Nginx的工做原理和配置詳解

1、Nginx簡介

Nginx (pronounced engine-x) is a free, open-source, high-performance HTTP server and reverse proxy, as well as an IMAP/POP3 proxy server. Igor Sysoev started development of Nginx in 2002, with the first public release in 2004. Nginx now hosts nearly12.18% (22.2M) of active sites across all domains. Nginx is known for its high performance, stability, rich feature set, simple configuration, and low resource consumption.

Nginx是一款免費的、開源的、高性能的HTTP服務器、反向代理服務器、郵件代理服務器。是由俄羅斯人Igor Sysoev人在2002研發成功的，2004年發佈初版公共穩定版。到目前爲止，Ngnix市場所佔額是12.18%。Nginx以它的高性能，穩定性，豐富特性（第三方模塊的支持），配置簡單和較低的資源消耗著稱。

Nginx的工做流程：

Nginx會按需同時運行多個進程：一個主進程(master)和幾個工做進程(worker)，配置了緩存時還會有緩存加載器進程(cache loader)和緩存管理器進程(cache manager)等。全部進程均是僅含有一個線程，並主要經過「共享內存」的機制實現進程間通訊。主進程以root用戶身份運行，而worker、cache loader和cache manager均應以非特權用戶身份運行。

主進程主要完成以下工做：

1. 讀取並驗正配置信息；

2. 建立、綁定及關閉套接字；

3. 啓動、終止及維護worker進程的個數；

4. 無須停止服務而從新配置工做特性；

5. 控制非中斷式程序升級，啓用新的二進制程序並在須要時回滾至老版本；

6. 從新打開日誌文件，實現日誌滾動；

7. 編譯嵌入式perl腳本；

worker進程主要完成的任務包括：

1. 接收、傳入並處理來自客戶端的鏈接；

2. 提供反向代理及過濾功能；

3. nginx任何能完成的其它任務；

cache loader進程主要完成的任務包括：

1. 檢查緩存存儲中的緩存對象；

2. 使用緩存元數據創建內存數據庫；

cache manager進程的主要任務：

1. 緩存的失效及過時檢驗；

具體，更詳細的內容參照官網：nginx.org

2、安裝配置nginx

安裝：

說明： 這裏所使用的操做系統類型，CentOS 6.5

rpm方式裝：

下載官方製做好的rpm包，直接安裝。下載地址：http://nginx.org/packages/

源碼安裝：

一、解決依賴關係

# yum groupinstall "Development Tools" "Server Platform Deveopment" -y
yum install openssl-devel pcre-devel -y

二、安裝

首先添加用戶nginx，實現以之運行nginx服務進程：
# groupadd -r nginx
# useradd -r -g nginx nginx

接着開始編譯和安裝：
# ./configure \
  --prefix=/usr/local/nginx \   -----> Nginx的安裝目錄
  --error-log-path=/data/applogs/nginx/error.log \	-----> Nginx的錯誤日誌
  --http-log-path=/data/applogs/nginx/access.log \	-----> Ngnix的訪問日誌
  --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid  \	-----> Nginx的pid文件
  --lock-path=/var/lock/nginx.lock \	-----> Nginx鎖文件位置
  --user=nginx \	-----> Nginx進程運行時的用戶
  --group=nginx \	-----> Nginx進程運行時的組
  --with-http_ssl_module \	-----> 添加 SSL 模塊
  --with-http_flv_module \	-----> 添加 flv 格式的模塊
  --with-http_stub_status_module \	-----> 添加 stub_status 模塊
  --with-http_gzip_static_module \	-----> 添加 gzip_static 模塊
  --http-client-body-temp-path=/usr/local/nginx/client/ \	-----> 客戶端實體存放位置
  --http-proxy-temp-path=/usr/local/nginx/proxy/ \	-----> 代理配置目錄
  --http-fastcgi-temp-path=/usr/local/nginx/fcgi/ \	-----> fastcgi位置 (php)
  --http-uwsgi-temp-path=/usr/local/nginx/uwsgi \	-----> uwsgi位置 （python）
  --http-scgi-temp-path=/usr/local/nginx/scgi \		-----> scgi配置的位置
  --with-pcre	-----> 支持pcre

