Nginx 配置全解析

Posted 2020-10-12

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Nginx 配置全解析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前言

        nginx是一款高性能的HTTP和反向代理服务器。在互联网早期，很多公司使用的都是Apache的HTTPD服务器，可是随着互联网业务的逐渐发展，Apache服务器在很多情况下满足不了业务的需求。这时一直紧跟Apache脚步的Nginx逐渐发展了起来。Nginx以其卓越的性能，以及优秀的高并发量和反向代理，逐渐得到了越来越多互联网公司的使用。
        在国内的很多互联网公司使用就是Nginx。其中还有很多像阿里这种大公司对Nginx进行了二次开发，使其更加适合自己的业务发展。
        但是并不是说Nginx能够取代Apache，因为Apache也有其适用的场景。我们看下面一组调查数据，或许能够对互联网服务器的发展有一个清晰的了解。

技术分享

以上数据参考自
https://news.netcraft.com/archives/2017/08/29/august-2017-web-server-survey.html

从上面的数据中可以了解到，互联网服务器还是有很多种类，Apache和Nginx只是在其中占了比较大的比例，并且正按照不同的趋势发展着。下面我们就来介绍一下Nginx的配置和使用。

安装

与Apache一样，Nginx也可以自己手动编译安装，并制定自己需要的各种功能选项，这一点我们留在以后再讲。

CentOS 的官方安装包中不包含Nginx的安装包，所以我们需要从EPEL源里面去安装。CentOS 7 EPEL源中Nginx的版本是1.10.2.

安装成功之后，我们执行nginx -h 就可以查看基本的使用帮助。

[[email protected] ~]#nginx -hnginx version: nginx/1.10.2
Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]

Options:
  -?,-h         : this help
  -v            : show version and exit
  -V            : show version and configure options then exit
  -t            : test configuration and exit
  -T            : test configuration, dump it and exit
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload  -p prefix     : set prefix path (default: /usr/share/nginx/)
  -c filename   : set configuration file (default: /etc/nginx/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file

Options:
  -?,-h         : 使用帮助  
  -v            : 显示版本  
  -V            : 显示版本和配置信息  
  -t            : 检查配置文件是否错误  
  -T            : 检查配置文件，并将服务发布  
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing  
  -s signal     : 根据 stop, quit, reopen, reload 管理服务进程  
  -p prefix     : 编译时可以指定安装路径 (default: /usr/share/nginx/)
  -c filename   : 指定配置文件路径 (default: /etc/nginx/nginx.conf)
  -g directives : 设置全局配置文件路径

配置

学习一门技术最好的办法就是查看官方的文档，这一点有时会好过市面上的大部分数据。Nginx是一个庞大的工程，需要学习的知识点多，所以我们就参考官方文档，来进行学习。
官方文档地址 http://nginx.org/en/docs/

Nginx 配置结构

通过查看Nginx的默认配置文件，我们总结了下面这样一种文件结构。

    ...              #全局块

    events {         #events块
    ...    }

    http      #http块
    {
        ...   #http全局块
        server        #server块
        { 
            ...       #server全局块
            location [PATTERN]   #location块
            {
                ...            }
            location [PATTERN] 
            {
                ...            }
        }
        server  # 多个server就构建了多个虚拟主机
        {
        ...   # 针对这个server的基本配置
        }
        ...     #http全局块
    }

从结构中可以很清晰的看到，两个大的布局，分别是全局的主配置块以及Http配置块。这两个模块将会在日常的工作应用中进行大量的配置，接下来，我们也主要介绍这两个模块。

全局配置段常用的配置

全局段的配置文件，从功能上来分，大体上可以分为下面几种，正常运行必备的配置,优化性能需要的配置，事件驱动需要的配置,调试和定位的问题。接下来，从每个方面挑选一些比较重要的内容进行介绍。

