Nginx(engine X) 是一個高性能的 HTTP 服務器和反向代理服務器，這款軟件開發(fā)的目的是為了解決 C10k 問題。

Nginx 的架構利用了許多現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特性，以實現(xiàn)一個高性能的 HTTP 服務器。例如在 Linux 系統(tǒng)上，Nginx 使用了 epoll，sendfile，F(xiàn)ile AIO，DIRECTIO 等機制，使得 Nginx 不僅性能高效，而且資源占用率非常低，官方宣稱 nginx 維持 10000 個非活動的 HTTP keep-alive 連接僅需要 2.5M 內存。

Nginx會按需同時運行多個進程：一個主進程（master）和幾個工作進程（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。所有進程均是僅含有一個線程，并主要通過“共享內存”的機制實現(xiàn)進程間通信。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。

1. 安裝 nginx
在 CentOS6 版本的 EPEL 源中，已經(jīng)加入了 nginx 的 rpm 包，不過此 RPM 包版本較低。如果需要更新版本，可以使用官方制作的 rpm 包，或者使用源碼包編譯安裝。

還可以使用一些二次開發(fā)功能增強的 nginx 版本，例如淘寶的 Tengine 和 OpenResty 都是不錯的選擇。

1.1 常用編譯參數(shù)

--prefix=PATH：指定 nginx 的安裝目錄
--conf-path=PATH：指定 nginx.conf 配置文件路徑
--user=NAME：nginx 工作進程的用戶
--with-pcre：開啟 PCRE 正則表達式的支持
--with-http_ssl_module：啟動 SSL 的支持
--with-http_stub_status_module：用于監(jiān)控 Nginx 的狀態(tài)
--with-http-realip_module：允許改變客戶端請求頭中客戶端 IP 地址
--with-file-aio：啟用 File AIO
--add-module=PATH：添加第三方外部模塊
這里提供一個完整的編譯方案：

--prefix=/usr/local/nginx \
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client_body \
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy \
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fastcgi \
--http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi \
--pid-path=/var/run/nginx.pid \
--lock-path=/var/lock/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \
--with-http_ssl_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_sub_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-pcre
1.2 nginx 的啟動和關閉

啟動 nginx：

# nginx -c /etc/nginx/nginx.conf 

關閉 nginx

# nginx -s stop

重讀配置文件

# nginx -s reload
# pkill -HUP nginx

重新打開日志文件

# nginx -s reopen
# pkill -USR1 nginx

還可以下載 nginx RPM 包中的 /etc/init.d/nginx 文件，修改路徑后即可使用：

# service nginx {start|stop|status|restart|reload|configtest|}

2. nginx.conf 配置文件

Nginx 配置文件主要分成四部分：main（全局設置）、http（HTTP 的通用設置）、server（虛擬主機設置）、location（匹配 URL 路徑）。還有一些其他的配置段，如 event，upstream 等。

2.1 通用設置

user nginx
指定運行 nginx workre 進程的用戶和組

worker_rlimit_nofile #
指定所有 worker 進程能夠打開的最大文件數(shù)

worker_cpu_affinity
設置 worker 進程的 CPU 粘性，以避免進程在 CPU 間切換帶來的性能消耗。如 worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;（四核）

worker_processes 4
worker 工作進程的個數(shù)，這個值可以設置為與 CPU 數(shù)量相同，如果開啟了 SSL 和 Gzip，那么可以適當增加此數(shù)值

worker_connections 1000
單個 worker 進程能接受的最大并發(fā)連接數(shù)，放在 event 段中

error_log logs/error.log info
錯誤日志的存放路徑和記錄級別

use epoll
使用 epoll 事件模型，放在 event 段中

2.2 http 服務器

server {}：
定義一個虛擬主機

listen 80;
定義監(jiān)聽的地址和端口，默認監(jiān)聽在本機所有地址上

server_name NAME [...];
定義虛擬主機名，可以使用多個名稱，還可以使用正則表達式或通配符。

sendfile on
開啟 sendfile 調用來快速的響應客戶端

keepalive_timeout 65
長連接超時時間，單位是秒。

send_timeout
指定響應客戶端的超時時間

client_max_body_size 10m
允許客戶端請求的實體最大大小

root PATH
設置請求 URL 所對應資源所在文件系統(tǒng)上的根目錄

location [ = | ~ | ~* | ^~ ] URI { ... }
設置一個 URI 匹配路徑
=：精確匹配
~：正則表達式匹配，區(qū)分字符大小寫
~*：正則表達式匹配，不區(qū)分字符大小寫
^~：URI 的前半部分匹配，且不實用正則表達式
優(yōu)先級：
= > location 完整路徑 > ^~ > ~ > ~* > location 起始路徑 > location /

allow 和 deny
基于 IP 訪問控制，如：

僅允許 192.168.0.0/24 網(wǎng)段客戶端訪問

allow 192.168.0.0/24;
deny all;
stub_status on
開啟狀態(tài)顯式，僅能用于 location 中：
開啟狀態(tài)顯式頁面

location /status {
stub_status on;
allow 172.16.0.0/16;
deny all;
}

rewrite <REGEX> <REPL> <FLAG>
URL 重寫，可以使用多種標記
例如：

rewrite ^/images/(.*\.jpg)$ /imgs/$1 break;
可用的 flag：
- last：重寫完成后，繼續(xù)匹配其他 rewrite 規(guī)則
- break：重寫完成后不再繼續(xù)匹配
- redirect：返回 302 重定向（臨時重定向），客戶端對重定向的 URL 發(fā)起新的請求
- permanent：返回 301 重定向（永久重定向），客戶端對重定向的 URL 發(fā)起新的請求

一個 server 配置示例：

server {
 listen  80;
 server_name www.example.com;
 root /web/htdocs;

 location / {
  index index.html index.htm;
 }

 location /status {
  stub_status on;
  allow 10.0.0.0/8;
  deny all;
  access_log off;
}

2.3 SSL 的配置

啟用一個 SSL 虛擬主機

server {
  listen 443;
  server_name example.com;

  root /apps/www;
  index index.html index.htm;

  ssl on;
  ssl_certificate /etc/nginx/ssl/nginx.crt;
  ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/nginx.key;

#  ssl_protocols SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
#  ssl_ciphers ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv2:+EXP;
#  ssl_prefer_server_ciphers on;

}

其中 ssl_certificate 表示 CA 文件，ssl_certificate_key 表示密鑰文件。

如果想把 http 請求強制轉到 https，可以這樣：

server {
listen  80;
server_name example.me;

return 301 https://$server_name$request_uri;
}

2.4 nginx 做負載均衡反向代理

nginx 做反向代理時，后端主機有多臺，可以使用 upstream 定義一個后端主機池，在反向代理時直接使用主機池的名字。在 upstream 中可以定義負載均衡調度算法，權重，健康狀態(tài)檢測等參數(shù)。

例如：

upstream backend {
 server 172.16.0.1:80 weight=1 max-fails=3 fail_timeout=10;
 server 172.16.0.2:80 weight=1max-fails=3 fail_timeout=10;;
}

默認請求下，使用 round-robin 調度算法，并有健康狀態(tài)檢查和恢復主機的能力。

ningx 還可以使用這些算法：

ip_hash：基于源地址哈希，主要目的是會話保持
least_conn：基于最少活動連接進行調度
sticky：基于 cookie 進行會話綁定，nginx 會在客戶端第一次訪問時插入路由信息到 cookie 中，或者選擇 cookie 中的某個字段的值作為鍵，以后每次請求將基于此信息進行調度
基于 cookie 的會話綁定共有 cookie，route 和 learn 三種。

例如，基于 cookie name 的調度：

upstream backend {
 server backend1.example.com;
 server backend2.example.com;

 sticky cookie srv_id expires=1h domain=.example.com path=/;
}

使用此主機組進行反向代理：

location / {
 proxy_pass http://backend;
 proxy_set_header Host $host;
 proxy_set_haeder X-Forwared-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

proxy_pass URL 指定代理的后端主機，可以指定 "http" 或 "https" 協(xié)議，域名可以是 ip 地址，也可以是 upstream 池名字

如果代理指定的是一個 URI 地址，如 http://127.0.0.1/remote，那么將直接被代理至指定 URI，無論請求的 URI 是什么
如果代理指定的一個主機而沒有 URI，如 http://127.0.0.1，客戶端請求的URI將被傳遞至指定域名
如果 location 中使用模式匹配 url，那么 url 也會被傳遞至代理 URL 的末端
如果 location 中使用了 URI 重寫，那么 proxy_pass 會使用重寫后的結果進行處理
proxy_set_header HEADER VALUE 對轉發(fā)的報文首部進行修改

2.5 反向代理時的緩存相關設定

proxy_cache_path PATH [levels=levels] keys_zone=NAME:SIZE

定義磁盤緩存路徑，nignx 的緩存是以鍵值方式存放的，keys_zone 用于指定鍵存放的內存空間名字和大小，對應的值則存放在 PATH 指定的路徑中。levels 可以指定緩存存放路徑的級數(shù)和名稱字符數(shù)。此設置只能在 http 段中定義。

如：

proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy levels=1:2 keys_zone=one:10m;

proxy_cache_valid [code ...] time 指定不同響應碼的內容的緩存時間

如：

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404  1m;
proxy_cache_valid any  1m;

proxy_cache_method METHOD 定義哪些方法的請求結果可以被緩存，如：

proxy_cache_method GET;
proxy_cache_method HEAD;

proxy_cache NAME 指定使用預先定義的緩存空間用于緩存

2.6 fastCGI 代理的設置

使用 fastCGI 時，設置代理的方法同 porxy_pass 類似，同時還可以使用 fastCGI 緩存，設置的方法也和 proxy_cache 類似。

location ~ \.php$ {
 root   /web/htdocs;
 fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
 fastcgi_index index.php;
 fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
 include  fastcgi_params;
}

3. 一些常用內置變量

$arg_name：請求 uri 中的 name 參數(shù)至
$args：請求 uri 的所有參數(shù)，和 $query_string 相同
$uri：當前請求的 uri，不帶參數(shù)
$request_uri：請求的 uri，帶完整參數(shù)
$host：http 請求報文中 host 首部，如果沒有 host 首部，則以處理此請求的虛擬主機的主機名替代
$hostname：nginx 服務運行在主機的主機名
$remote_addr：客戶端 IP
$remote_port：客戶端 port
$remote_user：使用用戶認證時客戶端用戶輸入的用戶名
$request_filename：用戶請求中的 URI 經(jīng)過本地 root  或 alias 轉換后映射的本地的文件路徑
$request_method：請求方法
$server_addr：服務器地址
$server_name：服務器名稱
$server_port：服務器端口
$server_protocol：服務器向客戶端發(fā)送響應時的協(xié)議，如 http/1.1，http/1.0
$scheme：在請求中使用的 scheme，如 https://www.magedu.com/ 中的 https
$http_name：匹配請求報文中的指定 HEADER，如 $http_host 匹配請求報文中的 host 首部
$sent_http_name：匹配響應報文中指定的 HEADER，例如 $sent_content_type 匹配響應報文中的 content-type 首部
$status：響應狀態(tài)

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