1 Nginx入门教程

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，并在一个BSD-like协议下发行。由俄罗斯的程序设计师IgorSysoev所开发，供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler（俄文：Рамблер）使用。其特点是占有内存少，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。

Nginx (“engine x”) 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru 站点开发的，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。

它已经在众多流量很大的俄罗斯网站上使用了很长时间，这些网站包括 Yandex、Mail.Ru、 VKontakte，以及 Rambler。据 Netcraft 统计，在 2012 年 8 月份，世界上最繁忙的网站中有 11.48%使用 Nginx 作为其服务器或者代理服务器。目前互联网主流公司360、百度、新浪、腾讯、阿里等，目前中国互联网企业 70%以上公司都在使用 nginx 作为自己的 web 服务器。Nginx 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。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。

Nginx 相对于 Apache 优点：
1) 高并发响应性能非常好，官方 Nginx 处理静态文件并发 5w/s
2) 反向代理性能非常强。（可用于负载均衡）
3) 内存和 cpu 占用率低。（为 Apache 的 1/5-1/10）
4) 对后端服务有健康检查功能。
5) 支持 PHP cgi 方式和 fastcgi 方式。
6) 配置代码简洁且容易上手。

2. Nginx 工作原理及安装配置
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。
Nginx 的模块从结构上分为

核心模块、基础模块和第三方模块：

核心模块：HTTP 模块、 EVENT 模块和 MAIL 模块
基础模块： HTTP Access 模块、HTTP FastCGI 模块、HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite模块，
第三方模块：HTTP Upstream Request Hash 模块、 Notice 模块和 HTTP Access Key模块。

Nginx 的高并发得益于其采用了 epoll 模型，与传统的服务器程序架构不同，epoll 是linux 内核 2.6 以后才出现的。 Nginx 采用 epoll 模型，异步非阻塞，而 Apache 采用的是select 模型

Select 特点：select 选择句柄的时候，是遍历所有句柄，也就是说句柄有事件响应时，
select 需要遍历所有句柄才能获取到哪些句柄有事件通知，因此效率是非常低。

epoll 的特点：epoll 对于句柄事件的选择不是遍历的，是事件响应的，就是句柄上事
件来就马上选择出来，不需要遍历整个句柄链表，因此效率非常高

1.1 Nginx下载安装

1、Nginx下载：nginx-1.13.0.tar.gz，下载到：/usr/local/software/

wget http://nginx.org/download/nginx-1.13.0.tar.gz

2、Nginx解压安装：

tar -zxvf nginx-1.13.0.tar.gz -C ./

3、Nginx编译

./configure

报错

解决./configure: error: C compiler cc is not found错误：

错误原因：缺少编译环境，安装编译源码所需要的工具和库：

执行命令：yum install gcc gcc-c++ ncurses-devel perl

再次编译：./configure –prefix=/usr/local/nginx

解决./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRElibrary.错误：

错误原因：缺少HTTP rewrite module模块，禁用或者安装所需要的模块。我们选择安装模块：

执行命令：yum install pcre pcre-devel

解决./configure: error: the HTTP gzip module requires the zliblibrary.错误：

错误原因：缺少HTTP zlib类库，我们选择安装模块：

执行命令：

yuminstall zlib gzip zlib-devel

4.编译成功

5.安装Nginx：

安装命令：make & make install

1.2 Nginx启动

1、查看安装目录：cd

conf 存放配置文件

html 网页文件

logs 存放日志

sbin shell启动、停止等脚本

2、启动nginx

查看进程

常见问题：

解决nginx:[emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)错误：

错误原因：不能绑定80端口，80端口已经被占用。

3、停止nginx，重新加载配置文件

执行命令：kill –INT进程号

启动成功：

重新读取配置文件：

nginx-s reload

4、Nginx信号控制

TERM, INT	快速停止（杀死进程）
QUIT	优雅的关闭进程，即等请求结束后再关闭
HUP	改变配置文件，平滑的重读配置文件
USR1	重读日志，在日志按月/日分割时有用
USR2	平滑的升级
WINCH	优雅关闭旧的进程（配合USR2进行升级）

5.打开浏览器

1.3常用命令

进去nginx的安装目录

进去sbin

常用命令

启动
./nginx 

检查 nginx.conf配置文件
./nginx -t

重启
./nginx -s reload

停止

./nginx -s stop

1.4 学习Nginx推荐书籍：

1. 《深入剖析Nginx》

2. 《实战Nginx：取代Apache的高性能Web服务器》

3. 《深入理解Nginx：模块开发与架构解析》

4. 《深入理解Nginx：模块开发与架构解析》

5. 《决战Nginx技术卷：高性能Web服务器部署与运维》

6. 《决战Nginx系统卷：高性能Web服务器详解与运维》

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1 虚拟主机管理

1.1 Nginx管理虚拟主机

虚拟主机使用的是特殊的软硬件技术，它把一台运行在因特网上的服务器主机分成一台台“虚拟”的主机，每台虚拟主机都可以是一个独立的网站，可以具有独立的域名，具有完整的Intemet服务器功能（WWW、FTP、Email等），同一台主机上的虚拟主机之间是完全独立的。从网站访问者来看，每一台虚拟主机和一台独立的主机完全一样。

利用虚拟主机，不用为每个要运行的网站提供一台单独的Nginx服务器或单独运行一组Nginx进程。虚拟主机提供了在同一台服务器、同一组Nginx进程上运行多个网站的功能。

1.2 Nginx基本配置

1、Nginx的主配置文件是：nginx.conf，nginx.conf主要组成如下：

 1         # 全局区   有一个工作子进程，一般设置为CPU数 * 核数
 2         worker_processes  1; 
 3 
 4         events {
 5                 # 一般是配置nginx进程与连接的特性
 6                 # 如1个word能同时允许多少连接，一个子进程最大允许连接1024个连接
 7                 worker_connections  1024;
 8         }
 9 
10         # 配置HTTP服务器配置段
11         http {
12 
13                 # 配置虚拟主机段
14                     server {
15                     
16                         # 定位，把特殊的路径或文件再次定位。
17                 location  {
18                    
19                 } 
20             }
21 
22             server {
23                        ...
24             }
25         }

1.3 基于域名的虚拟主机

1、在http大括号中添加如下代码段：

    server {  
        #监听端口 80  
        listen 80;   
                                
        #监听域名abc.com;  
        server_name abc.com;
          
        location / {              
                # 相对路径，相对nginx根目录。也可写成绝对路径  
            root    abc;  
            
            # 默认跳转到index.html页面  
            index index.html;                 
        }  
    }

2、切换安装目录：cd/usr/local/software/nginx

3、创建目录：mkdir abc

4、新建index.html文件：vi /usr/local/software/nginx/abc/index.html，文件内容：

    <html>
        <head>
            <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
        </head>
        <body>
            <h2>基于域名的虚拟主机-index</h2>
        </body>
    </html>

5、重新读取配置文件：

/usr/local/software/nginx/sbin/nginx-s reload

kill -HUP进程号

6、配置windows本机host：

192.168.197.142 abc.com #Linux服务器IP地址

7、访问：http://abc.com:80/

1.4 基于端口的虚拟主机配置

    server {
        listen  2022;
        server_name     abc.com;
        location / {
           root    /home;
           index index.html;
        }
    }

1.5 基于IP地址虚拟主机配置

    server {
      listen  80;
      server_name  192.168.197.142;
      location / {
              root    ip;
              index index.html;
      }
    }

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1 日志管理

1.1 Nginx日志描述

通过访问日志，你可以得到用户地域来源、跳转来源、使用终端、某个URL访问量等相关信息；通过错误日志，你可以得到系统某个服务或server的性能瓶颈等。因此，将日志好好利用，你可以得到很多有价值的信息。

1.2 Nginx日志格式

打开nginx.conf配置文件：vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

日志部分内容：

#access_log logs/access.log main;