一、正常运行必备的配置

1、进程运行时的用户
通过查看官方文档说明，管理user的语法结构如下。

Syntax:	    user user [group];
Default:	user nobody nobody;
Context:	main

Synatx: 说明语法的使用
Default: 如果没有指定的话，默认是nobody用户。如果没有明确地指定组，默认是与用户同名的组。
Context: 指明该语法能够配置在哪里，这里只能是主代码块。

2、指定存储nginx主进程PID的文件路径

Syntax:	    pid file; # 指定主进程文件路径
Default:	pid nginx.pid;
Context:	main

3、动态加载模块的配置文件

 include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

二、优化性能需要的配置

1、 woker进程的数量

Syntax:	    worker_processes number | auto;
Default:	worker_processes 1;
Context:	main

指定woker进程的数量，通常指定为当前CPU的物理核心数。但是如果不是很了解这其中的运行机制的话，设置为auto也是一个不错的选择，Nginx版本从1.3.8开始支持auto选项。

2、将woker进程与CPU进行绑定
Nginx 可以指定哪些CPU可以来处理worker进程。默认不指定。语法如下。

Syntax:	worker_cpu_affinity cpumask ...;
        worker_cpu_affinity auto [cpumask];
Default:	—
Context:	main

我们以下面的官方示例来进行介绍。

2进程，2核cpu

worker_processes    2; # 一共有2个work进程
worker_cpu_affinity 01 10;

01 表示启用第一个CPU内核，02表示开启第二个CPU内核。

4个进程，4核CPU

worker_processes    4; # 一共有四个work进程
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

0001表示启用第一个内核，0010表示启用第二个内核，以此类推。
如果只开启了两个进程，想要平分4核CPU，该怎么做

worker_processes    2; # 一共有2个work进程
worker_cpu_affinity 0101 1010;

0101 表示开启第一个和第三个CPU内核，1010表示第二个和第四个CPU内核。通过上面的几个示例，我们大体上应该明白，有几个CPU核心就有几位二进制数，每一位二进制数在对应的位置上分别表示相应CPU核心的开关。 2核是01，10，4核是0001，0010… 8核是 00000001，00000010 …. 所谓的开关也是相对的概念，CPU核心关闭了，只是不再处理Nginx的进程，系统的其他进程还是会去处理。

实现后的效果如下图所示。从图中可以看到，两个worker进程的CPU在不断的切换。

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3、指定worker进程优先级

Syntax:	worker_priority number;
Default:	worker_priority 0;
Context:	main

设定worker进程的优先级。进程优先级的范围是[-20,20].

4、woker进程可以打开的最大的文件数量

Syntax:	worker_rlimit_nofile number;
Default:	—
Context:	main

直接修改配置文件，就可以指定worker进程能够打开的最大的文件数量。不用重新启动主进程。

三、事件驱动相关的配置

事件驱动的相关配置都是写在 event{ .... } 代码块中的，很容易区分。接下来介绍几个常用的配置。

1、每个worker进程所能够打开的最大并发连接数数量

Syntax:	worker_connections number;
Default:	worker_connections 512;
Context:	events

可以指定每个worker进程的的最大并发连接数。当然，在指定数量的时候应该根据实际情况来指定，因为操作系统的Socket数量一共就65536个。

2、指明并发链接请求的方法

Syntax:	use method;
Default:	—
Context:	events

并发链接的请求的方法有很多种。例如poll,epoll,select，等等很多种形式。Nginx模式使用最有效的方式。

3、是否让每个进程轮流处理请求

Syntax:	accept_mutex on | off;
Default:	accept_mutex off;
Context:	events

处理新的连接请求的方法；on指由各个worker轮流处理新请求，Off指每个新请求的到达都会通知(唤醒)所有的worker进程，但只有一个进程可获得连接，但是会影响性能，默认on

