摘要：本博客首發(fā)在，后因各種原因遷移至先來一波官方站點(diǎn)關(guān)于介紹。同時(shí)擁有一套緩存機(jī)制，可以進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)壓力，加速用戶響應(yīng)。主配置文件中，使用命令引用分支配置文件。接收到一個請求后，先與所有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行匹配，并記錄匹配度最高的一個。

本博客首發(fā)在cnblogs，后因各種原因遷移至segmentfault

先來一波官方站點(diǎn)關(guān)于nginx介紹。nginx相關(guān)歷史這里不再贅述啦。

nginx 是免費(fèi)，開源，高性能 HTTP 服務(wù)器和反向代理服務(wù)器，也可作為IMAP/POP3代理服務(wù)器。nginx以它的高性能，穩(wěn)定性，豐富的特征設(shè)定，配置簡單和資源消耗低而著稱。
 nginx是為數(shù)不多可以解決C10K問題的服務(wù)器。不像傳統(tǒng)服務(wù)器，nginx不依賴線程處理請求。它使用的是更為高明事件驅(qū)動（異步）架構(gòu)。在高負(fù)荷下，也能保持低消耗，更重要的是可預(yù)估的內(nèi)存占用量。如果你不期望去解決上千的并發(fā)請求難題，你也可以從nginx的高性能，低消耗而嘗到好處。nginx應(yīng)用規(guī)模可大可?。盒≈?VPS，大至組建服務(wù)器集群。

nginx為什么是高性能，低消耗的，可解決高并發(fā)問題

首先是master/worker二層架構(gòu)，master負(fù)責(zé)加載配置文件、管理worker進(jìn)程、平滑升級；worker負(fù)責(zé) 處理請求。而且是基于事件驅(qū)動模型設(shè)計(jì)的處理模型，這使得

worker數(shù)量和cpu核心數(shù)相當(dāng)即可，但是一個worker進(jìn)程可以同時(shí)處理多個請求，在高并發(fā)訪問的情況下使用較少的資源從容應(yīng)對。

簡單來講，異步非阻塞，事件驅(qū)動機(jī)制是其核心特征。

同時(shí)nginx擁有一套緩存機(jī)制，可以進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)壓力，加速用戶響應(yīng)。

模塊化設(shè)計(jì)

nginx總體設(shè)計(jì)理念秉承模塊化設(shè)計(jì)思想，把各功能細(xì)分模塊進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)靈活地裝卸載所需模塊，方便后續(xù)功能拓展。

nginx模塊 分為五類

1）核心模塊

2）標(biāo)準(zhǔn)http模塊

3）可選http模塊

4）mail模塊

5）第三方模塊

rpm包，官方預(yù)制，下載地址： http://nginx.org/packages

編譯安裝：編譯安裝根據(jù)需要選擇編譯的模塊，因人而異，下例僅供參考

yum install pcre-devel openssl-devel zlib-devel
useradd -r nginx
./configure --prefix=/usr/local/nginx  --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_dav_module --with-http_stub_status_module --with-threads --with-file-aio
make && make install

主配置文件：nginx.conf從此處為入口，開始你的nginx配置吧。主配置文件中，使用include命令引用分支配置文件。

nginx配置風(fēng)格為劃地而治，要嚴(yán)格按照模塊為區(qū)域進(jìn)行配置

配置結(jié)構(gòu)如下：

main block：主配置段，也即全局配置段；
event {
...
事件驅(qū)動相關(guān)的配置；

}

http {
...
http/https 協(xié)議相關(guān)的配置段；

}
mail {
...
mail相關(guān)模塊

}

stream {
...
tcp/udp 傳輸層負(fù)載均衡配置段；

}
再來講講配置語法

directive value...; #語法格式

(1) 指令必須以分號結(jié)尾；
(2) 支持使用配置變量；
內(nèi)建變量：由Nginx模塊引入，可直接引用；
自定義變量：由用戶使用set命令定義；
set variable_name value;
引用變量：$variable_name
內(nèi)建變量傳送門：http://nginx.org/en/docs/vari... 數(shù)量繁多，用起來也是非常方便滴，想用什么變量，來這里查查。

主配置段

1、定義進(jìn)程用戶，用戶組

user username usergroup;

