Nginx初步優化

博文大綱:
1.Nginx簡介
2.Nginx的核心特色
3.Nginx平滑升級
4.修改Nginx版本信息
5.Nginx虛擬主機配置
6.nginx配置文件location選項的做用
7.配置https訪問nginx
8.開啓Nginx訪問認證css

Nginx是什麼?

1.Nginx簡介

Nginx是一款輕量級的網頁服務器、反向代理服務器以及電子郵件代理服務器。因它的穩定性、豐富的功能集、實例配置文件和低系統資源消耗而聞名。html

Nginx已經在俄羅斯最大的門戶網站上運行,同時俄羅斯有超過20%的虛擬主機平臺採用Nginx做爲反向代理服務器;在國內,Nginx已經運行在淘寶、新浪、網易等多家網站使用Nginx做爲Web服務器或反向代理服務器。前端

2.Nginx的核心特色

  • (1)跨平臺:Nginx能夠在大多數OS編譯運行,並且也有Windows版本;
  • (2)配置異常簡單、很是容易上手;
  • (3)非阻塞、高併發鏈接;官方測試可以支撐5萬的併發鏈接,在實際環境中能夠達到2~3萬併發鏈接數。(這得益於Nginx使用了最新的epoll模型);
  • (4)事件驅動:採用epoll模型,支持更大的併發鏈接;
    非阻塞經過不斷檢查事件的狀態來判斷是否進行讀寫操做,這樣帶來的開銷很大,所以就有了異步非阻塞的事件處理機制。這種機制讓你能夠同時監控多個事件,調用他們是非阻塞的,但能夠設置超時時間,在超時時間以內,若是有事件準備好了,就返回。這種機制解決了上面阻塞調用與非阻塞調用的兩個問題。
    以 epoll 模型爲例:當事件沒有準備好時,就放入 epoll(隊列)裏面。若是有事件準備好了,那麼就去處理;當事件沒有準備好時,纔在 epoll 裏面等待。這樣,咱們就能夠併發處理大量的併發請求了,固然,這裏的併發請求,是指未處理完的請求。線程只有一個,因此同時能處理的請求固然只有一個了,只是在請求之間進行不斷地切換而已,切換也是由於異步事件未準備好,而主動讓出的。這裏的切換是沒有任何代價,你能夠理解爲循環處理多個準備好的事件。
    多線程方式相比,這種事件處理方式是有很大的優點的,不須要建立線程,每一個請求佔用的內存也不多,沒有上下文切換, 事件處理很是的輕量級,併發數再多也不會致使無謂的資源浪費(上下文切換)。對於 apache 服務器,每一個請求會獨佔一個工做線程,當併發數上到幾千時,就同時有幾千的線程在處理請求了。這對操做系統來講,是個不小的挑戰:由於線程帶來的內存佔用很是大,線程的上下文切換帶來的 cpu 開銷很大,天然性能就上不去,從而致使在高併發場景下性能降低嚴重。
    總結:經過異步非阻塞的事件處理機制,Nginx 實現由進程循環處理多個準備好的事件,從而實現高併發和輕量級。
  • (5)Master/Worker 結構:一個 master 進程,生成一個或多個worker 進程,如圖:
    Nginx初步優化
    Master-Worker設計模式主要包含兩個主要組件Master和Work,Master維護者Worker隊列,將請求下發到多個Worker並行執行,Worker主要進行實際邏輯計算,並將結果返回給Master。
    採用獨立的進程,可讓互相之間不會影響,一個進程退出後,其餘進程還在工做,服務不會中斷,Master進程則很快從新啓動新的Worker進程。固然,Worker進程的異常退出,確定是程序中有bug了,異常退出,會致使當前Worker上的全部請求失敗,不過不會影響到全部的請求,因此下降了風險;
  • (6)內存消耗小:處理高併發的請求內存消耗很是小。在3萬併發鏈接下,開啓的10個Nginx進程才消耗150M內存;
  • (7)內置的健康檢查工做:若是Nginx代理的後端某臺Web服務器宕機了,不會影響前端的訪問;
  • (8)節省帶寬:支持GZIP壓縮,能夠添加到瀏覽器本地緩存的Header頭;
  • (9)穩定性高:用於反向代理,宕機的機率微乎其微;