四、调试和定位的问题

1、是否以守护进程的方式运行Nginx

Syntax:	daemon on | off;
Default:	daemon on;
Context:	main

守护进程指的是，进程默认在后台运行。Nginx默认是以守护进程的形式运行程序。一般用户开发调试等应用场景中。

2、是否以master/worker模型运行nginx

Syntax:	master_process on | off;
Default:	master_process on;
Context:	main

Nginx默认启动worker进程。如果master_process 开启，则进程列表中将不会有worker进程。

3、指定默认的日志级别

Syntax:	error_log file [level];
Default:	error_log logs/error.log error;
Context:	main, http, mail, stream, server, location

在实际的使用中，可以根据自己的实际情况进行相应的级别调整。

关于全局配置段的相关配置还可以参考官方文档http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#example

http的配置结构

在前的介绍中，我们已经介绍过，关于httpd的配置都必须写在server{....} 代码块中。
Nginx的Http配置主要位于ngx_http_core_module模块中。

一、设置监听端口以及相关属性

1、监听端口

通常，我们知道TCP默认访问的是80端口，但是我们也可以手动指定核配置这个端口，并指定以什么样的形式来监听。

Syntax:	listen address[:port] [default_server] [ssl] [http2 | spdy] [proxy_protocol] 
        [setfib=number] [fastopen=number] [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size] 
        [accept_filter=filter] [deferred] [bind] [ipv6only=on|off] [reuseport] 
        [so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]];listen port [default_server] 
        [ssl] [http2 | spdy] [proxy_protocol] [setfib=number] [fastopen=number] 
        [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size] [accept_filter=filter] [deferred] 
        [bind] [ipv6only=on|off] [reuseport] [so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]];
        listen unix:path [default_server] [ssl] [http2 | spdy] [proxy_protocol] [backlog=number] 
        [rcvbuf=size] [sndbuf=size] [accept_filter=filter] [deferred] [bind] 
        [so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]];
Default:	listen *:80 | *:8000;
Context:	server

这条命令太酸爽，我们主要介绍其中几个比较重要的几个配置。
default_server 设定为默认虚拟主机
ssl 限制仅能够通过ssl连接提供服务
backlog=number 超过并发连接数后，新请求进入后援队列的长度,超出限制就加入等待队列。
rcvbuf=size 接收缓冲区大小
sndbuf=size 发送缓冲区大小

2、ServerName

ServerName 指的是我们通过域名来访问的时候的地址。而且还可以设置为泛域名解析。
Syntax:	server_name name ...;
Default:	server_name "";
Context:	server
虚拟主机后面的主机名称可以跟多个由空白字符分隔的字符串
支持*通配任意长度的任意字符。例如 server_name *.taobao.com www.taobao.*

3、设置TCP是否延迟发送

Syntax:	tcp_nodelay on | off;
Default:	tcp_nodelay on;
Context:	http, server, location

在keepalived模式下的连接是否启用TCP_NODELAY选项，当为off时，延迟发送，合并多个请求后再发送默认On时，不延迟发送

4、是否显示服务器版本

当用户访问web服务时，是否在响应报文的首部显示Nginx的版本。默认是ON。

Syntax:	server_tokens on | off | build | string;
Default:	server_tokens on;
Context:	http, server, location

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二、定义路径相关的配置

5、Location配置

我们先来看一下官方网站给出的示例。

location = / {
    [ configuration A ]
    }
    
location / {
    [ configuration B ]
    }
    
location /documents/ {
    [ configuration C ]
    }
    
location ^~ /images/ {
    [ configuration D ]
    }
    
location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration E ]
    }

location代码块的语法可以归结为 location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... },在一个server中location配置段可存在多个，用于实现从uri到文件系统的路径映射；ngnix会根据用户请求的URI来检查定义的所有 location，并找出一个最佳匹配，而后应用其配置。
在指定location的过程中，使用了不同的符号，是具有不同的匹配规则的。
= : 表示对 uri 精确匹配。
^~：对URI的最左边部分做匹配检查，不区分字符大小写
~：对URI做正则表达式模式匹配，区分字符大小写
~*：对URI做正则表达式模式匹配，不区分字符大小写
不带符号：匹配起始于此uri的所有的uri
匹配优先级从高到低：=, ^~, ～/～*, 不带符号

