为了解决 C10K 的问题，它具有较多的特性；
Nginx 的特性：

1、模块化设计，具有较好的扩展性
2、具有高可靠性
3、支持热部署：可以在不影响用户使用的情况下，升级老版本；可以不停机更新配置文件、更换日志文件、更换服务器程序版本
4、低消耗内存：10K 个 keepalive 连接模式下的非活动连接仅消耗 2.5M 内存
5、是 event-driven 事件驱动模型：具有一个主进程，多个子进程，每个子进程响应多个请求

Nginx 的基本功能：
1、静态资源的 web 服务器
2、可以作为 http 协议的正反向代理服务器
正向代理：Nginx 作为服务器，可直接响应资源给客户端
反向代理：Nginx 作为代理器，客户端不直接和服务器交流，而是通过和代理服务器的代理器来交流；通过代理器来读取服务器中的资源，从而响应给客户端
3、支持 pop3/imap4 协议反向代理服务器
4、支持 FastCGI、UWSGI 等
5、支持模块化：例如 ssl、zip

Nginx 的程序架构图：

Nginx 基础应用详解

Master：Master 为主进程，主要作用是加载配置文件、管理 worker 进程、可进行平滑升级
Worker：worker 为子进程，由 master 主进程生成，一个 worker 进程可以处理多个客户端请求；主要作用是接受客户端请求、http 代理、FastCGI 代理、Memcache 代理、在磁盘内缓存以及管理磁盘内的缓存

准备环境：

虚拟机 1：nginx	IP：172.18.42.200
虚拟机 2：httpd（后端主机）	IP：172.18.42.201
虚拟机 3：httpd（后端主机）	IP：172.18.42.202

一、实现“ngx_http_auth_basic_module”认证机制
1、虚拟机 1 安装 nginx 服务
[root@node0 ~]# yum install nginx

2、编辑 nginx 主配置文件
[root@node0 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf ##nginx 的主配置文件
server {
listen 80; ## 监听的端口
server_name localhost;
root /www/lweim/; ## 指定读取资源路径
location /nginx {
auth_basic “Show your Information”; ## 指定提示页
auth_basic_user_file /etc/nginx/.ngxpasswd; ## 指定密码文件路径
}
}
[root@node0 nginx]# htpasswd -c -m /etc/nginx/.ngxpasswd lweim ## 创建虚拟用户“lweim”
-c：当.nginxpasswd 这个文件不存在时需使用
-m：使用 md5 算法
[root@node0 ~]# echo “172.18.42.200 Nginx 1” > /www/lweim/nginx/index.html

3、访问 web 页面

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二、实现“ngx_http_stub_status_module”基本状态信息
1、编辑配置文件
[root@node0 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /www/lweim/;
location /status {## 指明状态页面目录
stub_status on; ## 开启状态页
}
}
[root@node0 ~]# mkdir /www/lweim/status/ ## 创建状态页目录

2、访问 web

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Active connections：处于活动状态的客户端连接数量
Accepts：已经接受客户端的总请求数量
Handled：已经处理客户单的总请求数量
Request：客户端发出的总请求数量
Reading：正在读取客户端请求报文首部的连接数量
Writing：正在向客户端发送响应报文的连接数量
Waiting：正在等待客户端发出请求的空闲进程数

更多 Nginx 相关教程见以下内容：

CentOS 6.2 实战部署 Nginx+MySQL+PHP http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/90020.htm

Ubuntu 16.04 下安装部署 Nginx+uWSGI+Django1.9.7 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-07/133484.htm

搭建基于 Linux6.3+Nginx1.2+PHP5+MySQL5.5 的 Web 服务器全过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89692.htm

CentOS 6.3 下 Nginx 性能调优 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89656.htm

CentOS 6.3 下配置 Nginx 加载 ngx_pagespeed 模块 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89657.htm

CentOS 6.4 安装配置 Nginx+Pcre+php-fpm http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88984.htm

Nginx 安装配置使用详细笔记 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104499.htm

Nginx 日志过滤使用 ngx_log_if 不记录特定日志 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104686.htm

三、实现“ngx_http_ssl_module”https 请求
1、在未修改配置文件之前尝试访问“https://172.18.42.200”

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2、修改配置文件
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /www/lweim/;
}

server {
listen 443 ssl; ##https 监听在 tcp 的 443 端口
server_name localhost;

ssl_certificate /etc/nginx/ssl/ngx.crt; ## 指明 ngx.crt 的文件路径
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/ngx.key; ## 指明 ngx.key 的文件路径

ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 5m;

ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;

location /nginx {
}
}

Ssl on | off：是否启用当前虚拟主机的 ssl 功能
Ssl_ certificate file：当前虚拟主机使用的 PEM 格式的证书文件
Ssl_certificate_key file：当前虚拟机使用的证书文件中的公钥配对的私钥文件路径，依然是 PEM 格式
Ssl_protocols [SSLv2] [SSLv3] [TLSv1] [TLSv1.1] [TLSv1.2]：表示 ssl 协议的版本；摩恩为后 3 个
Ssl_session_cache off | none | [builtin [ : size] ] [shard : name : size]：指明 ssl 会话缓存的机制
builtin：使用 openssl 内建的缓存机制，对此机制为各 worker 独有
shared：在各个 worker 进程共享的缓存
name：缓存空间的名称
size：缓存空间的大小以字节为单位，每 1MB 内存可缓存 4000 个会话
Ssl_session_time timeout：ssl 会话时长，指 ssl session cache 中缓存条目时长

3、再次访问 web

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更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-08/134026p2.htm

四、实现“ngx_http_rewrite_module”重写 url
1、修改配置文件
location / {
rewrite (.*)\.html$ $1.txt last;
rewrite (.*)\.txt$ $1.jpg break;
}
## 当用户第一次请求 uri 中以 html 结尾时，会把 uri 重写为以 txt 结尾并重新开始循环；
随后匹配到第二条 rewrite，把 uri 中的 txt 更改为以 jpg 结尾的文件并响应给客户端

rewrite regex replacement [flag]
regex：基于正则表达式，用于匹配用户请求的 url
replacement：为重写的结果
Flag：
Last：重写完成后停止对当前 uri 在 location 中的后续其他操作，而后更改为对新的 uri 做出新一轮处理
Break：重写完成后停止对当前 uri 在当前 location 中的后续其他操作，直接返回给客户端
Redirect：重写完成后，临时返回给客户端一个新的 URL，随后浏览器在根据新的 URL 请求新的资源；响应码为 302
Premanent：重写完成后，永久返回给客户端一个新的 URL，随后浏览器在根据新的 URL 请求信的资源；响应码为 301

2、访问 web 服务

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五、实现“ngx_http_gizp_module”压缩功能：只能用在 http 上下文
1、修改 nginx 配置文件
http {
gzip on;
gzip_comp_level 6;
gzip_disable msie6;
gzip_http_version 1.0;
gzip_types text/plain;
}

Gzip on | off：启用或禁用 gzip 压缩响应报文
Gzip_comp_level level：指定压缩比，1-9；默认为 1
Gzip_disable regex：regex 是匹配客户端浏览器类型的模式，表示对所有匹配到的浏览器下不执行压缩响应
Gzip_min_length length：触发启用先压缩功能的响应报文的最小长度
Gzip_http_version：设定启用压缩响应功能时，协议的最小版本
Gzip_types：指定仅执行压缩的资源内容类型；默认为 text/html
gzip_types text/plain、text/css、text/xml、application/x-javascript、application/xml、application/json、application/java-script;

2、访问 web

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六、实现“ngx_http_fastcgi_module”
1、虚拟机 2 安装 php-fpm 服务
[root@node1 ~]# yum install php-fpm -y ## 安装 php-fpm 服务
[root@node1 ~]# vim /etc/php-fpm.d/www.conf ## 修改 php-fpm 的配置文件
listen = 172.18.42.201:9000 ## 监听本地能与外部通信的 IP 地址
listen.allowed_clients = 172.18.42.200 ## 监听具有 httpd 服务的 IP
[root@node1 ~]# ss -tnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 172.18.42.201:9000 *:*

Nginx 和 php 结合的方式只有 fpm；php-fpm 的工作方式类似于 httpd 的 prefork 模块
Listen =：指明本地能与外部通信的地址
Listen.allow_clients =：指明具有 httpd 服务的 IP
Pm = dynamic | static
Pm.start_servers：启动 fpm 进程时启动的工作进程数量
Pm.min_spare_servers：最少空闲进程数
Pm.max_spare_servers：最大空闲进程数
Pm.max_children：最大工作进程数

2、修改 nginx 的配置文件
location ~ \.php$ {
fastcgi_pass 172.18.42.201:9000；## 指明 fpm-php 服务的 IP
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /web/lweim/$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}

Fastcgi_pass：用来指明代理那个服务器（装了 php-fpm 的服务器能与外部监听的地址）
Fastcgi_index：fastcgi 应用的主页面名称
Fastcgi_param：传递给 fpm 服务器参数