3.Nginx平滑升級

本篇博文中所需使用的軟件包都已經打包了,能夠直接下載Nginx軟件包nginx

所謂Nginx平滑升級就是當前服務器正在運行Nginx服務,想將當前運行的Nginx服務的版本進行升級,且在服務不中止的前提進行升級。web

實現思路:正則表達式

  • 在不中止老進程的狀況下,啓動新進程;
  • 老進程負責處理仍然沒有處理完成的請求,但再也不接收處理請求;
  • 新進程接收新請求;
  • 老進程處理完全部請求,關閉全部鏈接後,中止;

實現步驟:apache

[root@localhost ~]# yum -y install pcre-devel openssl-devel               //安裝nginx所需依賴
[root@localhost ~]# tar zxf nginx-1.14.0.tar.gz -C /usr/src
[root@localhost ~]# cd /usr/src/nginx-1.14.0/
[root@localhost nginx-1.14.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module && make && make install
//編譯安裝nginx1.14版本,因爲實驗環境,配置項較少
[root@localhost ~]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin                   //建立符號連接
[root@localhost ~]# nginx                       //啓動nginx服務
[root@localhost ~]# nginx -v                    //查看Nginx服務的版本信息
nginx version: nginx/1.14.0
[root@localhost ~]#  tar zxf nginx-1.2.4.tar.gz -C /usr/src          
[root@localhost ~]#  cd /usr/src/nginx-1.2.4/
[root@localhost nginx-1.2.4]#  ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module && make
//配置、編譯nginx1.2.4版本,注意不要進行安裝,能夠根據須要添加配置項,可是本來的配置必須存在
[root@localhost ~]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.old
//備份舊版本的nginx的執行程序
[root@localhost ~]# cp /usr/src/nginx-1.2.4/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
//替換舊的Nginx的執行程序
[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      4655/nginx: master  
[root@localhost ~]# kill -USR2 4655       //建議針對nginx的進程號進行操做,不建議針對nginx的pid文件進行操做
//生成新的進程去接收客戶端請求,執行完成後nginx安裝目錄下logs目錄會出現一個nginx.pid.old文件,用來存放舊版的pid信息
[root@localhost ~]# nginx -s reload                 //從新加載新版的nginx配置
[root@localhost ~]# kill -HUP 4655                   //平滑的重啓新版的nginx進程
[root@localhost ~]# nginx -v                         //查看nginx版本信息
nginx version: nginx/1.2.4
[root@localhost ~]# curl -I 127.0.0.1          
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.14.0               //頭部信息版本還未更改
Date: Sun, 01 Dec 2019 06:04:10 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Sun, 01 Dec 2019 05:59:29 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5de356c1-264"
Accept-Ranges: bytes
[root@localhost ~]# kill -QUIT 4655                   ////平滑的關閉舊版的nginx進程
[root@localhost ~]# nginx -v                         //查看nginx版本信息
nginx version: nginx/1.2.4
[root@localhost sbin]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.2.4                 //注意版本信息,已經成功發生改變
Date: Sat, 30 Nov 2019 14:47:53 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Sat, 30 Nov 2019 14:42:09 GMT
Connection: keep-alive
Accept-Ranges: bytes

注意:整個過程當中,建議針對進程號進行平滑升級、重啓、關閉等操做!vim

關於nginx使用kill命令經常使用的參數:後端

  • QUIT 平滑關閉
  • HUP 平滑重啓,從新加載配置文件
  • USR1 從新打開日誌文件
  • USR2 平滑升級可執行程序
  • WINCH 平滑關閉工做進程

4.修改Nginx版本信息

[root@localhost ~]# vim /usr/src/nginx-1.2.4/src/core//nginx.h
                     ………………          //省略部份內容
#define nginx_version      1002004
#define NGINX_VERSION      "8.8.8.8"                       //根據實際狀況修改成本身想要的信息
#define NGINX_VER          "lzj/" NGINX_VERSION            //同上,注意修改完的lzj
[root@localhost ~]# vim /usr/src/nginx-1.2.4/src/http/ngx_http_header_filter_module.c 
                     ………………          //省略部份內容
static char ngx_http_server_string[] = "Server: lzj" CRLF;                //與上一個文件中修改的名稱同樣(lzj)
static char ngx_http_server_full_string[] = "Server: " NGINX_VER CRLF;
[root@localhost ~]# vim /usr/src/nginx-1.2.4/src/http/ngx_http_special_response.c 
                     ………………          //省略部份內容
                     static u_char ngx_http_error_tail[] =
"<hr><center>lzj</center>" CRLF                     //注意與上兩個文件中修改的lzj要一致
"</body>" CRLF
"</html>" CRLF
;
[root@localhost ~]# cd /usr/src/nginx-1.2.4/
[root@localhost nginx-1.2.4]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module && make
[root@localhost ~]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.bak
[root@localhost ~]# cp /usr/src/nginx-1.2.4/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
[root@localhost ~]# nginx -s stop                //中止nginx服務
[root@localhost ~]# nginx                        //開啓nginx服務
[root@localhost ~]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: lzj/8.8.8.8                              //查看版本信息
Date: Sat, 30 Nov 2019 15:06:32 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Sat, 30 Nov 2019 14:42:09 GMT
Connection: keep-alive
Accept-Ranges: bytes

