Nginx系列0：Nginx学习历程

时间：2023-11-12 11:51:20

Nginx学习历程

一、初识Nginx

1.Nginx适用于哪些场景

（1）静态资源服务

  • 通过本地文件系统提供服务

（2）反向代理服务

  • Nginx的强大性能
  • 缓存
  • 负载均衡

（3）API服务

  • OpenResty

2.Nginx出现的历史背景

nginx [engine x]是俄罗斯人Igor Sysoev编写的一个HTTP和反向代理服务器，另外它也可以作为邮件代理服务器。 它已经在众多流量很大的俄罗斯网站上使用了很长时间，这些网站包括Yandex、Mail.Ru、VKontakte，以及Rambler。据Netcraft统计，在2012年8月份，世界上最繁忙的网站中有11.48%使用Nginx作为其服务器或者代理服务器。

在http://nginx.org/en/download.html上可以获取当前最新的源代码,并编译安装。

3.Nginx的5个主要优点

  • 高并发，高性能
  • 可扩展性好
  • 高可靠性
  • 热部署
  • BSD许可证

4.Nginx的四个主要组成部分

（1）Nginx二进制可执行文件

  • 由各模块源码编译出的一个文件

（2）Nginx.conf配置文件

  • 控制Nginx的行为

（3）access.log访问日志

  • 记录每一条http其你去信息

（4）error.log错误日志

  • 定位问题

5.选择哪一个Nginx的发行版本

（1）开源免费的Nginx

开源版：nginx.org

（2）商业版Nginx Plus

商业版：nginx.com

（3）阿里巴巴的Tengine

阿里巴巴：Tengine

（1）开源免费的OpenResty

开源版：openresty.org

（2）商业版OpenResty

商业版：openresty.com

6.编译出适合自己的Nginx

参考链接：ubuntu16.04编译出适合自己的nginx服务器

下面是介绍Nginx编译的详细过程，不需要了解的可以跳过。

（1）下载Nginx

Nginx下载：https://nginx.org/en/download.html ，

（2）介绍各目录

Nginx系列0：Nginx学习历程

.

├── auto             自动检测系统环境以及编译相关的脚本

│   ├── cc          关于编译器相关的编译选项的检测脚本

│   ├── lib         nginx编译所需要的一些库的检测脚本

│   ├── os          与平台相关的一些系统参数与系统调用相关的检测

│   └── types       与数据类型相关的一些辅助脚本

├── conf             存放默认配置文件，在make install后，会拷贝到安装目录中去

├── contrib          存放一些实用工具，如geo配置生成工具（geo2nginx.pl）

├── html             存放默认的网页文件，在make install后，会拷贝到安装目录中去

├── man              nginx的man手册

└── src              存放nginx的源代码

    ├── core         nginx的核心源代码，包括常用数据结构的定义，以及nginx初始化运行的核心代码如main函数

    ├── event        对系统事件处理机制的封装，以及定时器的实现相关代码

    │   └── modules 不同事件处理方式的模块化，如select、poll、epoll、kqueue等

    ├── http         nginx作为http服务器相关的代码

    │   └── modules 包含http的各种功能模块

    ├── mail         nginx作为邮件代理服务器相关的代码

    ├── misc         一些辅助代码，测试c++头的兼容性，以及对google_perftools的支持

    └── os           主要是对各种不同体系统结构所提供的系统函数的封装，对外提供统一的系统调用接口

（3）Configure

nginx的编译旅程将从configure开始，configure脚本将根据我们输入的选项、系统环境参与来生成所需的文件（包含源文件与Makefile文件）。configure会调用一系列auto脚本来实现编译环境的初始化。

详情：nginx的configure原理

（4）编译

make

nginx模块的顺序很重要，会直接影响到程序的功能。而且，nginx和部分模块，也有着自己特定的顺序要求，比如ngx_http_write_filter_module模块一定要在filter模块的最后一步执行。想查看模块的执行顺序，可以在objs/ngx_modules.c这个文件中找到，这个文件在configure之后生成。

详情：模块编译顺序

（5）安装

make install

7.nginx.conf配置vim语法

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mkdir ~/.vim

cp -r contrib/vim/* ~/.vim/

vim conf/nginx.conf

效果图：

Nginx系列0：Nginx学习历程

8.Nginx配置文件的通用语法

  1. 配置文件由指令和指令块构成
  2. 每条指令以；分号结尾，指令与参数间以空格符号分隔
  3. 指令块以{}大括号将多条指令组织在一起
  4. include语句允许组合多个配置文件以提升可维护性
  5. 使用#符合添加注释，提高可读性
  6. 使用$符号使用变量
  7. 部分指令的参数支持正则表达式

　　http配置的指令块：http、server、location、upstream

9.Nginx命令行及演示：重载、热部署、日志切割

（1）Nginx命令行

  1. 格式：nginx -s reload（在不停止对客户的服务下使用新的nginx.conf配置文件）
  2. 帮助：-？ -h
  3. 使用指定的配置文件：-c
  4. 指定配置命令：-g
  5. 指定运行目录：-p
  6. 发送信号：-s （立刻停止服务：stop，优雅的停止服务：quit，重载配置文件：reload，重新开始记录日志文件：reopen）
  7. 测试配置文件是否有语法错误：-t -T
  8. 打印nginx的版本信息、编译信息等：-v -V