默認(rèn)為nobody。 指定一個系統(tǒng)用戶。

2、定義主程序pid文件路徑

pid /PATH/TO/PID_FILE;

3、 引入分支配置文件

include file;

~ include conf.d/*.conf
“~”在本文中表示配置實(shí)例語句

4、裝載動態(tài)模塊

load_modulefile;

~ load_module modules/ngx_mail_module.so;

5、error 日志

error_logfile[level]

~ error_log logs/error.log info

1、指定worker數(shù)量

worker_processes number | auto;

數(shù)量最宜和cpu核心數(shù)相同。

2、綁定worker與cpu核心對應(yīng)關(guān)系

worker_cpu_affinity auto | cpumask;

如果不設(shè)置此項(xiàng)，worker會在不同的工作內(nèi)核上切換，這會造成不必要的開銷，將它們固定起來就好，一般設(shè)置為auto即可。

worker_cpu_affinity0001 0010 0100 1000 #指定cpumask例子

3、指定worker進(jìn)程的nice值 范圍[-20,20]

worker_priority number;

4、設(shè)置worker打開文件數(shù)量限制

worker_rlimit_nofile number;

~ worker_rlimit_nofile 2390251

當(dāng)然系統(tǒng)內(nèi)核參數(shù)要改大，sysctl -w fs.file-max=2390251;sysctl -p

1、每個worker進(jìn)程所能夠打開的最大并發(fā)連接數(shù)數(shù)量；

worker_connections number;

~ worker_connections 65535; #一般設(shè)置為65535，最大端口數(shù)量

2、指明并發(fā)連接請求的處理方法；
use method;

~ use epoll; #linux平臺
3、網(wǎng)絡(luò)連接序列化
accept_mutex on | off;

處理新的連接請求的方法；on表示開啟網(wǎng)絡(luò)連接序列化，避免“驚群”效應(yīng)——即一個新連接請求，所有worker進(jìn)程都被激活。建議開啟
4、多路接收

multi_accept on|off;

on表示一個worker同時(shí)接受盡可能多的請求。建議開啟

1、配置虛擬主機(jī)：server

使用server指令配置虛擬主機(jī)，一般格式如下：

server {
　　listen address[:PORT]|PORT;
　　server_name SERVER_NAME;
　　root /PATH/TO/DOCUMENT_ROOT;

}

1.1 listen 指令

配置監(jiān)聽地址，端口指令

有三種形式：

1) listen address[:port] [args..];

　　監(jiān)聽在指定IP，指定端口；當(dāng)端口省略時(shí)，監(jiān)聽所有端口

2) listen port [args...];

　　監(jiān)聽主機(jī)所有IP的80端口

3) listen unix:path [args...];

　　監(jiān)聽unix socket，一種本機(jī)內(nèi)部通信IPC機(jī)制，非重點(diǎn)。

-----介紹上面[args] 內(nèi)容：

listen address[:port] [default_server] [ssl] [http2 | spdy] [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size]

default_server： 標(biāo)識符，表示此虛擬主機(jī)為address:port 的默認(rèn)主機(jī)

ssl：標(biāo)識符，虛擬主機(jī)使用https協(xié)議通信時(shí)，標(biāo)識此項(xiàng)

backlog=number：設(shè)置允許同時(shí)最大網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽連接處于掛起狀態(tài)的個數(shù)，默認(rèn)為511

rcvbuf=size：設(shè)置監(jiān)聽socket接收緩沖區(qū)大小

sndbuf=size：設(shè)置監(jiān)聽socket發(fā)送緩沖區(qū)大小

-----小結(jié)：

一般listen 指令無需太過復(fù)雜

~ listen 10.1.0.1:8080 default_server backlog=1024

~ listen 8080;

1.2 server_name 指令

使用server_name 指令配置基于名稱或基于IP的虛擬主機(jī)

1）基于名稱的虛擬主機(jī)

格式： server_name name... 允許跟多個名稱，空格符分隔

------name支持glob通配符*

*可以出現(xiàn)在三段式名稱中的首段或尾段；以及兩段式名稱中的尾段

server_name  *.cutemsyu.com　　www.cutemsyu.*　　cutemsyu.*;

