轻量级HTTP服务器Nginx（配置与调试Nginx）

文章来源于南非蚂蚁

Nginx安装完毕后，会产生相应的安装目录，根据前面的安装路径，Nginx的配置文件路径为/opt/nginx/conf，其中nginx.conf为Nginx的主配置文件。这里重点介绍下nginx.conf这个配置文件。
Nginx配置文件主要分成四部分：main（全局设置）、server（主机设置）、upstream（负载均衡服务器设置）和 location（URL匹配特定位置的设置）。main部分设置的指令将影响其他所有设置；server部分的指令主要用于指定主机和端口；upstream指令主要用于负载均衡，设置一系列的后端服务器；location部分用于匹配网页位置。这四者之间的关系式：server继承main，location继承server，upstream既不会继承其他设置也不会被继承。
在这四个部分当中，每个部分都包含若干指令，这些指令主要包含Nginx的主模块指令、事件模块指令、HTTP核心模块指令，同时每个部分还可以使用其他HTTP模块指令，例如Http SSL模块、HttpGzip Static模块和Http Addition模块等。
下面通过一个Nginx配置实例，详细介绍下nginx.conf每个指令的含义。为了能更清楚地了解Nginx的结构和每个配置选项的含义，这里按照功能点将Nginx配置文件分为7个部分逐次讲解，下面就围绕这7个部分进行介绍。

1.Nginx的全局配置
下面这段内容是对Nginx的全局属性配置，代码如下：
user nobody nobody;
worker_processes 4;
error_log logs/error.log notice;
pid        logs/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile 65535;
events{
  use epoll;
  worker_connections      65536;
       }
对上面这段代码中每个配置选项的含义解释如下：
user是个主模块指令，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是个主模块指令，指定了Nginx要开启的进程数。每个Nginx进程平均耗费10M~12M内存。根据经验，一般指定一个进程足够了，如果是多核CPU，建议指定和CPU的数量一样的进程数即可。
error_log是个主模块指令，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是个主模块指令，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。
events指令是设定Nginx的工作模式及连接数上限。
events{
use epoll;
worker_connections      65536;
}
use是个事件模块指令，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。对于Linux系统，epoll工作模式是首选。
worker_connections也是个事件模块指令，用于定义Nginx每个进程的最大连接数，默认是1024.最大客户端连接数由worker_processes和worker_connections决定，即Max_client=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.HTTP服务器配置
接下来开始进行HTTP服务器设置。
下面这段内容是Nginx对HTTP服务器相关属性的配置，代码如下：
http{
include      conf/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
'"$request" $status $bytes_sent '
'"$http_referer" "$http_user_agent" '
'"$gzip_ratio"';
log_format download '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
'"$request" $status $bytes_sent '
'"$http_referer" "$http_user_agent" '
'"$http_range" "$sent_http_content_range"';
client_max_body_size 20m;
client_header_buffer_size    32K;
large_client_header_buffers 4 32k;
Sendfile on;
tcp_nopush     on;
tcp_nodelay    on;
keepalive_timeout 60;
client_header_timeout 10;
client_body_timeout    10;
send_timeout          10;

下面详细介绍下这段代码中每个配置选项的含义。
include是个主模块指令，实现对配置文件所包含的文件的设定，可以减少主配置文件的复杂度。类似于Apache中的include方法。
default_type属于HTTP核心模块指令，这里设定默认类型为二进制流，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PHP环境时，Nginx是不予解析的，此时，用浏览器访问PHP文件就会出现下载窗口。
下面的代码实现对日志格式的设定。
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
'"$request" $status $bytes_sent '
'"$http_referer" "$http_user_agent" '
'"$gzip_ratio"';
log_format download '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
'"$request" $status $bytes_sent '
'"$http_referer" "$http_user_agent" '
'"$http_range" "$sent_http_content_range"';
log_format是Nginx的HttpLog模块指令，用于指定Nginx日志的输出格式。main为此日志输出格式的名称，可以在下面的access_log指令中引用。
client_max_body_size用来设置允许客户端请求的最大的单个文件字节数。
client_header_buffer_size用于指定来自客户端请求头的headerbuffer大小。对于大多数请求，1K的缓冲区大小已经足够，如果自定义了消息头或有更大的Cookie，可以增加缓冲区大小。这里设置为32K。
large_client_header_buffers用来指定客户端请求中较大的消息头的缓存最大数量和大小， “4”为个数，“128K”为大小，最大缓存量为4个128K。
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。
client_header_timeout设置客户端请求头读取超时时间。如果超过这个时间，客户端还没有发送任何数据，Nginx将返回“Request time out（408）”错误。
client_body_timeout设置客户端请求主体读取超时时间。如果超过这个时间，客户端还没有发送任何数据，Nginx将返回“Request time out（408）”错误，默认值是60。
send_timeout指定响应客户端的超时时间。这个超时仅限于两个连接活动之间的时间，如果超过这个时间，客户端没有任何活动，Nginx将会关闭连接。