注意:修改nginx版本信息,就須要重啓服務,因此若是想要修改則儘可能在安裝以前就進行修改!設計模式

5.Nginx虛擬主機配置

在nginx的配置文件中,有一個http{}的段落,在http{}中還包含了server{},其中一個server{}則表明一個虛擬主機,實現方法以下:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
//編輯Nginx的主配置文件,實現相同IP,不一樣域名進行訪問
             ……………………………………              //省略部份內容
    server {
        listen    80;
        server_name      www.lzj.com;
        location / {
        root /lzj;
        index index.html index.htm;
        }
        }
    server {
        listen    80;
        server_name      www.zhj.com;            
        location / {
        root /zhj;
        index index.html index.htm;
        }
        }
[root@localhost ~]# mkdir /lzj                                 //自行建立各自的首頁文件
[root@localhost ~]# echo "www.lzj.com" >> /lzj/index.html
[root@localhost ~]# mkdir /zhj
[root@localhost ~]# echo "www.zhj.com" >> /zhj/index.html
[root@localhost ~]# echo "192.168.1.8  www.lzj.com" >> /etc/hosts    //在本地hosts文件添加相應的域名
[root@localhost ~]# echo "192.168.1.8  www.zhj.com" >> /etc/hosts
[root@localhost ~]# nginx -t                             //檢查nginx配置文件有無語法錯誤
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@localhost ~]# nginx -s reload                    //從新加載nginx配置文件 
[root@localhost ~]# curl www.lzj.com                   //驗證效果
www.lzj.com
[root@localhost ~]# curl www.zhj.com
www.zhj.com

6.nginx配置文件location選項的做用

主要介紹一下nginx配置文件server{}段落中的location的詳細配置

(1)「=」號的做用

「=」號表示絕對匹配,訪問網頁的根目錄能夠,可是訪問後面天啊及參數就不能夠了,好比:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
//編輯Nginx主配置文件
                ………………………………        //省略部份內容
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location = /test {                     //尋找網頁根目錄下的test目錄中的內容      
            root   test;                  //尋找的路徑爲/usr/lcoal/nginx/html/test/目錄中的首頁文件
            index  index.html index.htm;
        }
[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/nginx/html/test
[root@localhost ~]# echo "test" >> /usr/local/nginx/html/test/index.html              //建立測試文件
[root@localhost ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@localhost ~]# nginx -s reload

客戶端訪問效果:
Nginx初步優化

(2)alias與root的區別

root:實際訪問的文件會被拼接URL的路徑;
alias:實際訪問的文件路徑不會拼接URL的路徑;

使用root路徑:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    location ^~ /www {                             //^表示以什麼開頭,~表示使用正則表達式
            root   html;                          //root:實際訪問的文件路徑會拼接URL的路徑,這裏的html是相對路徑
            index  index.html index.htm;          //那麼訪問的路徑就是/usr/lcoal/nginx/html/www    
        }
[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/nginx/html/www
[root@localhost ~]# echo "www" >> /usr/local/nginx/html/www/index.html              
//建立測試文件
[root@localhost ~]# nginx -s reload  //從新加載nginx的配置文件

訪問效果以下:
Nginx初步優化

使用alias路徑:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    location ^~ /www {
            alias   html;                       //alias:實際訪問的路徑不會拼接URL的路徑
            index  index.html index.htm;
        }
[root@localhost ~]# nginx -s reload  //從新加載nginx的配置文件

訪問效果以下:
Nginx初步優化

(3)匹配指定的後綴時,就重定向到指定的文件

實例一:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    ...............              //省略部份內容 
        location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)$ {
        root /www;                    //當用戶訪問的是gif、jpg等文件時,去/www目錄下尋找
        index index.html index.htm;
        }

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
[root@localhost ~]# ls /www
a.jpg
[root@localhost ~]# nginx -s reload                //從新加載配置文件

