Nginx的搭建和优化

2022/3/8 7:15:05

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本文主要是介绍Nginx的搭建和优化，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1、Nginx简介
Nginx ("engine x") 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器。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。2011 年 6 月 1 日，Nginx 1.0.4 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，
单台物理服务器可支持30 000～50 000个并发请求。并
在一个 BSD-like 协议下发行。由俄罗斯的程序设计师 Igor Sysoev 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，中国大陆使用 Nginx 网站用户有：百度 BWS、新浪、网易、
腾讯、等。

Tengine：
Tengine 是由淘宝网发起的 Web 服务器项目。它在 Nginx 的基础上，针对大访问量网站的需求，添
加了很多高级功能和特性。Tengine 的性能和稳定性已经在大型的网站如淘宝网、天猫商城等得到了很好
的检验。（可以这样理解：淘宝网拿到了 Nginx 源代码之后，进行了功能的填充、优化等等，然后提交给
Nginx 官方，但是由于 Nginx 官方相应慢甚至不响应，加上语言沟通的不顺畅，于是淘宝公司就自己打
包，在遵循 GPL 的原则上进行二次开发，于是就出了现在的 Tengine 这个版本）

2、简述Nginx和Apache的差异

Nginx是一个甚于事件的Web服务器，Apache是一个基于流程的服务器;
Nginx所有请求都由一个线程处理，Apache单个线程处理单个请求;
Nginx避免子进程的概念，Apache是基于子进程的;
Nginx在内存消耗和连接方面更好，Apache在内存消耗和连接方面一般;
Nginx的性能和可伸缩性不依赖于硬件，Apache依赖于CPU和内存等硬件;
Nginx支持热部署，Apache不支持热部署;
Nginx对于静态文件处理具有更高效率，Apache相对一般;
Nginx在反向代理场景具有明显优势，Apache相对一般。

3.Nginx的编译安装步骤详解

①关闭防火墙，将安装nginx所需软件包传到/opt目录下

②安装依赖包

#nginx的配置及运行需要pcre、zlib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。
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

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

tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz

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

⑤检查、启动、重启、停止 nginx服务

nginx #启动服务

netstat -antp | grep :80 #查看是否启动成功

停止Nginx服务

cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid #先查看nginx的PID号

| 信号编号 | 信号名 | 含义 |
| -------- | ------ | ------------------------------------------------------------ |
| 0 | EXIT | 程序退出时收到该信息。 |
| 1 | HUP | 挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化。 |
| 2 | INT | 表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 "Ctrl+C" 组合键发出就是一个 kill -2 的信号。 |
| 3 | QUIT | 退出。 |
| 9 | KILL | 杀死进程，即强制结束进程。 |
| 11 | SEGV | 段错误。 |
| 15 | TERM | 正常结束进程，是 kill 命令的默认信号 |

⑥添加 Nginx 系统服务

vim /lib/systemd/system/nginx.service

[Unit]:服务的说明
Description:描述服务
After:依赖，当依赖的服务启动之后再启动自定义的服务

[Service]服务运行参数的设置
Type=forking是后台运行的形式，使用此启动类型应同时指定
PIDFile以便systemd能够跟踪服务的主进程。
ExecStart为服务的具体运行命令
ExecReload为重启命令
ExecStop为停止命令
PrivateTmp=True表示给服务分配独立的临时空间
注意：启动、重启、停止命令全部要求使用绝对路径

[Install]服务安装的相关设置，可设置为多用户

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service

nginx -v ##查看版本信息

4.Nginx配置文件

①Nginx服务的主配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

②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，可配置成服务器内核数 * 2，如果网站访问量不大，一般设为1就够用了
#error_log logs/error.log; #错误日志文件的位置
#pid logs/nginx.pid; #PID 文件的位置

③I/O 事件配置
events {
use epoll; #使用 epoll 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。
/etc/security/limits.conf

#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。
若工作进程数为 8，每个进程处理 4 096 个连接，则允许 Nginx 正常提供服务的连接数
已超过 3 万个（4 096×8=32 768），当然具体还要看服务器硬件、网络带宽等物理条件的性
能表现。

④HTTP 配置

使用“http { }”界定标记，包括访问日志、HTTP 端口、网页目录、默认字符集、连接保
持，以及后面要讲到的虚拟 Web 主机、PHP 解析等一系列设置，其中大部分配置语句都包
含在子界定标记“server { }”内

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;
##支持文件发送(下载)
sendfile on;
##此选项允许或禁止使用socket的TCP_CORK的选项（发送数据包前先缓存数据），此选项仅在使用sendfile的时候使用
#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 www.kgc.com;
##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.kgc.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.kgc.com/test/1.html，会返回文件/var/www/html/1.html

proxy_pass（反向代理配置）

4.1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

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.kgc.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
}
}
}

nginx -t

systemctl restart nginx.service

浏览器访问 http://192.168.80.10/status
Active connections ：表示当前的活动连接数；
server accepts handled requests ：表示已经处理的连接信息，三个数字依次表示已处理的连接数、成功的TCP握手次数、已处理的请求数。

可 curl -s http://192.168.80.10/status 结合 awk与if 语句进行性能监控。

4.2基于授权的访问控制

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

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nginx -t
systemctl restart nginx

浏览器访问 http://192.168.80.10

4.3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 192.168.80.200; #允许访问的客户端 IP
deny all; #拒绝其它IP客户端访问
}
}

systemctl restart nginx

4.4基于域名的 Nginx 虚拟主机

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。跟 Apache 一样，Nginx 也可以配置多种类型的虚拟主机，分别是基于 IP 的虚拟主机、基于域名的虚拟主机、基于端口的虚拟主机。使用 Nginx 搭建虚拟主机服务器时，每个虚拟 Web 站点拥有独立的“server{}”配置段，各自监听的 IP 地址、端口号可以单独指定，当然网站名称也是不同的。

①为虚拟主机提供域名解析

echo "192.168.80.10 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts

②为虚拟主机准备网页文档
mkdir -p /var/www/html/benet
mkdir -p /var/www/html/kgc
echo "<h1>www.kgc.com</h1>" > /var/www/html/kgc/index.html
echo "<h1>www.benet.com</h1>" > /var/www/html/benet/index.html

③修改Nginx的配置文件
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf