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NGINX 簡明教程
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NGINX 是一款來自俄羅斯的HTTP 和反向代理（reverse proxy）服務器、郵件服務器，以及通用的 TCP/UDP 代理服務器，以其高性能被業界廣泛采用。本文通過最簡潔的方式，將 NGINX 核心應用做下介紹。
什麼是 NGINX
NGINX是一個免費的、開源的、高性能的 HTTP 服務器和反向代理，以及一個 IMAP/POP3 代理服務器。 NGINX以其高性能、穩定性、豐富的功能集、簡單的配置和低資源消耗而聞名。
NGINX 是為解決C10K 問題而編寫的少數服務器之一。與傳統服務器不同，NGINX 不依賴於線程來處理請求。相反，它使用更加可擴展的事件驅動（異步）架構。這種架構在負載下使用小的但更重要的是可預測的內存量。即使您不希望處理數千個並發請求，您仍然可以從 NGINX 的高性能和小內存中獲益。 NGINX 在各個方向擴展：從最小的 VPS 一直到大型服務器集群。
控製語句
NGINX 啟動後，有一個主進程（master process）和一個或多個工作進程（worker process），主進程的作用主要是讀入和檢查NGINX的配置信息，以及維護工作進程；工作進程才是真正處理客戶端請求的進程。具體要啟動多少個工作進程，可以在 NGINX 的配置文件nginx.conf中通過worker_processes指令指定。
可以通過以下這些命令來控製 NGINX：
nginx -s [ stop | quit | reopen | reload ]
其中：
-
nginx -s stop： 強製停止NGINX，不管工作進程當前是否正在處理用戶請求，都會立即退出。 -
nginx -s quit：“優雅地”退出NGINX，執行這個命令後，工作進程會將當前正在處理的請求處理完畢後，再退出。 -
nginx -s reload：重載配置信息。當NGINX的配置文件改變之後，同過執行這個命令，使更改的配置信息生效，而無需重新啟動nginx. -
nginx -s reopen：重新打開日誌文件。
配置服務器名稱
服務器名稱是用server_name指令來定義的，並且它決定了哪一個server塊將用來處理給定的請求。可以使用精確名稱、通配符、正則表達式來定義服務器名稱。
server {
listen 80;
server_name example.org www.example.org;
...
}
server {
listen 80;
server_name *.example.org;
...
}
server {
listen 80;
server_name mail.*;
...
}
server {
listen 80;
server_name ~^(?<user>.+)\.example\.net$;
...
}
當尋找一個虛擬服務器的名字，如果指定的名稱匹配多個變體，例如，通配符和正則表達式都匹配，將會按照以下的順序選擇第一個匹配的變體：
- 精確名稱
- 以星號（*）開頭的最長的通配符，例如“*.example.org”
- 以星號（*）結尾的最長的通配符，例如“mail.*”
- 第一個匹配的正則表達式（根據在配置文件中出現的順序）
配置 HTTPS 服務器
修改 conf/nginx.conf 文件，必須在配置文件 server 塊中的監聽指令 listen 後啟用 ssl 參數，並且指定服務器證書 ssl_certificate 和私鑰 ssl_certificate_key 的位置：
server {
listen 443 ssl;
server_name www.example.com;
ssl_certificate www.example.com.crt;
ssl_certificate_key www.example.com.key;
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
...