------name支持正則表達(dá)式~

以~起始表示正則表達(dá)式標(biāo)記

server_name ~^wwwd+.cutemsyu.com$

其中d代表數(shù)字0-9，像這樣的表達(dá)式可匹配www1.cutemsyu.com,www2.cutemsyu.com 等等

拓展：nginx 支持name 正則表達(dá)式字符捕捉功能

server_name ~^(¹+).cutemsyu.com$

如此定義，當(dāng)該表示式匹配www.cutemsyu.com 名稱時(shí)，在server塊中可使用$1 表示 www 字符串

-----關(guān)于一個名稱被多個表達(dá)式匹配的問題

如果一個主機(jī)配置多個虛擬主機(jī)，則有可能發(fā)生此種情況

nginx有如下server_name 匹配規(guī)定：

對于一個名稱匹配多個表達(dá)式情況，按以下規(guī)則處理，排在前面優(yōu)先級高

1.準(zhǔn)確匹配

2.左側(cè)*通配符

3.右側(cè)*通配符

4.正則表達(dá)式

如果被同一級別的多個表達(dá)式匹配，則按第一個匹配的表達(dá)式處理

2）基于IP的虛擬主機(jī)

用法： server_name　　IP;

1.3 配置請求根目錄指令：root

root指令定義根路徑目錄，可定義在http，server，location塊；

語法：root　　path;

web服務(wù)器接收到請求后，首先在根目錄下尋找資源。后面會介紹location塊，root在location用到的情況比較多。

2、配置location塊

用法：

location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }
location @name { ... }

應(yīng)用在server塊中，或在location塊中嵌套使用。

在一個server中l(wèi)ocation配置段可存在多個，用于實(shí)現(xiàn)從uri到文件系統(tǒng)的路徑映射；ngnix會根據(jù)用戶請求的URI來檢查定義的所有l(wèi)ocation，并找出一個最佳匹配，而后應(yīng)用其配置；

uri部分方便下面敘述，稱不含正則表達(dá)式的uri為標(biāo)準(zhǔn)uri；反之，含有正則的uri稱為正則uri，而且正則uri 前必須使用~或~*。同時(shí)支持正則字符串捕捉，使用$1等應(yīng)用。

[ = | ~ | ~* | ^~ ] 這部分符號是具有特殊定義的符號，表示特定含義，可省略。

server接收到一個請求uri后，先與所有標(biāo)準(zhǔn)uri進(jìn)行匹配，并記錄匹配度最高的一個。然后按序與正則uri進(jìn)行匹配，匹配到第一個正則uri后，立即按相應(yīng)location塊處理。如果所有正則匹配失敗，則應(yīng)用之前記錄的標(biāo)準(zhǔn)uri對應(yīng)的location塊進(jìn)行處理。

1） = 使用在標(biāo)準(zhǔn)uri前，表示精準(zhǔn)匹配，如果請求uri與此對應(yīng)，則該請求立即由該location塊進(jìn)行處理，不再與正則uri匹配。

2） ~ 使用在正則uri前，并且區(qū)分大小寫字母

3） ~* 使用在正則uri前，不區(qū)分大小寫字母

4） ^~ 使用在標(biāo)準(zhǔn)uri前，要求與標(biāo)準(zhǔn)uri匹配，找到匹配度最高的一個后不進(jìn)行與正則uri匹配

如，對于"/" 的請求較多的話，使用以下定義

　　location = / {

　　　　....

　　}

則能實(shí)現(xiàn)快速匹配。

看一看nginx官方文檔給出的例子：

location = / {
    [ configuration A ]
}

location / {
    [ configuration B ]
}

location /documents/ {
    [ configuration C ]
}

location ^~ /images/ {
    [ configuration D ]
}

location ~* .(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration E ]
}

請求URI　　　　　　　　　　　　應(yīng)用的location配置

/　　　　　　　　　　　 configuration A

/index.html　　　　 　　　 configuration B

/documents/document.html　　 configuration C

/images/1.gif　　　　　　　　　 configuration D

/documents/1.jpg　　　　 configuration E

至于@name 形式的location，是用來處理重定向類型的請求。在try_files 指令中會提到。

3、路徑重定向類的指令

3.1 路徑別名 alias

用法： alias　　path;

定義路徑別名，文檔映射的另一種機(jī)制；僅能用于location上下文。

與root 指令容易混淆。參考下面示例

　　location /data　{

　　　　alias　　/documents/www;