日志生成的到Nginx根目录logs/access.log文件，默认使用“main”日志格式，也可以自定义格式。

默认“main”日志格式：

参数明细表：

$remote_addr	客户端的ip地址(代理服务器，显示代理服务ip)
$remote_user	用于记录远程客户端的用户名称（一般为“-”）
$time_local	用于记录访问时间和时区
$request	用于记录请求的url以及请求方法
$status	响应状态码，例如：200成功、404页面找不到等。
$body_bytes_sent	给客户端发送的文件主体内容字节数
$http_user_agent	用户所使用的代理（一般为浏览器）
$http_x_forwarded_for	可以记录客户端IP，通过代理服务器来记录客户端的ip地址
$http_referer	可以记录用户是从哪个链接访问过来的

查看日志命令tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log

1.3 Nginx自定义日志

打开nginx.conf配置文件去掉#注释见下图：

自定义某一个server配置的日志，使用“main”日志格式。

日志生成的到Nginx根目录logs/access.log文件，默认使用“main”日志格式，也可以自定义格式。

重新读取加载Nginx配置文件：

执行命令：nginx-s reload

查看日志文件：

执行命令：tail -100f /usr/local/nginx/logs/abc.access.log

1.4 Nginx日志分隔

nginx的日志文件没有rotate功能。编写每天生成一个日志，我们可以写一个nginx日志切割脚本来自动切割日志文件。

第一步就是重命名日志文件，不用担心重命名后nginx找不到日志文件而丢失日志。在你未重新打开原名字的日志文件前，nginx还是会向你重命名的文件写日志，Linux是靠文件描述符而不是文件名定位文件。

第二步向nginx主进程发送USR1信号。nginx主进程接到信号后会从配置文件中读取日志文件名称，重新打开日志文件(以配置文件中的日志名称命名)，并以工作进程的用户作为日志文件的所有者。重新打开日志文件后，nginx主进程会关闭重名的日志文件并通知工作进程使用新打开的日志文件。工作进程立刻打开新的日志文件并关闭重名名的日志文件。然后你就可以处理旧的日志文件了。[或者重启nginx服务]。

nginx日志按每分钟自动切割脚本如下：

新建shell脚本：vi/usr/local/software/nginx/nginx_log.sh

        #!/bin/bash
        #设置日志文件存放目录
        LOG_HOME="/usr/local/software/nginx/logs/"

        #备分文件名称
        LOG_PATH_BAK="$(date -d yesterday +%Y%m%d%H%M)".abc.access.log

        #重命名日志文件
        mv ${LOG_HOME}/abc.access.log ${LOG_HOME}/${LOG_PATH_BAK}.log

        #向nginx主进程发信号重新打开日志 
        kill -USR1 `cat /usr/local/software/nginx/logs/nginx.pid`

创建crontab设置作业

#设置日志文件存放目录crontab -e

*/1 * * * * sh /usr/local/software/nginx/nginx_log.sh

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1 Location语法规则

1.1 Location规则

语法规则： location [=|~|~*|^~] /uri/ {… }

首先匹配 =，其次匹配^~,其次是按文件中顺序的正则匹配，最后是交给 /通用匹配。当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。

符号	含义
=	= 开头表示精确匹配
^~	^~开头表示uri以某个常规字符串开头，理解为匹配 url路径即可。nginx不对url做编码，因此请求为/static/20%/aa，可以被规则^~ /static/ /aa匹配到（注意是空格）
~	~ 开头表示区分大小写的正则匹配
~*	~* 开头表示不区分大小写的正则匹配
!~和!~*	!~和!~*分别为区分大小写不匹配及不区分大小写不匹配的正则
/	用户所使用的代理（一般为浏览器）
$http_x_forwarded_for	可以记录客户端IP，通过代理服务器来记录客户端的ip地址
$http_referer	可以记录用户是从哪个链接访问过来的