6、alias path 别名路径
通过定义一个别名路径来替换特定的目录。

Syntax:	alias path;
Default:	—
Context:	location

下面来看一个例子。

server {        # 基于ip的虚拟主机配置
        listen   172.18.2.77:81;
        root      /app/site2;
                
        location /images {
           root  /app/website;  #当我们访问 http://172.18.2.77:81/images的时候实际上
                                #访问的却是 /app/website/images/ 路径
        }

        location /blog {
            
            alias /app/website1 ; # 当我们访问 http://172.18.2.77:81/blog 的时候
                                # 实际上访问的内容 却变成了/app/website1路径下的资源
        }
    }

从上面的例子中，可以看出，alias是将uri全部替换掉，而root也只替换了uri的部分内容，二者还是有所区别的。

7、指定错误页面

在访问互联网资源的过程中，很容易遇见404页面，而一些成熟的web服务会将错误页面重定向到指定的页面上，接下来来配置一下这个页面。

Syntax:	error_page code ... [=[response]] uri;
Default:	—
Context:	http, server, location, if in location

error_page 404             /404.html;

# 当出现错误的时候，直接跳转到404页面，但是返回给客户端的是200状态码。
error_page 404      =200   /404.html;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;

顺序检查文件是否存在

按顺序检查文件是否存在，返回第一个找到的文件或文件夹（结尾加斜线表示为文件夹），如果所有的文件或文件夹都找不到，会进行一个内部重定向到最后一个参数。只有最后一个参数可以引起一个内部重定向，之前的参数只设置内部URI的指向。最后一个参数是回退URI且必须存在，否则会出现内部500错误。

Syntax:	try_files file ... uri;
        try_files file ... =code;Default:	—
Context:	server, location

可以参考下面的示例,其中$uri表示系统中的变量，可以查看官方文档了解。

location /images/ { 
    try_files $uri /images/default.gif; 
    }
location / { 
    try_files $uri $uri/index.html $uri.html =404; 
    }

三、定义客户端请求的相关配置

1、设置keepalive超时时间
客户端访问web服务的时候，可以允许客户端以长链接的形式访问资源，定义超时时间。设置为0表示，禁止长链接。

Syntax:	keepalive_timeout timeout [header_timeout];
Default:	keepalive_timeout 75s;
Context:	http, server, location

2、长连接上资源的请求数量
在一次长连接上所允许请求的资源的最大数量。默认的大小是100

Syntax:	keepalive_requests number;
Default:	keepalive_requests 100;
Context:	http, server, location

3、限制响应给客户端的传输速率
限制响应给客户端的传输速率，单位是bytes/second,默认值为0表示不限制。

Syntax:	limit_rate rate;
Default:	limit_rate 0;
Context:	http, server, location, if in location

4、限制客户端使用除了指定的请求方法之外的其它方法
limit_except method ... { ... }，仅用于location,可以限制客户端使用除了指定的请求方法之外的其它方法,常见的method:GET, HEAD, POST, PUT, DELETE,MKCOL, COPY, MOVE, OPTIONS, PROPFIND,PROPPATCH, LOCK, UNLOCK, PATCH。

Syntax:	limit_except method ... { ... }
Default:	—
Context:	location

看一下下面的这个例子

limit_except GET {
    allow 192.168.1.0/24;
    deny all;
    }

这里的作用是除了GET和HEAD 之外其它方法仅允许192.168.1.0/24网段主机使用。

总结

截止此处，我们已经介绍了Nginx的一些基本配置，这些配置都是基于 ngx_http_core_module 中的配置，还可以查看官方文档了解，http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_core_module.html 。
同时，在接下来的其他模块中，我们再接着介绍Nginx其他模块的配置和使用。

下面将学习过程中的示例配置文件附于下图，可右键点击在新的标签页中查看大图。

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本文出自 “救火队长” 博客，请务必保留此出处http://xiaoshuaigege.blog.51cto.com/6217242/1976250

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