3、访问 web
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七、实现“fastcgi_cache_path”缓存：只能用在 http 上下文
1、修改 nginx 的配置文件
[root@node0 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
http {
fastcgi_cache_path /var/cache/nginx/fastcgi levels=1:2 keys_zone=ngxcache:10m; ## 定义缓存
}

location ~ \.php$ {
fastcgi_pass 172.18.42.201:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /web/lweim/$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
fastcgi_cache ngxcache; ## 指明缓存名称
fastcgi_cache_key $request_uri; ## 定义缓存键
fastcgi_cache_valid 200 302 10m; ## 状态码 200、302 缓存 10 分钟
fastcgi_cache_valid 301 1h; ## 状态码 301 缓存 1 个小时
fastcgi_cache_valid 404 2h; ## 状态码 404 缓存 2 个小时
}

Fastcgi_cache_path path：指明缓存文件的路径
Fastcgi_cache zone | off：是否启用缓存，如果启用，需要指明缓存与那个 cache 文件中
Fastcgi_cache_key string：定义要使用的缓存键
Fastcgi_cache_methods GET | HEAD | POST：缓存那些类型的请求的相关数据
Fastcgi_cache_vaild [code..] time：对不同响应码设定其可缓存时间

2、查看缓存目录
[root@node0 ~]# tree /var/cache/nginx/fastcgi/
/var/cache/nginx/fastcgi/
├── 1
│ └── af
│ └── e251273eb74a8ee3f661a7af00915af1
├── b
│ └── fe
│ └── c86156f7dcfecf44876ca30d1bac7feb
└── e
└── 39
└── f46b8508aa08a6f8670fb088b8a9739e

八、实现“ngx_http_proxy_module”
1、修改 nginx 配置文件
[root@node0]# vim nginx.conf
location ~ .*\.txt$ {##txt 结尾的文件由虚拟机 2 来响应
proxy_pass
}

location ~ .*\.jpg$ {
proxy_pass ##jpg 结尾的文件由虚拟机 3 来响应
}

（1）当 proxy_pass 后面的路径不带 uri 时，会将其 location 中的 uri 传递给后端主机
location /bbs {
proxy_pass http://172.18.42.200;
}
## 最终请求的路径为 http://172.18.42.200/bbs

（2）当 proxy_pass 后面路径是一个 uri 时，它会将 location 中的 uri 替换为 proxy_pass 的后端主机
location /bbs {
proxy_pass http://172.18.42.200/;
}
## 最终请求的路径为 http://172.18.42.200；把“/bbs/”当做成“/”

（3）如果 location 定义其 uri 时使用了正则表达式模式匹配机制，则 proxy_pass 后的路径一定不能带 uri
location ~* \.php$ {
proxy_pass
}

2、配置虚拟机 2
[root@node1 ~]# yum install httpd -y
[root@node1 ~]# echo “172.18.42.201 txt” > /var/www/html/wtc.txt
[root@node1 ~]# systemctl start httpd.service

3、配置虚拟级 3
[root@node1 ~]# yum install httpd -y
[root@node2 ~]# mv /root/wawa.jpg /var/www/html/wtc.jpg
[root@node1 ~]# systemctl start httpd.service

4、访问 web

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Nginx 是一款轻量级的 Web 和反向代理服务器，它的诞生主要是为了解决 C10K 的问题，它具有较多的特性；
Nginx 的特性：

1、模块化设计，具有较好的扩展性
2、具有高可靠性
3、支持热部署：可以在不影响用户使用的情况下，升级老版本；可以不停机更新配置文件、更换日志文件、更换服务器程序版本
4、低消耗内存：10K 个 keepalive 连接模式下的非活动连接仅消耗 2.5M 内存
5、是 event-driven 事件驱动模型：具有一个主进程，多个子进程，每个子进程响应多个请求

Nginx 的基本功能：
1、静态资源的 web 服务器
2、可以作为 http 协议的正反向代理服务器
正向代理：Nginx 作为服务器，可直接响应资源给客户端
反向代理：Nginx 作为代理器，客户端不直接和服务器交流，而是通过和代理服务器的代理器来交流；通过代理器来读取服务器中的资源，从而响应给客户端
3、支持 pop3/imap4 协议反向代理服务器
4、支持 FastCGI、UWSGI 等
5、支持模块化：例如 ssl、zip

Nginx 的程序架构图：

Nginx 基础应用详解

Master：Master 为主进程，主要作用是加载配置文件、管理 worker 进程、可进行平滑升级
Worker：worker 为子进程，由 master 主进程生成，一个 worker 进程可以处理多个客户端请求；主要作用是接受客户端请求、http 代理、FastCGI 代理、Memcache 代理、在磁盘内缓存以及管理磁盘内的缓存

准备环境：

虚拟机 1：nginx	IP：172.18.42.200
虚拟机 2：httpd（后端主机）	IP：172.18.42.201
虚拟机 3：httpd（后端主机）	IP：172.18.42.202