3.HttpGzip模块配置
下面配置Nginx的HttpGzip模块。这个模块支持在线实时压缩输出数据流。要查看是否安装了此模块，需要使用下面的命令：
[root@localhost conf]# /opt/nginx/sbin/nginx -V
nginx version: nginx/0.7.65
configure arguments: --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --prefix=/opt/nginx
通过/opt/nginx/sbin/nginx -V命令可以查看安装Nginx时的编译选项，由输出可知，我们已经安装了HttpGzip模块。
下面是HttpGzip模块在Nginx配置中的相关属性设置：
gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 2;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
gzip_vary on;
gzip用于设置开启或者关闭gzip模块，“gzip on”表示开启GZIP压缩，实时压缩输出数据流。
gzip_min_length设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头的Content-Length中获取。默认值是0，不管页面多大都进行压缩。建议设置成大于1K的字节数，小于1K可能会越压越大。
gzip_buffers表示申请4个单位为16K的内存作为压缩结果流缓存，默认值是申请与原始数据大小相同的内存空间来存储gzip压缩结果。
gzip_http_version用于设置识别HTTP协议版本，默认是1.1，目前大部分浏览器已经支持GZIP解压，使用默认即可。
gzip_comp_level用来指定GZIP压缩比，1 压缩比最小，处理速度最快；9 压缩比最大，传输速度快，但处理最慢，也比较消耗cpu资源。
gzip_types用来指定压缩的类型，无论是否指定，“text/html”类型总是会被压缩的。
gzip_vary选项可以让前端的缓存服务器缓存经过GZIP压缩的页面，例如用Squid缓存经过Nginx压缩的数据。

4.负载均衡配置
下面设定负载均衡的服务器列表。
upstream ixdba.net{
ip_hash;
server 192.168.12.133:80;
server 192.168.12.134:80 down;
server 192.168.12.135:8009 max_fails=3 fail_timeout=20s;
server 192.168.12.136:8080;
}
upstream是Nginx的HTTP Upstream模块，这个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。在上面的设定中，通过upstream指令指定了一个负载均衡器的名称ixdba.net。这个名称可以任意指定，在后面需要的地方直接调用即可。
Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法，下面进行分别介绍，其中后两项属于第三方的调度方法。
 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。
 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。
 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。
 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。

5.server虚拟主机配置
下面介绍对虚拟主机的配置。建议将对虚拟主机进行配置的内容写进另外一个文件，然后通过include指令包含进来，这样更便于维护和管理。
server{
listen 80;
server_name 192.168.12.188 www.ixdba.net;
index index.html index.htm index.jsp;
root /web/wwwroot/www.ixdba.net
charset gb2312;
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。Index用于设定访问的默认首页地址，root指令用于指定虚拟主机的网页根目录，这个目录可以是相对路径，也可以是绝对路径。Charset用于设置网页的默认编码格式。
access_log logs/www.ixdba.net.access.log main;
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。

6.URL匹配配置
URL地址匹配是进行Nginx配置中最灵活的部分。 location支持正则表达式匹配，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。
以下这段设置是通过location指令来对网页URL进行分析处理，所有扩展名以.gif、.jpg、.jpeg、.png、.bmp、.swf结尾的静态文件都交给nginx处理，而expires用来指定静态文件的过期时间，这里是30天。
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
                root    /web/wwwroot/www.ixdba.net;
               expires 30d;
        }

以下这段设置是将upload和html下的所有文件都交给nginx来处理，当然，upload和html目录包含在/web/wwwroot/www.ixdba.net目录中。
        location ~ ^/(upload|html)/ {
                root    /web/wwwroot/www.ixdba.net;
                expires 30d;
        }

在最后这段设置中，location是对此虚拟主机下动态网页的过滤处理，也就是将所有以.jsp为后缀的文件都交给本机的8080端口处理。
location ~ .*.jsp$ {
index index.jsp;
proxy_pass http://localhost:8080;
}

7.StubStatus模块配置
StubStatus模块能够获取Nginx自上次启动以来的工作状态，此模块非核心模块，需要在Nginx编译安装时手工指定才能使用此功能。
以下指令实指定启用获取Nginx工作状态的功能。
        location /NginxStatus {
                        stub_status      on;
access_log              logs/NginxStatus.log;
                        auth_basic              "NginxStatus";
      auth_basic_user_file    ../htpasswd;
        }

stub_status设置为“on”表示启用StubStatus的工作状态统计功能。access_log 用来指定StubStatus模块的访问日志文件。auth_basic是Nginx的一种认证机制。auth_basic_user_file用来指定认证的密码文件，由于Nginx的auth_basic认证采用的是与Apache兼容的密码文件，因此需要用Apache的htpasswd命令来生成密码文件，例如要添加一个webadmin用户，可以使用下面方式生成密码文件：
/usr/local/apache/bin/htpasswd -c /opt/nginx/conf/htpasswd webadmin
会得到以下提示信息：
New password:
输入密码之后，系统会要求再次输入密码。确认之后添加用户成功。