匹配规则示例：

      location = / {
          #规则A
      }
      location = /login {
          #规则B
      }
      location ^~ /static/ {
          #规则C
      }
      location ~ \.(gif|jpg|png|js|css)$ {
          #规则D
      }
      location ~* \.png$ {
          #规则E
      }
      location !~ \.xhtml$ {
          #规则F
      }
      location !~* \.xhtml$ {
          #规则G
      }
      location / {
          #规则H
      }

那么产生的效果如下：

1. 访问根目录/，比如http://localhost/将匹配规则A

2. 访问 http://localhost/login 将匹配规则B，http://localhost/register则匹配规则H

3. 访问 http://localhost/static/a.html 将匹配规则C

4. 访问 http://localhost/a.gif,http://localhost/b.jpg 将匹配规则D和规则E，但是规则D顺序优先，规则E不起作用，而http://localhost/static/c.png则优先匹配到规则C

5. 访问 http://localhost/a.PNG 则匹配规则E，而不会匹配规则D，因为规则E不区分大小写。

6. 访问 http://localhost/a.xhtml 不会匹配规则F和规则G，http://localhost/a.XHTML不会匹配规则G，因为不区分大小写。规则F，规则G属于排除法，符合匹配规则但是不会匹配到，所以想想看实际应用中哪里会用到。

7. 访问 http://localhost/category/id/1111 则最终匹配到规则H，因为以上规则都不匹配，这个时候应该是nginx转发请求给后端应用服务器，比如FastCGI（PHP），tomcat（jsp），nginx作为方向代理服务器存在。

1.2 实际常用规则

#直接匹配网站根，通过域名访问网站首页比较频繁，使用这个会加速处理。

#这里是直接转发给后端应用服务器了，也可以是一个静态首页

# 第一个必选规则

    location = / {
       proxy_passhttp://tomcat:8080/index
    }

# 第二个必选规则是处理静态文件请求，这是nginx作为http服务器的强项

# 有两种配置模式，目录匹配或后缀匹配,任选其一或搭配使用

    location ^~ /static/ {
       # 请求/static/a.txt 将被映射到实际目录文件:/webroot/res/static/a.txt
       root /webroot/res/;
    }

    location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)${
       root /webroot/res/;
    }

第三个规则就是通用规则，用来转发动态请求到后端应用服务器

#非静态文件请求就默认是动态请求，自己根据实际把握

#毕竟目前的一些框架的流行，带.php,.jsp后缀的情况很少了

    location / {
       proxy_pass http://tomcat:8080/
    }

1.3 Location解析过程

总结：

1、先判断精准命中，如果命中，立即返回结果并结束解析过程。

2、判断普通命中，如果有多个命中，“记录”下来“最长”的命中结果（记录但不结束，最长的为准）。

3、继续判断正则表达式的解析结果，按配置里的正则表达式顺序为准，由上至下开始匹配，一旦匹配成功1个，立即返回结果，并结束解析过程。

4、普通命中顺序无所谓，是因为按命中的长短来确定。正则命中，顺序有所谓，因为是从前入往后命中的。

2 ReWrite语法

Nginx提供的全局变量或自己设置的变量，结合正则表达式和标志位实现url重写以及重定向。

rewrite只能放在server{},location{},if{}中，

并且只能对域名后边的除去传递的参数外的字符串起作用。

Rewrite主要的功能就是实现URL的重写，Nginx的Rewrite规则采用Pcre，perl兼容正则表达式的语法规则匹配，如果需要Nginx的Rewrite功能，在编译Nginx之前，需要编译安装PCRE库。