客戶端訪問:
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Nginx初步優化

實例二:

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    ...............              //省略部份內容 
        location ~* .(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)$ {
        rewrite .(gif|jpg) /error.png;        //當客戶端訪問的是jpg等結尾的文件時,自動跳轉到error.png
        }               //error.png的存在位置就是網頁根目錄,由於是「/error.png」

[root@localhost ~]# ls /usr/local/nginx/html/
50x.html  error.png  index.html
[root@localhost ~]# nginx -s reload

客戶端訪問測試:
Nginx初步優化
Nginx初步優化

(4)當匹配指定的請求方式,就返回特定的狀態碼

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    ...............              //省略部份內容 
          if ($request_method = BDQN) {
            return 666;         //當客戶端訪問BDQN的方式訪問時,返回狀態碼爲666
        }
[root@localhost ~]# nginx -s reload             //從新加載配置文件

訪問效果以下:
Nginx初步優化

curl命令經常使用參數:

  • -X:請求的方式;
  • -I:返回服務器響應頭部報文

(5)當客戶端是以域名訪問的,就跳轉到指定的域名

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    ...............              //省略部份內容 
          if ($host != 'www.test.com') {
            rewrite ^/(.*)$ https://www.baidu.com/$1;
        }           //當客戶端不是經過www.test.com 方式訪問就會跳轉到百度的頁面
[root@localhost ~]# nginx -s reload       //從新加載配置文件

訪問效果以下:
Nginx初步優化

7.配置https訪問nginx

咱們都知道http是80端口,https是443端口,因爲https更加安全,因此如今大多數web服務都是經過https方式進行訪問的,接下來,就配置一下https訪問nginx服務器。

因爲互聯網認證的CA證書須要付費購買,實驗環境因此這裏就本身作一個,沒有通過互聯網認證的CA證書。方法以下:

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/nginx/ca       //建立一個目錄用於存放ca證書、祕鑰
[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/ca/
[root@localhost ca]# openssl genrsa -out ca.key 4096            //生成祕鑰文件 
Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
..............................++
.....................................................................................................++
e is 65537 (0x10001)
[root@localhost ca]#  openssl req -new -x509 -days 7304 -key ca.key -out ca.crt
//經過密鑰生成證書文件,如下內容隨意填寫
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:zh
State or Province Name (full name) []:beijing
Locality Name (eg, city) [Default City]:beijing
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:beijing
Organizational Unit Name (eg, section) []:beijing
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:beijing
Email Address []:beijing
[root@localhost ca]# ls           //確認目錄下有這兩個文件
ca.crt  ca.key
[root@localhost ca]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
    ...............              //省略部份內容 
    server {
        listen       443 ssl;             //使用ssl加密
        server_name  localhost;

        ssl                  on;           //啓用ssl
        ssl_certificate      /usr/local/nginx/ca/ca.crt;      //證書存放路徑
        ssl_certificate_key  /usr/local/nginx/ca/ca.key;    //祕鑰存放路徑

        ssl_session_timeout  5m;          //session會話超時時間  

        ssl_protocols  SSLv2 SSLv3 TLSv1;
        ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
        ssl_prefer_server_ciphers   on;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
//配置文件末尾存放,啓用便可!
[root@localhost ~]# nginx -s reload           //重載nginx配置文件

訪問效果:
Nginx初步優化

8.開啓Nginx訪問認證

有些時候,咱們web服務的一些頁面,不方便對全部人開放,這事,能夠開啓該網頁的訪問認證,開啓後,就須要使用用戶名密碼進行登陸,纔可看到相應的頁面。

若是不開啓認證方式的話,用戶就能夠直接訪問網站內容,以下:
Nginx初步優化
開啓認證,方法以下:

[root@localhost ~]# yum -y install httpd-tools    //安裝htpassword工具
[root@localhost ~]# htpasswd -c /usr/local/nginx/.passwd lzj
New password: 
Re-type new password: 
Adding password for user lzj
//用戶認證信息存放路徑是/usr/local/nginx/.passwd
//若要向.passwd中添加第二個用戶,須要省略「-c」選項,不然會覆蓋以前的全部用戶。
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
    ...............              //省略部份內容 
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
            auth_basic "請輸入登陸帳號";     //添加提示語句
            auth_basic_user_file /usr/local/nginx/.passwd;    //認證信息存放路徑
        }
[root@localhost ~]# nginx -s reload           //重載nginx配置文件

訪問測試:
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———————— 本文至此結束,感謝閱讀 ————————

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