架构师细说 NGINX 的配置及优化

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架构师细说 NGINX 的配置及优化

java隋七哥 2018-08-14 21:13:00 浏览723
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最近感觉很多东西在运用到一定的程度之后,会发现原来是自己了解到的不够。一方面限于实际运用到的不多,一方面可能是因为一开始没有进行全面认识。遂这里搜集整理了一番NGINX。

一、nginx启动和关闭

centos平台,源码安装的

/usr/local/nginx/nginx # 启动

/usr/local/nginx/nginx -s reload # 平滑重启

/usr/local/nginx/nginx.conf # 配置文件

mac平台,使用brew安装的

/usr/local/bin/nginx # 启动

/usr/local/bin/nginx -s reload # 平滑重启

/usr/local/etc/nginx/nginx.cnf # 配置文件

在此顺便给大家推荐一个Java架构方面的交流学习群:725633148,里面会分享一些资深架构师录制的视频录像:有Spring,MyBatis,Netty源码分析,高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理,JVM性能优化这些成为架构师必备的知识体系。相信对于已经工作和遇到技术瓶颈的同学,在这个群里会有你需要的内容。有需要的同学请抓紧时间加入进来。

二、nginx.conf 配置文件详解

其实,对比,apache 的配置文件,它的相对比较清晰和简单,之前觉得很难,现在沉下心来想想,其实很简单。大致的分块下,基本就分为以下几块:

main

events {

....

}

http {

....

upstream myproject {

.....

}

server {

....

location {

....

}

}

server {

....

location {

....

}

}

....

}

以上我们可以看出,nginx配置文件主要分为六个区域:

1、main (全局设置)

2、events (nginx工作模式)

3、http (http设置)

4、sever (主机设置)

5、location (URL匹配)

6、upstream (负载均衡服务器设置)

2.1 main模块

下面是一个main区域,他是一个全局的设置

user nobody nobody; # 指定 Nginx Worker 进程运行用户以及用户组,默认由 nobody 账号运行

worker_processes 2; # 指定 Nginx 要开启的子进程数

error_log /usr/local/var/log/nginx/error.log notice; # 定义全局错误日志文件

pid /usr/local/var/run/nginx/nginx.pid; # 指定进程 id 的存储文件位置

worker_rlimit_nofile 1024; # 指定一个 nginx 进程可以打开的最多文件描述符数目,如果设置 65535,需要使用命令 “ulimit -n 65535” 来设置

user 来指定 Nginx Worker 进程运行用户以及用户组,默认由 nobody 账号运行。

worker_processes 来指定了 Nginx 要开启的子进程数。每个 Nginx 进程平均耗费 10M~12M 内存。根据经验,一般指定 1 个进程就足够了,如果是多核 CPU,建议指定和 CPU 的数量一样的进程数即可。我这里写 2,那么就会开启 2 个子进程,总共 3 个进程。

error_log 用来定义全局错误日志文件。日志输出级别有 debug、info、notice、warn、error、crit 可供选择,其中,debug 输出日志最为最详细,而 crit 输出日志最少。

pid 用来指定进程id的存储文件位置。

worker_rlimit_nofile 用于指定一个 nginx 进程可以打开的最多文件描述符数目,这里是 65535,需要使用命令 “ulimit -n 65535” 来设置。

2.2 events 模块

events 模块来用指定 nginx 的工作模式和工作模式及连接数上限,一般是这样

events {

use kqueue; # mac 平台,指定 Nginx 的工作模式

worker_connections 1024; # 定义 Nginx 每个进程的最大连接数,即接收前端的最大请求数,默认是 1024

}

use 用来指定 Nginx 的工作模式。Nginx 支持的工作模式有 select、poll、kqueue、epoll、rtsig 和 /dev/poll。其中 select 和 poll 都是标准的工作模式,kqueue 和 epoll 是高效的工作模式,不同的是 epoll 用在 Linux 平台上,而 kqueue 用在 BSD 系统中,因为 Mac 基于 BSD ,所以 Mac 也得用这个模式,对于 Linux 系统,epoll 工作模式是首选。

worker_connections 用于定义Nginx每个进程的最大连接数,即接收前端的最大请求数,默认是1024。最大客户端连接数由worker_processes 和 worker_connections 决定,即 Max_clients = worker_processes * worker_connections,在作为反向代理时,Max_clients 变为:Max_clients = worker_processes * worker_connections/4。

进程的最大连接数受 Linux 系统进程的最大打开文件数限制,在执行操作系统命令 “ulimit -n 65536” 后 worker_connections 的设置才能生效。

2.3 http 模块

http 模块可以说是最核心的模块了,它负责 HTTP 服务器相关属性的配置,它里面的 server 和 upstream 子模块,至关重要,等到反向代理和负载均衡以及虚拟目录等会仔细说。

http{

include mime.types; # 用来设定文件的 mime 类型,来告诉 nginx 来识别文件类型

default_type application/octet-stream; # 设定了默认的类型为二进制流,也就是当文件类型未定义时使用这种方式

log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

# log_format 设置日志的格式,和记录哪些参数,这里设置为 main 类型的日志

access_log /usr/local/var/log/nginx/access.log main;

# access_log 记录每次的访问日志的文件地址,后面的 main 是日志的格式样式,对应于 log_format 的 main

sendfile on; # 开启高效文件传输模式

tcp_nopush on; # 设置为 on 用于防止网络阻塞

tcp_nodelay on; # 设置为 on 用于防止网络阻塞

keepalive_timeout 10; # 设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后,服务器会关闭该连接

#gzip on;

upstream myproject {

.....

}

server {

....