}
服務器證書是一個公共實體，它被發送給連接到服務器的每一個客戶機。私鑰是一個安全實體，應該存儲在具有受限訪問的文件中，但它必須可被nginx主進程讀取。私鑰也可以存儲在與服務器證書相同的文件中：
ssl_certificate www.example.com.cert;
ssl_certificate_key www.example.com.cert;
在這種情況下，這個證書文件的訪問權限也應受到限製。雖然證書和密鑰存儲在一個文件中，但隻有證書被發送到客戶端。
指令 ssl_protocols 和 ssl_ciphers 可用於限製僅包括強版本和密碼的 SSL/TLS 連接。 默認情況下，NGINX 使 用ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2版本和ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5密碼，因此通常不需要顯式地配置它們。需要注意的是，這些指令的默認值在不同的版本裏麵已經變更好幾次了。
作為 HTTP 負載均衡器
跨多個應用程序實例的負載均衡是優化資源利用率，最大限度地提高吞吐量，降低延遲，並確保容錯配置一個常用的技術。
NGINX 支持如下負載均衡的機製（或方法）：
1. 輪詢
如果沒有指定負載均衡的方法，那麼 NGINX 默認采用的是輪詢的方式。最簡單的負載均衡配置如下：
http {
upstream myapp1 {
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass https://myapp1;
}
}
}
3個同樣實例的應用（srv1-srv3）是采用輪詢方式。所有請求被代理到一組服務myapp1，同時，NGINX 運用 HTTP 負載均衡來分發請求。
反向代理被應用在 NGINX 內，包括負載均衡針對 HTTP、HTTPS、FASTCGI、uwsgi、SCGI 以及 memcached。
配置負載均衡針對 HTTPS 替代 HTTP 的話，僅僅使用 https 協議即可（proxy_pass https://myapp1）。
在為 FASTCGI、uwsgi、SCGI 或 memcached 設置負載均衡時，分別使用 fastcgi_pass、uwsgi_pass、scgi_pass 和 memcached_pass 指令。
2. 最少連接
在一些請求需要更長時間才能完成的情況下，最少連接可以更公正地控製應用程序實例的負載。
使用最少連接的負載平衡，NGINX 將不會加重一個有過多請求的應用服務負擔，而是將它分發新的請求給最不繁忙的服務器。
在 NGINX 中需要通過設置least_conn來激活最少連接的負載均衡策略配置：
upstream myapp1 {
least_conn;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
3. IP 哈希（會話持久）
注意，采用輪詢或者最少連接的負載均衡策略，每個客戶端的後續請求可能被分配帶不同的服務器，不能保證同一個客戶端總是指向同一個服務。如果需要告訴客戶端分配到一個特定的應用服務，換句話，就是保持客戶端的會話粘性（sticky）或者會話持久性（persitent），即總是嚐試選著同一個特定的服務器，IP 哈希 負載均衡機製可以被使用。
采用 IP 哈希的策略，客戶端的 IP 地址被用作一個哈希 key，決定哪個服務應該被選中來服務客戶端的請求。這種方式，確保了同一個客戶端來的請求將總是被指向同一個服務，除非這個服務不可用了。
配置IP 哈希負載均衡，隻需要通過設置ip_hash來激活：
upstream myapp1 {
ip_hash;
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
權重（weight）
可以通過使用服務器的權重來影響 NGINX 的負載均衡算法，在上述輪詢、最少請求、基於IP 哈希負載均衡配置中，服務器的權重沒有配置，意味著所有服務器的權重都是一樣的。特別是輪詢，它意味著或多或少平等的分發請求到服務器（請求夠多，並且請求以均勻方式進行處理，並完成夠快）
當配置了一個 weight 變量到一個指定的服務後，權重被作為一個 NGINX 的負載均衡的決定的一部分：
upstream myapp1 {
server srv1.example.com weight=3;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;
}
采用上麵的配置，如果來了5個請求，3個到srv1，1個到srv2,1個到srv3。在最近的NGINX版本中，同樣可以使用權重針對最少連接和IP 哈希的負載均衡策略。
健康監測
反向代理在 NGINX 中實現了被動的健康監測，如果響應從一個特定的服務器失敗，攜帶著錯誤，NGINX 將標記這個服務器是失敗的，並將嚐試一段時間避免選擇這個服務器作為後續請求的服務器。
