搭建Nginx服务器及深度优化(1)
博文大纲:
一、Nginx介绍
二、搭建Nginx服务器
三、Nginx服务的版本升级至1.2
四、修改Nginx服务头部信息
五、nginx主配置文件中 location选项的详解
六、配置https访问Nginx
七、开启Nginx访问认证
一、Nginx介绍
Nginx专为性能优化而开发,其最大的优点就是它的稳定性和低系统资源消耗,以及对http并发连接的高处理能力,单台物理服务器可支持20000~50000个并发请求,正是如此,大量提供社交网络、新闻资讯、电子商务及虚拟主机等服务的企业纷纷选择Nginx来提供web服务,目前中国大陆使用nginx网站用户有:新浪、网易、腾讯,另外知名的微网志Plurk也使用nginx。
Nginx是一个很牛的高性能Web和反向代理服务器,它具有有很多非常优越的特性:
- 高并发连接:官方测试能支撑5万并发连接,在实际生产环境中跑到2,~3W并发连接。
- 内存消耗少:在3W并发连接下,开启的10个NGINX进程才消耗150M内存(15M*10=150M)
- 配置文件非常简单:风格跟程序一样通俗易懂。
- 成本低廉:Nginx作为开源软件,可以免费使用,而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机则需要十多万至几十万人民币。
- 支持rewrite重写规则:能够根据域名、URL的不同,将HTTP请求分发到不同的后端服务器群组。
- 内置的健康检查功能:如果Nginx Proxy后端的后台web服务器宕机了,不会影响前端访问。
- 节省带宽:支持GZIP压缩,可以添加浏览器本地缓存的Header头。
- 稳定性高:用于反向代理,宕机的概率微乎其微。
对于一个 Web 服务器来说,一个请求的基本过程是:建立连接—接收数据—发送数据,在系统底层看来 :上述过程(建立连接—接收数据—发送数据)在系统底层就是读写事件。
如果采用阻塞调用的方式,当读写事件没有准备好时,那么就只能等待,当前线程被挂起,等事件准备好了,才能进行读写事件。
如果采用非阻塞调用的方式:事件马上返回,告诉你事件还没准备好呢,过会再来吧。过一会,再来检查一下事件,直到事件准备好了为止,在这期间,你就可以先去做其它事情,然后再来看看事件好了没。虽然不阻塞了,但你得不时地过来检查一下事件的状态,你可以做更多的事情了,但带来的开销也是不小的。非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前,该调用不会阻塞当前线程
非阻塞通过不断检查事件的状态来判断是否进行读写操作,这样带来的开销很大,因此就有了异步非阻塞的事件处理机制。这种机制让你可以同时监控多个事件,调用他们是非阻塞的,但可以设置超时时间,在超时时间之内,如果有事件准备好了,就返回。这种机制解决了上面阻塞调用与非阻塞调用的两个问题。
以 epoll 模型为例:当事件没有准备好时,就放入 epoll(队列)里面。如果有事件准备好了,那么就去处理;当事件没有准备好时,才在 epoll 里面等着。这样,我们就可以并发处理大量的并发了,当然,这里的并发请求,是指未处理完的请求。线程只有一个,所以同时能处理的请求当然只有一个了,只是在请求之间进行不断地切换而已,切换也是因为异步事件未准备好,而主动让出的。这里的切换是没有任何代价,可以理解为循环处理多个准备好的事件。
多线程方式相比,这种事件处理方式是有很大的优势的,不需要创建线程,每个请求占用的内存也很少,没有上下文切换, 事件处理非常的轻量级,并发数再多也不会导致无谓的资源浪费(上下文切换)。对于 apache 服务器,每个请求会独占一个工作线程,当并发数上到几千时,就同时有几千的线程在处理请求了。这对操作系统来说,是个不小的挑战:因为线程带来的内存占用非常大,线程的上下文切换带来的 cpu 开销很大,自然性能就上不 去,从而导致在高并发场景下性能下降严重。
总结:通过异步非阻塞的事件处理机制,Nginx 实现由进程循环处理多个准备好的事件,从而实现高并发和轻量级。
二、搭建Nginx服务器
环境准备:
centos 7.3,IP地址为192.168.20.5
下载我提供的软件包,https://pan.baidu.com/s/1pZOj0Zi_SdaRissMtOYnkQ
注:Nginx官方下载地址:http://nginx.org/download/
1、将nginx-1.14.0.tar.gz上传至服务器(由于后面有一个升级Nginx的操作,所以先安装一个低版本的Nginx)
[root@nginx ~]# rz #在xshell中上传所需源码包 [root@nginx ~]# tar zxf nginx-1.14.0.tar.gz -C /usr/src #解包 [root@nginx ~]# cd /usr/src/nginx-1.14.0/ #切换至解压后的目录 [root@nginx nginx-1.14.0]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx #创建运行Nginx的用户 [root@nginx nginx-1.14.0]# yum -y erase httpd #卸载系统自带的httpd服务,以免冲突 [root@nginx nginx-1.14.0]# yum -y install openssl-devel pcre-devel [root@nginx nginx-1.14.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module && make && make install
至此,就安装成功了
三、Nginx服务的版本升级至1.2