通过Rewrite规则，可以实现规范的URL、根据变量来做URL转向及选择配置。

2.1 ReWrite相关指令

指令	默认值	使用范围	作用
break	none	if，server，location	完成当前的规则集，不再处理rewrite指令，需要和last加以区分
if ( condition ) { … }	none	server，location	用于检测一个条件是否符合，符合则执行大括号内的语句。不支持嵌套，不支持多个条件&&或\|\|处理
return	none	server，if，location	用于结束规则的执行和返回状态码给客户端。状态码的值可以是：204,400,402~406,408,410,411,413,416以及500~504，另外非标准状态码444，表示以不发送任何的Header头来结束连接。
rewrite regex replacement flag		server,location,if	该指令根据表达式来重定向URI，或者修改字符串。指令根据配置文件中的顺序来执行。注意重写表达式只对相对路径有效。
uninitialized_variable_warn on\|off	on	http,server,location,if	该指令用于开启和关闭未初始化变量的警告信息，默认值为开启。
set variable value	none		该指令用于定义一个变量，并且给变量进行赋值。变量的值可以是文本、一个变量或者变量和文本的联合，文本需要用引号引起来。

2.2 Rewrite全局变量

rewrite全局变量表

变量	含义
$args	这个变量等于请求行中的参数，同$query_string
$content length	请求头中的Content-length字段。
$content_type	请求头中的Content-Type字段。
$document_root	当前请求在root指令中指定的值。
$host	请求主机头字段，否则为服务器名称。
$http_user_agent	客户端agent信息
$http_cookie	客户端cookie信息
$limit_rate	这个变量可以限制连接速率。
$request_method	客户端请求的动作，通常为GET或POST。
$remote_addr	客户端的IP地址。
$remote_port	客户端的端口。
$remote_user	已经经过Auth Basic Module验证的用户名。
$request_filename	当前请求的文件路径，由root或alias指令与URI请求生成。
$scheme	HTTP方法（如http，https）。
$server_protocol	请求使用的协议，通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1。
$server_addr	服务器地址，在完成一次系统调用后可以确定这个值。
$server_name	服务器名称。
$server_port	请求到达服务器的端口号。
$request_uri	包含请求参数的原始URI，不包含主机名，如”/foo/bar.php?arg=baz”。
$uri	不带请求参数的当前URI，$uri不包含主机名，如”/foo/bar.html”。
$document_uri	与$uri相同。

2.3 Rewrite语法规则

操作符	含义
= ,!=	比较的一个变量和字符串。
~， ~*	与正则表达式匹配的变量，如果这个正则表达式中包含}，;则整个表达式需要用”或’包围。
-f，!-f	检查一个文件是否存在。
-d, !-d	检查一个目录是否存在。
-e，!-e	检查一个文件、目录、符号链接是否存在。
-x， !-x	检查一个文件是否可执行。

2.4 if指令

    if  语法格式
     if 空格 (条件) {
        重写模式
     }

        # 限制浏览器访问
    if ($http_user_agent ~ Firefox) { 
      rewrite ^(.*)$ /firefox/$1 break; 
    }      

    if ($http_user_agent ~ MSIE) { 
        rewrite ^(.*)$ /msie/$1 break; 
    }      

    if ($http_user_agent ~ Chrome) { 
        rewrite ^(.*)$ /chrome/$1 break; 
    }

2.5 return指令

    # 限制IP访问
    if  ($remote_addr = 192.168.197.142) {
       return 403;
    }

1.首先从日志查出ip

修改conf配置文件

重启配置文件访问发现

2.6 rewrite指令

#判断目录是否存在

#服务器内部的rewrite和302跳转不一样.跳转的话URL都变了,变成重新http请求index.html,而内部rewrite,上下文没变。

    if (!-e $document_root$fastcgi_script_name) {
        rewrite ^.*$ /index.html break;
    }

2.7 set指令

# set指令是设置变量用的,可以用来达到多条件判断时作标志用

#判断IE并重写,且不用break;我们用set变量来达到目的

    if ($http_user_agent ~* msie) {
        set $isie 1;
    }

    if ($fastcgi_script_name = ie.html) {
        set $isie 0;
    }

    if ($isie 1) {
        rewrite ^.*$ ie.html;
    }

常用例子

（1）表示访问路径有a,b,c,d都跳转到//127.0.0.1:8080$Request_uri

         location ~^/(a|b|c|d){
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080$Request_uri;
            client_max_body_size   10240k;
            client_body_buffer_size   128k;
        }