（2）重载配置文件

先修改nginx.conf配置文件，修改后执行下列命令。

./nginx -s reload（在不停止对客户的服务下使用新的nginx.conf配置文件）

（3）热部署

  • 查看已经存在的nginx进程，如图9.1所示。先备份原先的nginx二进制文件，拷贝最新版本的nginx二进制文件覆盖原先的nginx文件;
  • 然后给正在运行的master进程发送一个USR2信号，如图9.2所示。告诉它（指nginx）我们已经更新了nginx，做一个热部署升级。
  • 此时会新起一个master进程，老的master进程平滑的过度到新的master进程，老的work进程不再监听80或443等端口了。以后新的请求新的连接只会进入新的nginx进程中;
  • 这个时候我们要向老的nginx进程发送一个WINCH信号，告诉它请优雅的关闭你的所有work进程。
  • 再次查看nginx，发现老的work进程已经全部退出，老的master进程还在，如图9.3所示。
  • 说明所有的work进程都已经转移到新的master进程了。
  • 但是，如果我们发现新版本有问题，想回退到老的nginx版本时，使用“kill -USR1 进程号”把work进程给拉起来，再把新版本关掉就可以了（kill -s quit）。所以，老的master进程不会主动关掉。

Nginx系列0：Nginx学习历程

图9.1

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图9.2

Nginx系列0：Nginx学习历程

图9.3

使用的命令如下：

ps -ef | grep nginx　　　　　　　　　　　　　　#查看nginx进程
cp nginx nginx.old　　　　　　　　　　　　　　 #备份原先的nginx二进制文件

cp -r nginx /home/zopen/nginx/sbin/ -f    #覆盖安装，拷贝最新版本的nginx二进制文件覆盖原先的nginx文件
kill -USR2 14693　　　　　　　　　　　　　　　 #向老的master进程发送USR2信号
kill -WINCH 14693　　　　　　　　　　　　　　　#向老的master进程发送WINCH信号

（4）日志切割

比如我们要把access.log进行日志切割，先备份access.log为bak.log，再执行reopen命令就可以重新开始记录日志文件了。

这是比较笨的方法，以后每天都要产生大量日志文件，可以把这两条命令写入脚本，定时执行即可。

ll                         #查看文件结构

mv access.log bak.log      #备份access.log为bak.log

ll        　　　　　　　　　　#查看文件结构

../sbin/nginx -s reopen    #重新开始记录日志文件

ll        　　　　　　　　　　#查看文件结构

Nginx系列0：Nginx学习历程

10.用Nginx搭建一个可用的静态资源Web服务器

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10126040.html

11.用Nginx搭建一个具备缓存功能的反向代理服务

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10126191.html

12.用GoAccess实现可视化并实时监控access日志

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10126959.html

13.从网络原理来看SSL安全协议

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10261229.html

14.对称加密与非对称加密各自的应用场景

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10261247.html

15.SSL证书的公信力是如何保证的？

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/10261888.html

16.用免费SSL证书实现一个HTTPS站点

因为我使用的是华为云，申请的SSL证书也是华为云上的免费证书，

故这里参考华为云官网的教程：https://support.huaweicloud.com/scm_faq/scm_01_0023.html

参考链接：nginx强制使用https访问(http跳转到https)

参考链接：Nginx配置SSL报错 nginx: [emerg] unknown directive "ssl"

17.Nginx实现请求转向--Nginx负载均衡

参考链接：https://blog.csdn.net/elio_liuheng/article/details/79372841

18.Nginx-rtmp流媒体服务器添加权限认证（推流权限和播放权限）

参考链接：https://www.cnblogs.com/zkfopen/p/11764127.html

二、Nginx架构基础

1.Nginx的请求处理流程

参考链接：https://wiki.jikexueyuan.com/project/nginx/request-processing.html

参考链接：https://www.kancloud.cn/kancloud/master-nginx-develop/51858

为了让大家更好的了解 Nginx 中请求处理过程，我们以 HTTP Request 为例，来做一下详细地说明。

从 Nginx 的内部来看，一个 HTTP Request 的处理过程涉及到以下几个阶段。

  • 初始化 HTTP Request（读取来自客户端的数据，生成 HTTP Request 对象，该对象含有该请求所有的信息）。
  • 处理请求头。
  • 处理请求体。
  • 如果有的话，调用与此请求（URL 或者 Location）关联的 handler。
  • 依次调用各 phase handler 进行处理。

2.Nginx进程结构

nginx是多进程结构，多进程结构设计是为了保证nginx的高可用高可靠，包含：

  • master进程：也是父进程，负责worker进程的管理。
  • worker进程：也是子进程，worker进程一般配置成与服务器的CPU核数相同，worker进程用来处理具体的请求的。
  • cache进程：也是子进程，包括cache manager和cache loader进程，主要是反向代理时做缓存使用。

3.Nginx进程管理：信号

Master进程 Worker进程 nginx命令行

监控worker进程

  • CHLD

管理worker进程

接收信号

  • TERM,INT
  • QUIT
  • HUP
  • USR1
  • USR2
  • WINCH

接收信号

  • TERM,INT
  • QUIT
  • USER1
  • WINCH
  • reload:HUP
  • reopen:USR1
  • stop:TERM
  • quit:QUIT

4.reload重载配置文件的真相

reload流程

  1. 向master进程发送HUP信号（reload命令）
  2. master进程检验配置语法是否正确
  3. master进程打开新的监听端口
  4. master进程用新配置启动新的worker子进程
  5. master进程向老worker子进程发送QUIT信号
  6. 老worker进程关闭监听句柄，处理完当前连接后结束进程

Nginx系列0：Nginx学习历程

三、详解HTTP模块

四、反向代理与负载均衡

参考链接：https://www.kancloud.cn/kancloud/master-nginx-develop#/catalog

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