}

}

下面详细介绍下这段代码中每个配置选项的含义。

include 用来设定文件的 mime 类型,类型在配置文件目录下的 mime.type 文件定义,来告诉 nginx 来识别文件类型。

default_type 设定了默认的类型为二进制流,也就是当文件类型未定义时使用这种方式,例如在没有配置 asp 的 locate 环境时,Nginx 是不予解析的,此时,用浏览器访问 asp 文件就会出现下载了。

log_format 用于设置日志的格式(格式设置可参照 Nginx日志格式设置),和记录哪些参数,这里设置为 main,刚好用于 access_log 来记录这种类型。

main 的类型日志如下:也可以增删部分参数。

127.0.0.1 - - [21/Apr/2015:18:09:54 +0800] "GET /index.php HTTP/1.1" 200 87151 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_2) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.76 Safari/537.36"

access_log 用来记录每次的访问日志的文件地址,后面的 main 是日志的格式样式,对应于 log_format 的 main。

sendfile 参数用于开启高效文件传输模式。将 tcp_nopush 和 tcp_nodelay 两个指令设置为 on 用于防止网络阻塞。

keepalive_timeout 设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后,服务器会关闭该连接。

2.4 server 模块

sever 模块是 http 的子模块,它用来定一个虚拟主机。

我们来看一个简单的 server 是如何做的?

server { # 标志定义虚拟主机开始

listen 8080; # 指定虚拟主机的服务端口

server_name localhost 192.168.12.10 www.yangyi.com; # 指定IP地址或者域名,多个域名之间用空格分开

# 全局定义,如果都是这一个目录,这样定义最简单。

root /Users/yangyi/www;

# root 表示在这整个 server 虚拟主机内,全部的 root web 根目录。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来

index index.php index.html index.htm;

# index 全局定义访问的默认首页地址。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来

charset utf-8; # 设置网页的默认编码格式

access_log usr/local/var/log/host.access.log main;

# access_log 指定此虚拟主机的访问日志存放路径,最后的 main 用于指定访问日志的输出格式

error_log usr/local/var/log/host.error.log error;

....

}

server 标志定义虚拟主机开始。

listen 用于指定虚拟主机的服务端口。

server_name 用来指定IP地址或者域名,多个域名之间用空格分开。

root 表示在这整个 server 虚拟主机内,全部的 root web 根目录。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来。

index 全局定义访问的默认首页地址。注意要和 locate {} 下面定义的区分开来。

charset 用于设置网页的默认编码格式。

access_log 用来指定此虚拟主机的访问日志存放路径,最后的 main 用于指定访问日志的输出格式。

2.5 location 模块

location 模块是 nginx 中用的最多的,也是最重要的模块了,什么负载均衡啊、反向代理啊、虚拟域名啊都与它相关。慢慢来讲:

location 根据它字面意思就知道是来定位的,定位 URL,解析 URL,所以,它也提供了强大的正则匹配功能,也支持条件判断匹配,用户可以通过 location 指令实现 Nginx 对动、静态网页进行过滤处理。像我们的 php 环境搭建就是用到了它。

我们先来看这个,设定默认首页和虚拟机目录。

location / { # 表示匹配访问根目录

root /Users/yangyi/www; # 指定访问根目录时,虚拟主机的 web 目录

index index.php index.html index.htm; # 设定我们只输入域名后访问的默认首页地址

}

location / 表示匹配访问根目录。

root 指令用于指定访问根目录时,虚拟主机的web目录,这个目录可以是相对路径(相对路径是相对于nginx的安装目录)。也可以是绝对路径。

index 用于设定我们只输入域名后访问的默认首页地址,有个先后顺序:index.php index.html index.htm,如果没有开启目录浏览权限,又找不到这些默认首页,就会报403错误。

location 还有一种方式就是正则匹配,开启正则匹配这样:location ~。后面加个~。

下面这个例子是运用正则匹配来链接php。我们之前搭建环境也是这样做:

location ~ .php$ {

root /Users/yangyi/www;

fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; # 链接的是 php-fpm 的地址

fastcgi_index index.php;

include fastcgi.conf;

}

.php$ 熟悉正则的我们直到,这是匹配 .php 结尾的 URL,用来解析 php 文件。里面的 root 也是一样,用来表示虚拟主机的根目录。

fast_pass 链接的是 php-fpm 的地址。

2.6 upstream 模块

upstream 模块负责负载均衡模块,通过一个简单的调度算法来实现客户端 IP 到后端服务器的负载均衡

upstream iyangyi.com{

ip_hash;

server 192.168.12.1:80;

server 192.168.12.2:80 down;

server 192.168.12.3:8080 max_fails=3 fail_timeout=20s;

server 192.168.12.4:8080;

}

在上面的例子中,通过 upstream 指令指定了一个负载均衡器的名称 iyangyi.com。这个名称可以任意指定,在后面需要的地方直接调用即可。

里面是 ip_hash 这是其中的一种负载均衡调度算法,下面会着重介绍。紧接着就是各种服务器了。用 server 关键字表识,后面接 ip。

Nginx 的负载均衡模块目前支持 4 种调度算法 :

1)weight 轮询(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端某台服务器宕机,故障系统被自动剔除,使用户访问不受影响。weight。指定轮询权值,weight值越大,分配到的访问机率越高,主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。

2)ip_hash

每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器,有效解决了动态网页存在的session共享问题。

3)fair

比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的,如果需要使用这种调度算法,必须下载Nginx的upstream_fair模块。

4)url_hash

按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的,如果需要使用这种调度算法,必须安装Nginx 的hash软件包。

在 HTTP Upstream 模块中,可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口,同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有:

down,表示当前的server暂时不参与负载均衡。

backup,预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的压力最轻。

max_fails,允许请求失败的次数,默认为1。当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。

fail_timeout,在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

注意 当负载调度算法为ip_hash时,后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。

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