[root@nginx nginx-1.14.0]# /usr/local/nginx/sbin/nginx #启动Nginx服务 [root@nginx nginx-1.2.4]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V nginx version: nginx/1.14.0 #注意,现在版本为nginx/1.14.0 .......................#省略部分信息 [root@nginx ~]# rz #在xshell中上传所需源码包 [root@nginx ~]# tar zxf nginx-1.2.4.tar.gz -C /usr/src #解压 [root@nginx ~]# cd /usr/src/nginx-1.2.4/ #切换至解压后的路径 [root@nginx nginx-1.2.4]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module && make #注意,升级时,不要执行make install 命令,否则会覆盖原有的低版本配置文件 [root@nginx nginx-1.2.4]# pwd #确认当前路径 /usr/src/nginx-1.2.4 [root@nginx nginx-1.2.4]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx.bak #将旧版本的服务控制命令进行更名 [root@nginx nginx-1.2.4]# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/ #复制新生成的控制命令至指定目录 [root@nginx nginx-1.2.4]# kill -USR2 `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid` #生成新的PID号 [root@nginx nginx-1.2.4]# kill -HUP `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid` #重启Nginx服务 [root@nginx nginx-1.2.4]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V #查看是否已经升级 nginx version: nginx/1.2.4 #版本为1.2.4,升级成功
四、修改Nginx服务头部信息
一般是为了提高安全性,我们会对客户端进行隐藏Nginx的版本信息,具体操作如下:
#修改前,客户端访问,可以看到我们Nginx服务器的版本等信息,如下: [root@nginx nginx-1.2.4]# curl -I 127.0.0.1 #获取头部信息 HTTP/1.1 200 OK Server: nginx/1.2.4 #版本信息显示的很详细 Date: Thu, 17 Oct 2019 14:40:50 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 612 Last-Modified: Thu, 17 Oct 2019 14:20:40 GMT Connection: keep-alive Accept-Ranges: bytes #现在进行修改如下: [root@nginx nginx-1.2.4]# pwd #确定当前工作路径在源码包中 /usr/src/nginx-1.2.4 [root@nginx nginx-1.2.4]# vim src/core/nginx.h #修改该文件,随便修改即可 #define nginx_version 1002004 #define NGINX_VERSION "666" #这里为版本号信息 #define NGINX_VER "ljz/" NGINX_VERSION #这里原来为Nginx,现更改为ljz #注意,上述配置项前面的注释符号不用删除 #更改完成后,保存退出即可 [root@nginx nginx-1.2.4]# vim src/http/ngx_http_header_filter_module.c #编辑该配置文件 static char ngx_http_server_string[] = "Server: ljz" CRLF; #搜索“nginx”,定位到该行,然后更改其中原来的nginx为ljz,注意,这里必须和前一个配置文件中指定的名字一样 #更改完成后,保存退出即可 [root@nginx nginx-1.2.4]# vim src/http/ngx_http_special_response.c #编辑此配置文件 static u_char ngx_http_error_tail[] = #注意,有一段配置和这段内容非常相似,主要区分这一行即可 #如果改错了,在后面将会报错 "<hr><center>ljz</center>" CRLF #将此行中间的nginx更改为ljz。 "</body>" CRLF "</html>" CRLF #更改完成后,保存退出即可 [root@nginx nginx-1.2.4]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module && make #重新配置及编译 [root@nginx nginx-1.2.4]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx2.bak #将原有的nginx命令改名 [root@nginx nginx-1.2.4]# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/ #复制新生成的nginx命令到指定目录 [root@nginx nginx-1.2.4]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop #停止nginx服务 [root@nginx nginx-1.2.4]# /usr/local/nginx/sbin/nginx #启动nginx [root@nginx nginx-1.2.4]# curl -I 127.0.0.1 #查看其头部信息 HTTP/1.1 200 OK Server: ljz/666 #已经更改成功 ...............#省略部分内容
五、nginx主配置文件中 location选项的详解
在nginx的主配置文件中,有一个http{ }的段落,在http{ }中还包含了server { },其中一个server { }就代表一个虚拟主机,可以在其中针对某个web服务配置不同的参数,这里说一下location { }的详细配置。
1、root和alias的区别
- root:是实际访问的文件路径会被拼接成URL的路径;
- alias:实际访问的文件路径不会被拼接URL路径
在下面的配置中,“ ^ ”表示以什么开头,“ ~ ”表示使用正则匹配表达式
1)现在将配置文件中的location改为如下内容:
[root@nginx conf]# vim nginx.conf #编辑主配置文件 http { ...............#省略部分内容 server { listen 80; location ^~ /www { root /var/www/html; #当访问127.0.0.1/www时,会寻找/var/www/html路径下的www目录 index index.html index.htm; } ...............#省略部分内容 } } [root@nginx nginx]# nginx -t [root@nginx nginx]# nginx -s reload #多重载两次服务,否则可能不生效 [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx conf]# mkdir -p /var/www/html/www [root@nginx conf]# echo "/var/www/html/www/index.html" > /var/www/html/www/index.html
客户端访问192.168.20.5/www进行测试:
2)现在将配置文件中的location改为如下内容:
[root@nginx conf]# vim nginx.conf #编辑主配置文件 http { ...............#省略部分内容 server { listen 80; location ^~ /test02 { alias /var/www/test02; #访问127.0.0.1/test02会寻找/var/www/test02目录下的网页文件 index index.html index.htm; } ...............#省略部分内容 } } [root@nginx nginx]# nginx -t [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx conf]# mkdir -p /var/www/test02 [root@nginx conf]# echo "/var/www/test02/index.html" > /var/www/test02/index.html
客户端访问192.168.20.5/test02进行测试:
2、匹配指定的后缀时,就重定向到指定的文件
示范一:
[root@nginx conf]# vim nginx.conf #编辑主配置文件 http { ...............#省略部分内容 server { listen 80; location ~* .(gif|jpg|png)$ { rewrite .(gif|jpg)$ /error.png; } #以上表示当访问gif和jpg结尾的文件跳转到/usr/local/nginx/html/error.png ...............#省略部分内容 } } [root@nginx nginx]# nginx -t [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx html]# pwd #查看当前路径 /usr/local/nginx/html [root@nginx html]# ls #error.png需存放在这个目录下 50x.html error.png index.html
客户端访问192.168.20.5/bb.gif进行测试:
示范二:
[root@nginx res]# pwd /webroot/res [root@nginx res]# ls #该路径下存放的图片 test1.jpg [root@nginx html]# pwd #当前路径 /usr/local/nginx/html [root@nginx html]# cat index.html #有一个首页文件 /usr/local/nginx/html/index.html [root@nginx html]# vim ../conf/nginx.conf #编辑主配置文件 server { listen 80; server_name localhost; location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)$ { #“~”表示使用正则表达式,“ * ”表示不区分大小写 root /webroot/res; #当访问以以上gif、jpg等结尾的文件时,就去/webroot/res目录下找 index index.html index.html; } location / { root html; index index.html index.htm; } [root@nginx html]# nginx -s reload #重启服务,使更改生效
客户端访问Nginx的192.168.20.5进行测试:
看到的是html下的index.html文件的内容。现在访问192.168.20.5/test1.jpg进行测试:
这样,看到的就是/webroot/res/目录下的test1.jpg图片。
3、当匹配指定的请求方式,就返回特定的状态码
[root@nginx conf]# vim nginx.conf #编辑主配置文件 http { ...............#省略部分内容 server { listen 80; if ($request_method = TEST) { return 666; } #当客户端以TEST的方式访问时,返回状态码666 ...............#省略部分内容 } } [root@nginx nginx]# nginx -t [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx nginx]# nginx -s reload
在本机执行命令 curl -X TEST -I 127.0.0.1 进行测试:
可以看到返回了我们指定的状态码
4、当客户端不是以指定域名访问时,就跳转到指定的域名
[root@nginx conf]# vim nginx.conf #编辑主配置文件 http { ...............#省略部分内容 server { listen 80; if ($host != 'www.test.com'){ rewrite ^/(.*)$ https://www.baidu.com/$1; } #以上表示当客户端不是通过www.test.com域名访问时,就跳转到百度首页 ...............#省略部分内容 } } [root@nginx nginx]# nginx -t [root@nginx nginx]# nginx -s reload [root@nginx nginx]# nginx -s reload