fail_timeout 和 max_fails 用於設定指定時間內，應該發生連續不成功的數目。默認max_fail等於1，如果設置成0，相當於關閉這個服務器的健康監測。fail_timeout參數，定義多久服務器被標識失敗。過了服務器fail_timeout失敗超時間隔後，NGINX 將開始探測存活的客戶端的請求，如果探測成功，服務被標識成存活狀態。
壓縮與解壓
壓縮響應通常會顯著減少傳輸數據的大小。 然而，由於壓縮在運行時發生，所以會增加處理開銷，這可能會對性能產生負麵影響。
在向客戶端發送響應之前，NGINX 會執行壓縮，但不會“重複壓縮”已經壓縮過的響應。
啟用壓縮
要啟用壓縮，在 gzip 指令上請使用on參數:
gzip on;
默認情況下，NGINX 僅壓縮使用MIME 類型 為 text/html的響應。要壓縮其他 MIME 類型的響應，請包含gzip_types指令並列出相應的類型。
gzip_types text/plain application/xml;
要指定要壓縮的響應的最小長度，請使用gzip_min_length指令。默認值為20字節，下麵示例調整為1000：
gzip_min_length 1000;
默認情況下，NGINX 不會壓縮對代理請求的響應（來自代理服務器的請求）。請求是否來自代理服務器是由請求中Via頭字段的是否存來確定的。要配置這些響應的壓縮，請使用gzip_proxied指令。該指令具有多個參數來指定 NGINX 應壓縮哪種代理請求。例如，僅對不會在代理服務器上緩存的請求進行壓縮響應，為此，gzip_proxied指令具有指示 NGINX 在響應中檢查Cache-Control頭字段的參數，如果值是 no-cache、no-store 或 private，則壓縮響應。另外，您必須包括 expired 的參數來檢查Expires頭字段的值。這些參數在以下示例中與 auth 參數一起設置，該參數檢查Authorization頭字段的存在（授權響應特定於最終用戶，並且通常不被緩存）：
gzip_proxied no-cache no-store private expired auth;
與大多數其他指令一樣，配置壓縮的指令可以包含在http上下文中，也可以包含在 server 或 location 塊中。
gzip 壓縮的整體配置可能如下所示。
server {
gzip on;
gzip_types text/plain application/xml;
gzip_proxied no-cache no-store private expired auth;
gzip_min_length 1000;
...
}
啟用解壓
某些客戶端不支持使用 gzip 編碼方法的響應。同時，可能需要存儲壓縮數據，或者即時壓縮響應並將它們存儲在緩存中。為了都能成功地服務於接受或者不接受壓縮數據的客戶端，針對後一種類型的客戶端時，NGINX 可以在將數據發送時即時解壓縮數據。
要啟用運行時解壓縮，請使用gunzip指令。
location /storage/ {
gunzip on;
...
}
gunzip指令可以在與gzip指令相同的上下文中指定：
server {
gzip on;
gzip_min_length 1000;
gunzip on;
...
}
請注意，此指令在單獨的模塊中定義（見ngx_http_gunzip_modulehttps://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_gunzip_module.html），默認情況下可能不包含在開源 NGINX 構建中。
發送壓縮文件
要將文件的壓縮版本發送到客戶端而不是常規文件，請在適當的上下文中將gzip_static指令設置為 on。
location / {
gzip_static on;
}
在這種情況下，為了服務/path/to/file的請求，NGINX 嚐試查找並發送文件/path/to/file.gz。如果文件不存在，或客戶端不支持 gzip，則 NGINX 將發送未壓縮版本的文件。
請注意，gzip_static指令不啟用即時壓縮。它隻是使用壓縮工具預先壓縮的文件。要在運行時壓縮內容（而不僅僅是靜態內容），請使用gzip指令。
該指令在單獨的模塊中定義（見ngx_http_gzip_static_modulehttps://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_gzip_static_module.html），默認情況下可能不包含在開源NGINX構建中。
參考文獻
- 《NGINX 教程》:https://github.com/waylau/nginx-tutorial
最後更新：2017-05-21 22:31:14