# make && make install

配置：

說明：這裏使用的安裝方式是rmp安裝方式。

安裝的節點：172.16.10.77

配置文件簡單說明：

Nginx的配置有着幾個不一樣的上下文：main、http、server、upstream和location(還有實現郵件服務
反向代理的mail)。
配置語法的格式和定義方式遵循所謂的C風格，所以支持嵌套，還有着邏輯清晰並易於建立、閱讀和維
護等優點。


Nginx的代碼是由一個核心和一系列的模塊組成, 核心主要用於提供Web Server的基本功能，以及Web
  和Mail反向代理的功能；
還用於啓用網絡協議，建立必要的運行時環境以及確保不一樣的模塊之間平滑地進行交互。不過，大多
  跟協議相關的功能和某應用特有的功能都是由nginx的模塊實現的。
這些功能模塊大體能夠分爲事件模塊、階段性處理器、輸出過濾器、變量處理器、協議、upstream和
  負載均衡幾個類別，這些共同組成了nginx的http功能。
事件模塊主要用於提供OS獨立的(不一樣操做系統的事件機制有所不一樣)事件通知機制如kqueue或epoll等
  。
協議模塊則負責實現nginx經過http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對應的客戶端創建會話。

在nginx內部，進程間的通訊是經過模塊的pipeline或chain實現的；
換句話說，每個功能或操做都由一個模塊來實現。例如，壓縮、經過FastCGI或uwsgi協議與
   upstream服務器通訊，以及與memcached創建會話等。

一、nginx提供web服務

[root@localhost nginx]# cat nginx.conf
user  nginx;  
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    use epoll;
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    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;

    keepalive_timeout  65;
    server {
                listen 80;
                add_header X-Via $server_addr;
                server_name www.example.com;
                location / {
                        root /usr/share/nginx/html;
                        index  index.html index.htm;
			rewrite ^/imgs/(.*)$ /p_w_picpaths/$1 break;  # 重寫url
                }

                location /status {
                        stub_status on;
                }
		# 設置用戶認證，認證文件須要使用htpasswd命令生成
                location /admin {
                        index index.html;
                        root /usr/share/nginx/html;
                        auth_basic           "admin pass";
                        auth_basic_user_file /etc/nginx/htpasswd;
                }

                location /bbs {
                        proxy_pass http://172.16.10.16/;
                }
	}


    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

結果示例：

二、nginx反向代理、提供緩存

Nginx的反向代理是由proxy模塊實現的。結合upstream模塊實現簡單的負載均衡。

詳細信息參考：http://wiki.nginx.org/Modules

[root@localhost nginx]# cat nginx.conf
user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    use epoll;
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    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;

    keepalive_timeout  65;
    proxy_cache_path /data/cache  levels=1:2   keys_zone=web:10m max_size=512m;
    upstream web {
    	#ip_hash;
    	server 172.16.10.11:80; 
    	server 172.16.10.9:80;
    	server 172.16.10.16:80 weight=1;		
    	server 172.16.10.77:8080 backup;		
    }
    server {
    	listen 80;
    	add_header X-Via $server_addr;
    	add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
    	server_name www.example.com;
    	location / {
    		root /usr/share/nginx/html;
    		proxy_pass http://web;
            	proxy_cache web;
            	proxy_cache_valid 200 1d;
            	proxy_cache_valid 301 302 10m;
            	proxy_cache_valid any 1m;
            	index  index.html index.htm;
    		if ($request_method ~* "PUT") {
    			proxy_pass http://172.16.10.11;
    			break;
    		}
    	}
    
   }

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

結果展現：

若是沒有緩存數據，會根據調度算法調度到後端的real server.

四、nginx的FastCgi工做模式

# 在對應的server段添加如下，就可實現 fastcgi 代理

location ~ \.php$ {
                        root /php;
                        fastcgi_pass 172.16.10.11:9000;
                        fastcgi_index index.php;
                        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
                        include        fastcgi_params;
}

[root@localhost nginx]# cat fastcgi_params
fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;
fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx;
fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;
fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;
fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;
fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;
fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;
fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;
fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;
fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;
fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;
fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;
fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;
fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;

# 在172.16.10.11上配置好，php-fpm環境
yum install php-fpm
 
配置監聽端口： /etc/php-fpm.d/www.conf 
listen = 172.16.10.11:9000
容許訪問端口：註釋表示any
;listen.allowed_clients = 127.0.0.1

mkdir /php
vim /php/index.php
<?php
phpinfo();
?>

啓動php-fpm

結果展現：