客户端访问192.168.20.5进行测试:
由于我在截图之前,就访问了一次,所以,这里输入IP时,自动会和百度对应上。
六、配置https访问Nginx
我们都知道http是80端口,https是443端口,由于https更加安全,所以现在大多数web服务都是通过https方式进行访问的,接下来,就配置一下https访问nginx服务器。
由于互联网认证的CA证书需要付费购买,所以这里就自己做一个,没有经过互联网认证的CA证书。
[root@nginx ca]# pwd #切换至指定目录 /usr/local/nginx/ca [root@nginx ca]# openssl genrsa -out ca.key 4096 #生成秘钥文件 [root@nginx ca]# openssl req -new -x509 -days 7304 -key ca.key -out ca.crt #以下所有填写的内容,可直接按回车,接收默认值 ..................#省略部分内容 Country Name (2 letter code) [XX]:zh #国家名称 State or Province Name (full name) []:beijing #州或省名(全称) Locality Name (eg, city) [Default City]:beijing #城市名称 Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:test #公司名称 Organizational Unit Name (eg, section) []:operation #所在部门 Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:test.com #主机名 Email Address []:lv916551516@163.com #邮箱 [root@nginx ca]# ls #确保当前目录下有下面两个文件 ca.crt ca.key [root@nginx ca]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf #编辑主配置文件 ..................#省略部分内容,搜索“HTTPS”定位到下面的配置项,并删除HTTPS下面server{ }所有的注释符号 #更改后如下(共修改两行即可): server { listen 443 ssl; server_name localhost; ssl_certificate /usr/local/nginx/ca/ca.crt; #就改这一行,指定ca.crt的绝对路径 ssl_certificate_key /usr/local/nginx/ca/ca.key; #再改这一行,指定ca.key的绝对路径 ssl_session_cache shared:SSL:1m; ssl_session_timeout 5m; ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5; ssl_prefer_server_ciphers on; location / { root html; index index.html index.htm; } } } #更改完成后,保存退出即可 [root@nginx ca]# nginx -s reload #重启nginx [root@nginx ca]# nginx -s reload
客户端使用https访问测试(由于证书没有经过互联网认证的,所以会出现下面的警告信息,单击“高级”,选择继续访问即可):
https访问成功:
七、开启Nginx访问认证
有些时候,我们web服务的一些页面,不方便对所有人开放,这事,可以开启该网页的访问认证,开启后,就需要使用用户名密码进行登录,才可看到相应的页面。
没有开启访问认证的情况下访问我们192.168.20.5/auth/的网页文件,,可以直接访问,如下:
现在开启认证:
[root@nginx ~]# yum -y install httpd-tools #安装所需htpasswd工具 [root@nginx ~]# htpasswd -c /usr/local/nginx/.passwd admin #创建一个admin用户 New password: #输入用户密码 Re-type new password: #确认密码 #注:若要向.passwd中添加第二个用户,需要省略“-c”选项,否则会覆盖之前的所有用户。 Adding password for user admin [root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf #编辑Nginx配置文件 ......................#省略部分内容,编辑需要开启认证的server配置段 server { listen 80; server_name localhost; #charset koi8-r; #access_log logs/host.access.log main; location /auth { #注意这里实际的路径相当于“/usr/local/nginx/html/auth” root html; index index.html index.htm; auth_basic "请输入登录账号"; #添加提示语句 auth_basic_user_file /usr/local/nginx/.passwd; #指定密码文件的存放路径 } #编辑完成后,保存退出即可 [root@nginx nginx]# nginx -s reload #重启Nginx服务
客户端进行访问测试(会提示输入用户名及密码,只要是.passwd文件中包含的用户和密码,都能进行登录):
登录成功后,就可以看到了网页文件:
注意:自行创建的网页目录及文件,我这里并没有写下来创建网页文件的配置。
———————— 本文至此结束,感谢阅读 ————————
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