【Nginx】01、nginx簡介及安裝

一、Nginx概述

1、nginx簡介

  傳統上基于程序或線程模型架構的web服務通過每程序或每線程處理并發連接配接請求，這勢必會在I/O操作時産生阻塞，其另一個必然結果則是對記憶體或CPU的使用率低下。生成一個新的程序/線程需要事先備好其運作時環境，這包括為其配置設定堆記憶體和棧記憶體，以及為其建立新的執行上下文等。這些操作都需要占用CPU，而且過多的程序/線程還會帶來線程抖動或頻繁的上下文切換，系統性能也會由此進一步下降。

   另一種高性能web伺服器/web伺服器反向代理：Nginx（Engine X），nginx的主要着眼點就是其高性能以及對實體計算資源的高密度利用，是以其采用了不同的架構模型。受啟發于多種作業系統設計中基于“事件”的進階處理機制，nginx采用了子產品化、事件驅動、異步、單線程及非阻塞的架構，并大量采用了多路複用及事件通知機制。在nginx中，連接配接請求由為數不多的幾個僅包含一個線程的程序worker以高效的回環(run-loop)機制進行處理，而每個worker可以并行處理數千個的并發連接配接及請求。

Nginx：Engine X

官網：www.nginx.org

最新穩定版：nginx-1.10.3

apache：重量級，穩定，功能強大（豐富）

lighttpd：輕量級

2、nginx的特性

基本功能：

   靜态資源的web伺服器，能自動緩存打開的檔案描述符

   反向代理伺服器：緩存，負載均衡、後端伺服器健康狀态檢測

   支援FastCGI，此時nginx也工作于反向代理伺服器

   子產品化機制：非DSO機制，支援多種過濾器gzip，SSI和圖像的子產品完成圖形大小調整等

   支援SSL

擴充功能：

   基于名稱和IP做虛拟主機

   支援keeplive

   支援平滑配置更新或程式版本更新

   定制通路日志，支援使用日志緩存以提高性能

   支援URL rewrite

   支援路徑别名

   支援基于IP及使用者的認證：

   支援速率限制，并發數限制等

3、Nginx工作原理

  Nginx會按需同時運作多個程序：一個主程序(master)和幾個工作程序(worker)，配置了緩存時還會有緩存加載器程序(cache loader)和緩存管理器程序(cache manager)等。所有程序均是僅含有一個線程，并主要通過“共享記憶體”的機制實作程序間通信。主程序以root使用者身份運作，而worker、cacheloader和cache manager均應以非特權使用者身份運作。

主程序主要完成如下工作：        

   讀取并驗正配置資訊；

   建立、綁定及關閉套接字；         

   啟動、終止及維護worker程序的個數；        

   無須中止服務而重新配置工作特性；         

   控制非中斷式程式更新，啟用新的二進制程式并在需要時復原至老版本；         

   重新打開日志檔案；        

   編譯嵌入式perl腳本；        

worker程序主要完成的任務包括：

    接收、傳入并處理來自用戶端的連接配接；        

    提供反向代理及過濾功能；        

    nginx能完成的任何其它任務；        

注：

   如果負載以CPU密集型應用為主，如SSL或壓縮應用，則worker數應與CPU數 - 1；如果負載以IO密集型為主，如響應大量内容給用戶端，則worker數應該為CPU個數的1.5或2倍。

4、Nginx架構

   Nginx的代碼是由一個核心和一系列的子產品組成, 核心主要用于提供Web Server的基本功能，以及Web和Mail反向代理的功能；還用于啟用網絡協定，建立必要的運作時環境以及確定不同的子產品之間平滑地進行互動。不過，大多跟協定相關的功能和某應用特有的功能都是由nginx的子產品實作的。

這些功能子產品大緻可以分為事件子產品、階段性處理器、輸出過濾器、變量處理器、協定、upstream和負載均衡幾個類别，這些共同組成了nginx的http功能。

   事件子產品主要用于提供OS獨立的(不同作業系統的事件機制有所不同)事件通知機制如kqueue或epoll等。協定子產品則負責實作nginx通過http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對應的用戶端建立會話。在Nginx内部，程序間的通信是通過子產品的pipeline或chain實作的；換句話說，每一個功能或操作都由一個子產品來實作。例如，壓縮、通過FastCGI或uwsgi協定與upstream伺服器通信，以及與memcached建立會話等。

事件驅動方式：

   FreeBSD：kqueue

   Linux：epoll

   solaris：/dev/poll

消息通知：

   select，poll，rt rignals（實時信号）

支援檔案AIO

支援sendfile，sendfile64

支援mmap

子產品的類别：

  核心子產品

  http子產品

  郵件子產品

  基于TCP的代理、負載均衡子產品

  第三方擴充子產品

5、為什麼選擇Nginx         

   在高連接配接并發的情況下，Nginx是Apache伺服器不錯的替代品，Nginx在美國是做虛拟主機生意的老闆們經常選擇的軟體平台之一，能夠支援高達 50,000 個并發連接配接數的響應。        

  Nginx 是一個非常的簡單, 配置檔案非常簡潔（還能夠支援perl文法），Bugs非常少的伺服器；Nginx啟動特别容易, 并且幾乎可以做到7*24不間斷運作，即使運作數個月也不需要重新啟動，你還能夠不間斷服務的情況下進行軟體版本的更新。

   Nginx的誕生主要解決C10K問題，nginx并發3-5W沒問題，傳聞優化好能突破10W

二、nginx的安裝

1、環境

CentOS6.5 x86_64

  已安裝了常用開發包組：

     Desktop Platform Development

     Development tools

     Server Platform Development

2、安裝依賴包

[root@Node7 ~]# yum install pcre-devel openssl-devel      

3、建立系統使用者nginx

[root@Node7 ~]# useradd -s /sbin/nologin -r nginx
[root@Node7 ~]# id nginx
uid=497(nginx) gid=497(nginx) groups=497(nginx)      

4、解壓并編譯

[root@Node7 ~]# ls nginx-1.10.3.tar.gz 
nginx-1.10.3.tar.gz
[root@Node7 ~]# tar xf nginx-1.10.3.tar.gz
[root@Node7 ~]# cd nginx-1.10.3
[root@Node7 nginx-1.10.3]# ./configure --help    # 先檢視編譯選項

# ./configure \
  --prefix=/usr \
  --sbin-path=/usr/sbin/nginx \
  --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
  --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
  --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
  --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid  \
  --lock-path=/var/lock/nginx.lock \
  --user=nginx \
  --group=nginx \
  --with-http_ssl_module \
  --with-http_flv_module \                               # 流媒體子產品
  --with-http_stub_status_module \                       # 狀态統計子產品
  --with-http_gzip_static_module \                       # gzip壓縮子產品
  --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \   # 用戶端實體臨時存放的目錄
  --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \          # 上端伺服器實體臨時存放的目錄
  --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ \         # 
  --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi \
  --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi \
  --with-pcre
  --with-debug
  
# make && make install      

5、啟動nginx

[root@Node7 ~]# nginx -h       # 先檢視nginx指令的使用
nginx version: nginx/1.10.3
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/)
  -c filename   : set configuration file (default: /etc/nginx/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file
  
 [root@Node7 ~]# nginx -t     # 啟動前應先檢查是否有報錯
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: [emerg] mkdir() "/var/tmp/nginx/client/" failed (2: No such file or directory)
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test failed

### 解決相關報錯：
[root@Node7 ~]# mkdir -pv /var/tmp/nginx/client
mkdir: created directory `/var/tmp/nginx'
mkdir: created directory `/var/tmp/nginx/client'

[root@Node7 ~]# nginx -t    # OK
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

###啟動nginx
[root@Node7 ~]# nginx
[root@Node7 ~]# ps aux|grep nginx
root      1553  0.0  0.2  45196  1184 ?        Ss   11:24   0:00 nginx: master process nginx
nginx     1554  0.0  0.3  45624  1748 ?        S    11:24   0:00 nginx: worker process
root      1557  0.0  0.1 103248   852 pts/0    S+   11:24   0:00 grep nginx
[root@Node7 ~]# ss -tuanp|grep 80
tcp    LISTEN     0      128                    *:80                    *:*      users:(("nginx",1553,6),("nginx",1554,6))
[root@Node7 ~]# nginx -s stop   # 停止nginx      

預設的站點頁面儲存位置：

[root@Node7 ~]# ls /usr/html/
50x.html    index.html      

[root@Node7 usr]# vim /etc/rc.d/init.d/nginx


[root@Node7 usr]# cat /etc/rc.d/init.d/nginx
#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig:   - 85 15 
# description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
#               proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config:      /etc/nginx/nginx.conf
# config:      /etc/sysconfig/nginx
# pidfile:     /var/run/nginx.pid
  
# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions
  
# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network
  
# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0
  
nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)
  
NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"
  
[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx
  
lockfile=/var/lock/subsys/nginx
  
make_dirs() {
   # make required directories
   user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
   options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
   for opt in $options; do
       if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
           value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
           if [ ! -d "$value" ]; then
               # echo "creating" $value
               mkdir -p $value && chown -R $user $value
           fi
       fi
   done
}
  
start() {
    [ -x $nginx ] || exit 5
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
    make_dirs
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
    return $retval
}
  
stop() {
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc $prog -QUIT
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
    return $retval
}
  
restart() {
    configtest || return $?
    stop
    sleep 1
    start
}
  
reload() {
    configtest || return $?
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc $nginx -HUP
    RETVAL=$?
    echo
}
  
force_reload() {
    restart
}
  
configtest() {
  $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}
  
rh_status() {
    status $prog
}
  
rh_status_q() {
    rh_status >/dev/null 2>&1
}
  
case "$1" in
    start)
        rh_status_q && exit 0
        $1
        ;;
    stop)
        rh_status_q || exit 0
        $1
        ;;
    restart|configtest)
        $1
        ;;
    reload)
        rh_status_q || exit 7
        $1
        ;;
    force-reload)
        force_reload
        ;;
    status)
        rh_status
        ;;
    condrestart|try-restart)
        rh_status_q || exit 0
            ;;
    *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
        exit 2
esac

[root@Node7 usr]# chmod +x /etc/rc.d/init.d/nginx 
[root@Node7 usr]# service nginx status
nginx is stopped
[root@Node7 usr]# service nginx start
Starting nginx:                                            [  OK  ]
[root@Node7 usr]# service nginx status
nginx (pid 1690 1688) is running...
[root@Node7 usr]# chkconfig nginx on