　　　?。?/p>

請求uri為/data/index.html，則nginx服務(wù)器將在路徑 /documents/www 下尋找index.html 文件。

3.2 設(shè)置網(wǎng)站默認(rèn)首頁

作用是用戶不需輸入完整的uri來訪問默認(rèn)主頁

用法： index　　filename... ;

可設(shè)置多個默認(rèn)網(wǎng)頁，如果前一個頁面文件不存在則顯示下一頁面文件，以此類推。

3.3 錯誤頁面重定向

用法：error_page code ... [=[response]] uri|path;

當(dāng)客戶端訪問遇到問題時(shí)，nginx支持自定義錯誤頁面顯示，并返回一個指定狀態(tài)碼，如果指定的話。

作用域?yàn)?http，server，location 。具有在子域有效的特征。

　　Example:

error_page 404 /404.html;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
此示例跳轉(zhuǎn)的資源使用相對路徑方式，意味著從定義的根路徑下查找文件。

　　Example:

error_page 404 =200 /empty.gif;
此示例指定轉(zhuǎn)換的狀態(tài)碼。

　　Example:

error_page 404 = /404.php;
如果響應(yīng)的錯誤狀態(tài)碼來自代理服務(wù)器，或者FastCGI/uwsgi/SCGI 服務(wù)器，應(yīng)使用該示例方式返回代理服務(wù)器返回的狀態(tài)碼。

　　Example:

error_page 403 http://example.com/forbidden....
error_page 404 =301 http://example.com/notfound.h...
該示例重定向?yàn)橐粋€指定uri。此種情況重定向的狀態(tài)碼為302?？尚薷臑?301,302,303,307。

3.4 嘗試查找文件

用法： try_files file ... uri;

　　　 try_files file ... =code;

按順序檢查文件，如果都不存在，則定向最后一個參數(shù)。最后一個參數(shù)如果是文件則必須存在；可以是狀態(tài)碼；內(nèi)部重定向。

　　example:

location /images/ {
    try_files $uri /images/default.gif;
}
location / {
    try_files $uri $uri/index.html $uri.html =404;
}

　　example:重定向型

location / {
    try_files $uri $uri/ @wordpress;
}

location ~ .php$ {
    try_files $uri @wordpress;         #這里使用重定向，如果請求的資源頁不在會自動跳轉(zhuǎn)@wordpress塊中的index.php。如果使用uri的話，不會顯示動態(tài)資源頁面。

    fastcgi_pass ...;

    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /path/to$fastcgi_script_name;
    ... other fastcgi_param"s
}

location @wordpress {
    fastcgi_pass ...;

    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /path/to/index.php;
    ... other fastcgi_param"s
}

4、套接字相關(guān)配置

　　　作用域：http, server, location

4.1 tcp_nodelay on | off;

　　在keepalived模式下的連接是否啟用TCP_NODELAY選項(xiàng)；默認(rèn)開啟；建議開啟

4.2 sendfile on|off;

　　是否開啟sendfile 特性，減少數(shù)據(jù)在內(nèi)核與用戶空間之間的copy次數(shù)。建議開啟。詳見標(biāo)題6內(nèi)容

4.3 sendfile_max_chunk size;

　　worker process 每次調(diào)用sendfile() 傳輸數(shù)據(jù)的最大值，減少一次調(diào)用sendfile()最大阻塞時(shí)長，0為不限制，建議設(shè)置128K

5、定義客戶端請求的相關(guān)配置

作用域：http, server, location

5.1 keepalive_timeout timeout [header_timeout];
　　設(shè)定保持連接的超時(shí)時(shí)長，0表示禁止長連接；默認(rèn)為75s；header_timeout 可選項(xiàng)，在應(yīng)答報(bào)文首部中表示keepalive超時(shí)時(shí)間

5.2 keepalive_requests number;
　　在一次長連接上所允許請求的資源的最大數(shù)量，默認(rèn)為100;

5.3 keepalive_disable none | browser ...;
　　對哪種瀏覽器禁用長連接；

5.4 send_timeout time;
　　向客戶端發(fā)送響應(yīng)報(bào)文的超時(shí)時(shí)長，此處，是指兩次寫操作之間的間隔時(shí)長；如果客戶端在規(guī)定時(shí)長內(nèi)無任何活動則關(guān)閉連接