要查看Nginx的运行状态，可以输入http://ip/ NginxStatus，然后输入刚刚创建的用户名和密码就可以看到如下信息：
Active connections: 1
server accepts handled requests
393411 393411 393799
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

Active connections表示当前活跃的连接数，第三行的三个数字表示 Nginx当前总共处理了393411个连接，成功创建393411次握手，总共处理了393799个请求。最后一行的Reading表示Nginx读取到客户端Header信息数， Writing表示Nginx返回给客户端的Header信息数，“Waiting”表示Nginx已经处理完，正在等候下一次请求指令时的驻留连接数。

在最后这段设置中，设置了虚拟主机的错误信息返回页面，通过error_page指令可以定制各种错误信息的返回页面。在默认情况下，Nginx会在主目录的html目录中查找指定的返回页面，特别需要注意的是，这些错误信息的返回页面大小一定要超过512K，否者会被ie浏览器替换为ie默认的错误页面。
        error_page 404              /404.html;
        error_page   500 502 503 504 /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
}
}

轻量级HTTP服务器Nginx（Nginx日常维护）

在完成对nginx.conf文件的配置后，就可以启动服务了，Nginx自身提供了一些用于日常维护的命令，下面进行详细的介绍。

1.Nginx基本信息检查

（1）检查Nginx配置文件的正确性

Nginx提供的配置文件调试功能非常有用，可以快速定位配置文件存在的问题。执行如下命令检测配置文件的正确性：

/opt/nginx/sbin/nginx –t 或者
/opt/nginx/sbin/nginx -t -c /opt/nginx/conf/nginx.conf

其中，“-t”参数用于检查配置文件是否正确，但并不执行。“-c”参数用于指定配置文件路径，如果不指定配置文件路径，Nginx默认会在安装时指定的安装目录下查找conf/nginx.conf文件。
如果检测结果显示如下信息，说明配置文件正确。

the configuration file /opt/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
configuration file /opt/nginx/conf/nginx.conf test is successful

（2）显示Nginx的版本以及相关编译信息
在命令行执行以下命令可以显示安装Nginx的版本信息。

/opt/nginx/sbin/nginx -v

执行以下命令显示安装的Nginx版本和相关编译信息：

/opt/nginx/sbin/nginx -V

不但显示Nginx的版本信息，同时显示nginx在编译时指定的相关模块信息。

2.Nginx的启动、关闭与重启

Nginx对进程的控制能力非常强大，可以通过信号指令控制进程。常用的信号有：
 QUIT，表处理完当前请求后，关闭进程。
 HUP，表示重新加载配置，也就是关闭原有的进程，并开启新的工作进程。此操作不会中断用户的访问请求，因此可以通过此信号平滑的重启Nginx。
 USR1，用于Nginx的日志切换，也就是重新打开一个日志文件，例如每天要生成一个新的日志文件时，可以使用这个信号来控制。
 USR2，用于平滑升级可执行程序。
 WINCH ，从容关闭工作进程。

（1）Nginx的启动
Nginx的启动非常简单，只需输入：

/opt/nginx/sbin/nginx

即可完成nginx的启动。nginx启动后，可以通过如下命令查看Nginx的启动进程：

[root@localhost logs]# ps -ef|grep nginx
root 16572 1 0 11:14 ? 00:00:00 nginx: master process /opt/nginx/sbin/nginx
nobody 16591 16572 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: worker process
nobody 16592 16572 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: worker process
nobody 16593 16572 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: worker process
nobody 16594 16572 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: worker process

（2）Nginx的关闭
如果要关闭Nginx进程，可以使用如下命令：
kill -XXX pid
其中，XXX就是信号名，pid是Nginx的进程号，可以通过如下两个命令获取：

ps -ef | grep "nginx: master process" | grep -v "grep" | awk -F ' ' '{print $2}'
cat /opt/nginx/logs/nginx.pid

（3）Nginx的平滑重启
要不间断服务地重新启动Nginx，可以使用如下命令：

kill -HUP ‘cat /opt/nginx/logs/nginx.pid‘

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轻量级HTTP服务器Nginx（配置与调试Nginx维护Nginx）

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轻量级HTTP服务器Nginx（Nginx日常维护）

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