Nginx快速上手下篇

2019-03-20 20:01:29 252

Nginx快速上手

根据实际的应用需要,学习要用到的Nginx的知识,以快速上手、理解并掌握Nginx

六:学习反向代理、动静分离、负载均衡、Geo和GeoIP模块
七:学习Rewrite模块和更多其它模块的功能
八:学习更多常见功能的片断配置
九:Nginx的配置优化建议

Http反向代理

Nginx通常被用作后端服务器的反向代理,这样就可以很方便的实现动静分离,以及负载均衡,从而大大提高服务器的处理能力。

Http Proxy模块,功能很多,最常用的是proxy_pass,最好还是都看看。

如果要使用proxy_cache的话,需要集成第三方的ngx_cache_purge模块,用来清
除指定的URL缓存。这个集成需要在安装nginx的时候去做,形如:
./configure --add-module=../ngx_cache_purge-1.0 ……

动静分离

Nginx实现动静分离,其实就是在反向代理的时候,如果是静态资源,那么就直接从Nginx发布的路径去读取,而不需要从后台服务器获取了。

但是要注意:这种情况下需要保证后端跟前端的程序保持一致,可以使用Rsync做服务端自动同步或者使用NFS、MFS分布式共享存储。

负载均衡

Nginx通过upstream模块来实现简单的负载均衡

在upstream块内,定义一个服务器列表,默认的方式是轮询,如果要确定同一个
访问者发出的请求总是由同一个后端服务器来处理,可以设置ip_hash,如:
upstream cctest1.com {
ip_hash
server 127.0.0.1:9080 weight=5;
server 127.0.0.1:8080 weight=5;
server 127.0.0.1:1111;
}
请注意:这个方法本质还是轮询,而且由于客户端的ip可能是不断变化的,比如动态ip,代理,翻墙等等,因此ip_hash并不能完全保证同一个客户端总是由同一个服务器来处理。

更多指令和配置,请参考Nginx的http负载均衡模块

Geo和GeoIP模块

这两个模块主要用于做全局的负载均衡,可以根据不同的客户端ip来访问不同的服务器,示例如下:
http{
geo $geo{
default default;
202.103.10.1/24 A;
179.9.0.3/24 B; }
upstream default.server{
server 192.168.0.100; }
upstream A.server{
server 192.168.0.101; }
upstream B.server{
server 192.168.0.102; }
server{
listen 80;
location / {
proxy_pass http://$geo.server$request_uri;
}
}
}

Rewrite模块配置-1

Rewrite模块:用来执行URL重定向。这个机制有利于去掉恶意访问的url,也有利于搜索引擎优化(SEO)。

Nginx使用的语法源于Perl兼容正则表达式(PCRE)库,基本语法如下:
^ :必须以^后的实体开头
$ :必须以$前的实体结尾
. :匹配任意字符
[ ] :匹配指定字符集内的任意字符
1 :匹配任何不包括在指定字符集内的任意字符串
| :匹配| 之前或之后的实体
() :分组,组成一组用于匹配的实体,通常会有|来协助

捕获子表达式,可以捕获放在()之间的任何文本,比如:
^(.*)(hello|sir)$ 字符串为“hi sir” 捕获的结果: $1=hi $2=sir
这些被捕获的数据,在后面就可以当变量一样使用了

Rewrite模块配置-2

内部请求
外部请求是客户端的url,内部请求是Nginx通过特殊的指令触发。
比如:error_page、index、rewrite、try_files、include等等

内部请求分成两种类型

1:内部重定向:URI被改变,可能会匹配到其他的Location
2:子请求:比如使用Addition模块,指令add_after_body允许你在原始的URI之后指定一个URI,会把该URI被处理后的结果,插入到原始的URI的body中。

内部重定向示例

server {
server_name sishuok.com;
location /abc/ {
rewrite ^/abc/(.*)$ /bcd/$1
}
location /bcd/{
internal;
root pages;
}
}

Rewrite模块配置-3

条件结构的基本语法:
1:没有操作符:指定的字符串或者变量不为空,也不为0开始的字符串,取true
2:= , != ,例:if($request_method = POST){…}
3:~,~,!~,!~ ,例:if($uri ~* “.jsp$”){…}
4:-f,!-f :用来测试指定文件是否存在,例:if(-f $request_filename){…}
5:-d,!-d :用来测试指定目录是否存在
6:-e,!-e:用来测试指定文件、目录或者符号链接是否存在
7:-x,!-x:用来测试指定文件是否存在和是否可以执行
8:break:跳出if块
9:return:终止处理,并返回一个指定的http状态码
10:set:初始化或者重定义一个变量

其它模块-1

Http Index模块,都看看

Http Referer模块,都看看,可用于防盗链

Http Limit Zone模块,都看看,可用于会话的连接数控制,如限制每个IP的并发连接数等

Http Access模块,用于简单的访问控制,都看看

Http Charset模块,重点看看:charset

Gzip模块,可以都看看

Http Browser模块,用于按照请求头中的“User-agent”来创建一些变量,好为不同的浏览器创建不同的内容,暂时了解即可

Memcached模块,这是把Nginx当作Memcached的客户端,用来连接Memcached的模块。暂时不用看

Http Addition模块,可以在当前location内容之前或后添加内容,暂时不用看

其它模块-2

Http Empty Gif模块,这个模块在内存中保存一个能够很快传递的1×1透明GIF,暂时不用看

Http Auth Basic模块,基于Http Basic认证的方式来保护虚拟主机或目录,暂时不用看

Http AutoIndex模块,用于提供自动目录列表,该模块只有在找不到默认的index文件的时候才启用,暂时不用看

Http Fcgi模块,用于与FastCGI进程交互,暂时不用看

FLV Stream模块,支持当Http下载方式播放Flv时,可以支持进度条拖放,暂时不用看。

SSL模块,暂时不用看
邮件模块,暂时不用看

还有很多的模块,这里就不再一一介绍了

常见功能的配置片断-1

server配置为监听ip和端口
server{
listen 127.0.0.1:9080;
server_name 127.0.0.1;
}

server配置为监听域名和端口
server{
listen 80;
server_name www.sishuok.com sishuok.com *.sishuok.com;
}