　　~ send_timeout 10s;

5.5 client_header_buffer_size size;
　　設(shè)置客戶端請求報(bào)文首部緩沖區(qū)大小，默認(rèn)值為1K。有時(shí)客戶端請求首部帶有cookie很大的信息，會造成400錯誤，強(qiáng)烈建議增大大小

　　大小設(shè)置為系統(tǒng)分頁大小，命令 getconf PAGESIZE 可查看

　　一般設(shè)置為 client_header_buffer_size 4K;
5.6 client_body_buffer_size size;
　　用于接收客戶端請求報(bào)文的body部分的緩沖區(qū)大??；默認(rèn)為16k；超出此大小時(shí)，其將被暫存到磁盤上的由client_body_temp_path指令所定義的位置；

5.7 client_body_temp_path path [level1 [level2 [level3]]];
　　設(shè)定用于存儲客戶端請求報(bào)文的body部分的臨時(shí)存儲路徑及子目錄結(jié)構(gòu)和數(shù)量；16進(jìn)制的數(shù)字；

　　client_body_temp_path path /var/tmp/client_body 1 2 2 #可定義在高性能磁盤分區(qū)上

6、文件操作優(yōu)化的配置

作用域：http, server, location

6.1 aio on | off | threads[=pool];
　　是否啟用aio功能；

6.2 directio size | off;
　　在Linux主機(jī)啟用O_DIRECT標(biāo)記，此處意味文件大于等于給定的大小時(shí)使用，例如directio 4m;
6.3 directio_alignment size;

　　為directio設(shè)置 alignment 大小，默認(rèn)512字節(jié)，一般不用調(diào)整。但是xfs 文件系統(tǒng)需要增大至4k。

--------這里花一定篇幅講講aio，directio，和sendfile之間的關(guān)系-------

首先aio和sendfile是互相排斥的。啟用aio，必須也啟用directio，不然的話read()將成為阻塞。

sendfile適合小文件，占用的是系統(tǒng)緩存。當(dāng)傳輸大文件時(shí)，而且系統(tǒng)內(nèi)存不夠大的情況，使用sendfile()將較不適宜。此時(shí)應(yīng)使用aio機(jī)制。

推薦的一個配置示例：文件小于8M，使用sendfile，大于或等于8M使用aio

location /video/ {

sendfile       on;

　　sendfiel_max_chunk 256K;

aio            on;
directio       8m;

　　output_buffers 1 128k;
}
特別地，在大文件傳輸較多的情況下，適宜啟用aio threads 。nginx編譯需要--with-threads 選項(xiàng)

location /video/ {

sendfile       on;

　　sendfiel_max_chunk 256K;

aio            threads;      #這里使用默認(rèn)的線程池，可自行創(chuàng)建。
directio       8m;

　　output_buffers 1 128k;
}

6.4 open_file_cache off;
open_file_cache max=N [inactive=time];
nginx可以緩存以下三種信息：
(1) 文件的描述符、文件大小和最近一次的修改時(shí)間；
(2) 打開的目錄結(jié)構(gòu)；
(3) 沒有找到的或者沒有權(quán)限訪問的文件的相關(guān)信息；

max=N：可緩存的緩存項(xiàng)上限；達(dá)到上限后會使用LRU算法實(shí)現(xiàn)緩存管理；

inactive=time：緩存項(xiàng)的非活動時(shí)長，在此處指定的時(shí)長內(nèi)未被命中的或命中的次數(shù)少于open_file_cache_min_users指令所指定的次數(shù)的緩存項(xiàng)即為非活動項(xiàng)；

6.5 open_file_cache_valid time;
緩存項(xiàng)有效性的檢查頻率；默認(rèn)為60s;

6.6 open_file_cache_min_uses number;
在open_file_cache指令的inactive參數(shù)指定的時(shí)長內(nèi)，至少應(yīng)該被命中多少次方可被歸類為活動項(xiàng)；

6.7 open_file_cache_errors on | off;
是否緩存查找時(shí)發(fā)生錯誤的文件一類的信息；

　　Example:

open_file_cache max=1000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 30s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;

本篇就介紹到這里，nginx余下內(nèi)容請關(guān)注后續(xù)博客。

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