向后台服务器传递客户端的真实ip

location ~ .(jsp|action|mvc)$ {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://sishuok.com;
}

常见功能的配置片断-2

在负载均衡里面,实现后端服务器故障转移的配置

location ~ .(jsp|action|mvc)$ {
proxy_next_upstream http_502 http_504 timeout;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://server_pool;
}

简单的防盗链

location / {
……
valid_referers blocked sishuok.com *.sishuok.com;
if($invalid_referer){
rewrite ^/ http://sishuok.com;
}
}

简单的限制下载速度

location / {
limit_rate 256K; }

常见功能的配置片断-3

使用proxy_cache的配置

http{#下面这两个path指定的路径必须在同一个分区
proxy_temp_path /cachetemp/proxy_temp_path;

设置名称为mycache,内存缓存100m,自动清除1天未使用的内容,硬盘缓存空间1g

proxy_cache_path /cachetemp/proxy_cache_path levels=1:2 keys_zone=mycache:100m
inactive=1d max_size=1g;
server{
location ~ .*.(gif|jpg|html|js|css)$ {
proxy_cache mycache; #使用名称为mycache的缓存

对不同的Http状态码设置不同的缓存时间

proxy_cache_valid 200 304 24h;
proxy_cache_valid 301 302 10m;
proxy_cache_valid any 1m;

设置缓存的key值

proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
}
}
}

Nginx的配置优化-1

如果没有足够的实力和必要去自己改写Nginx,那么Nginx的优化主要就是:优化Nginx的配置,做到合理高效的使用

优化的方向和目标,无外乎:

1:尽量提高单台机器处理效率
2:尽量降低单台机器的负载
3:尽量降低磁盘I/O
4:尽量降低网络I/O
5:尽量减少内存使用
6:尽量高效利用CPU

生产环境下,应该使Nginx模块最小化,就是用到哪几个就开哪几个,这个需要在编译安装Nginx的时候做。

Nginx的配置优化-2

用户和组,生产环境下,最好是专为Nginx创建用户和组,并单独设置权限,这样会更安全。例如: user nginx nginx

worker_processes :通常配置成cpu的总核数,或者其2倍,性能会更好。这可以减少进程间切换带来的消耗。

还可以同时使用worker_cpu_affinity来绑定cpu,使得每个worker进程独享一个cpu,实现完全的并发,性能更好,不过这个只对linux系统有效。

events里面的事件模型,Linux推荐使用epoll模型,FreeBSD推荐采用kqueue

worker_rlimit_nofile:描述一个nginx进程打开的最多的文件数目。配置成跟linux内核下文件打开数一致就可以了。可以通过ulimit -n 来查看,新装的系统默认是1024,CentOS中可以如下方式进行修改:

在/etc/security/limits.conf最后增加:

  • soft nofile 65535
  • hard nofile 65535
  • soft nproc 65535
  • hard nproc 65535

Nginx的配置优化-3

worker_connections:每个进程允许的最多连接数,默认是1024,可以设置大一些。
理论上并发总数是worker_processes和worker_connections的乘积,
worker_connections值的设置跟物理内存大小有关,因为系统可以打开的最大文件数和内存大小成正比,一般1GB内存的机器上可以打开的文件数大约是10万左右,所以,worker_connections 的值需根据worker_processes 进程数目和系统可以打开的最大文件总数进行适当地进行设置。

keepalive_timeout:设置到65左右就可以

client_header_buffer_size:设置请求的缓存,设置为4k,通常为系统分页大小的整数倍,可以通过getconf PAGESIZE 来查看系统分页大小。

对打开文件设置缓存

open_file_cache max=建议设置成和每个进程打开的最大文件数一致inactive=60s;
open_file_cache_valid 90s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;

尽量开启Gzip压缩,gzip_comp_level通常设置成3-5,高了浪费CPU

Error日志优化:运行期间设置为crit,可以减少I/O

Nginx的配置优化-4

access日志优化:如果使用了其他统计软件,可以关闭日志,来减少磁盘写,或者写入内存文件,提高I/O效率。

sendfile指令指定nginx 是否调用sendfile 函数(zero copy 方式)来输出文件,通常应设置成on,如果是下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off

Buffers size优化:如果buffer size太小就会到导致nginx使用临时文件存储response,这会引起磁盘读写IO,流量越大问题越明显。

client_body_buffer_size 处理客户端请求体buffer大小。用来处理POST提交数据,上传文件等。client_body_buffer_size 需要足够大以容纳需要上传的POST数据。同理还有后端的buffer数据。

worker_priority进程优先级设置:Linux系统中,优先级高的进程会占用更多的系统资源,这里配置的是进程的静态优先级,取值范围-20到+19,-20级别最高。因此可以把这个值设置小一点,但不建议比内核进程的值低(通常为-5)

合理设置静态资源的浏览器缓存时间,尽量用浏览器缓存

负载均衡锁accept_mutex,建议开启,默认就是开启的

如果使用SSL的话,而且服务器上有SSL硬件加速设备的话,请开启硬件加速。


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作者

Starzhang
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