Nginx日常应用

IT那活儿 2022-08-15

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Nginx简介

1. 什么是Nginx

一个高性能的HTTP和反向代理服务器；
一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器；
由lgor Sysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发；
源代码以类BSD许可证的形式发布；
以稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

2. 为什么选择Nginx

在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品；
Nginx作为负载均衡服务器；
作为邮件代理服务器；
Nginx是一个安装非常的简单，配置文件非常简洁，Bug非常少的服务器。

市场份额

Nginx架构

一个master进程和多个worker进程；
master进程用于管理worker进程；
worker进程处理基本网络事件；
worker进程是对等的，同等竞争来自客户端的请求；
worker进程相互无影响，无需加锁，且崩溃后可以快速重启；
Nginx采用异常非阻塞方式处理请求（高并发的关键）；
模块静态编译。

Nginx同redis类似都采用了io多路复用机制，每个worker都是一个独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求，即使处理千上万个请求。

其次,采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快启动新的worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当前worker.上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

每个worker的线程可以把一个cpu的性能发挥到极致。所以worker数和服务器的cpu数相等是最为适宜的。设少了会浪费cpu,设多了会造成cpu频繁切换上下文带来的损耗。

模块化

1. 模块化体系结构

核心+扩展；
KISS(Keep it simple,stupid)；
更好的扩展性。

2. 模块分类

event module---独立于 OS的时间处理机制的框架，及提供了各具体事件处理；
phase handler---handler模块，负责处理客户端请求并产生待响应内容；
output filter---filter模块，负责对输出的内容进行处理；
upstream---实现反向代理的功能，将真正的请求转发到后端服务器上，并从后端服务器上读取响应，发回客户端；
load-balancer---负载均衡模块。

模块化安装

1. 编译安装

./configure --prefix=/data/nginx --with-http_realip_module -
-with-http_sub_module --with-http_flv_module --with-
http_dav_module --with-http_gzip_static_module --with-
http_stub_status_module --with-http_addition_module --with-
http_ssl_module

2. 模块化

--with-http_realip_module
主要功能是在nginx访问日志中去除代理IP，显示客户的真实IP；一般用于统计客户地域，以及是否有流量攻击。
--with-http_sub_module
该模块是一个过滤器，通过将一个指定的字符串替换为另一个字符串来修改响应。
--with-http_flv_module
启用ngx_http_flv_module支持（提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件）。
--with-http_dav_module
启用ngx_http_dav_module支持（增加PUT,DELETE,MKCOL：创建集合,COPY和MOVE方法）。
--with-http_gzip_static_module
在线实时压缩输出数据流。
--with-http_stub_status_module
用于日常nginx运行状态监控，如：当前活动连接数，请求、响应、空闲等连接数。
--with-http_addition_module
启用ngx_http_addition_module支持（作为一个输出过滤器，支持不完全缓冲，分部分响应请求）。
--with-http_ssl_module
启用ngx_http_ssl_module支持（使支持https请求，需已安装openssl）。
--with-ipv6
启用ipv6支持。

配置文件

1. Main模块

#user cmpweb;

worker_processes 4; #worker进程的数量，每个worker都可以并发处理多个请求，与CPU核数一致即可发挥最大性能。

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000; #该参数表示开启四个进程(默认没有开启)，每个进程对应每一个CPU内核，以充分利用多核CPU资源。

#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
error_log logs/error.log info

2. events 模块

Events  {
use epoll; #Nginx事件驱动器模型：linux采用epoll类型， kqueue一般用于FreeBSD系统
worker_connections  8192; #Nginx每个进程的最大连接数，即接收前端的最大请求数
}

3. http模块

http {
include       mime.types; #文件扩展名与文件类型映射表
default_type  application/octet-stream; #定义nginx能识别的网络资源类型，默认为text/plain
log_format  main '$remote_addr|$remote_user|[$time_local]|"$request"|'
'$status|$body_bytes_sent|"$http_referer"|'
'"$http_user_agent"|"$http_x_forwarded_for"|'
‘$upstream_addr|$upstream_response_time|$request_time’; #设置输出日志格式，各参数之间采用竖线隔离，方便后期对日志检索，设置为main类型
access_log  logs/access.log main; #采用main类型来记录access日志
server_tokens off; #隐藏nginx的版本信息
sendfile        on; #开启高效文件传输模式
keepalive_timeout  65; # http连接超时时间，经观察文件上传一般在60s内完成
gzip  on; #开启文件压缩，大幅提高页面加载速度
}

4. server模块

server {
listen 8003;
#虚拟主机IPV4服务端口
listen [::]:8003 ;
#虚拟主机IPV6服务端口
server_name 10.113.158.219;
#虚拟主机名称
server_name [2409:8062:0804::0:3:0:0066];
#虚拟主机对应IPV6名称
location iotportal {
#表示匹配访问的目录
proxy_buffer_size 256k;
#代理缓冲区大小
proxy_buffers 32 64k;
#代理缓冲区数量
proxy_busy_buffers_size 256k;
#同时传输到客户端的buffer数量
#避免写入磁盘
proxy_connect_timeout 120;
# nginx连接到后端服务器的连接超时时间
proxy_send_timeout 120;
#发送请求给upstream服务器的超时时间
proxy_read_timeout 240;
#从后端服务器读超时时间
proxy_pass http://iotportal;
#被代理服务器的地址，包含传输协议、主机名称或IP地址、端口号等要素
proxy_set_header Proxy-Client-IP
$remote_addr;
#代理服务器客户端地址
proxy_set_header Host
$host:$server_port;
#转发服务器地址及端口
}
location api {…….}
location dist {…….}
}

Log_format日志格式输出

$remote_addr 客户端地址 211.28.65.253
$remote_user 客户端用户名称 --
$time_local 访问时间和时区 18/Jul/2012:17:00:01 +0800
$request 请求的URI和HTTP协议 "GET article-10000.html HTTP/1.1"
$http_host 请求地址，即浏览器中你输入的地址（IP或域名） www.wang.com 218.205.252.13
$status HTTP请求状态 200
$upstream_status upstream状态 200
$body_bytes_sent 发送给客户端文件内容大小 1547
$http_referer url跳转来源 http://218.205.252.13:8003/iotportal/frm/template/cs
s/template-iot.css
$http_user_agent 用户终端浏览器等信息
例如：浏览器、手机客户端等 "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; SV1; GTB7.0; .NET4.0C;
$http_x_forwarded_for 当前端有代理服务器时
$upstream_addr 后台upstream的地址，即真正提供服务的主机地址 218.205.252.13:8003
$request_time 整个请求的总时间 0.031
$upstream_response_time 请求过程中，upstream响应时间 0.035

access日志输出内容

日志分析

1. remote_addr字段统计分析

2. upstream_status字段统计分析

分析方法：

cat access.2020-10-27.log |grep -v "200" |awk -F '|' '{print $5,$10}' | sort | uniq -c |sort -n -r

分析结果：

48 499 10.113.158.216:28191
46 499 10.113.158.217:28191
6 404 10.113.158.217:28191
3 404 10.113.158.216:28191
2 500 10.113.158.216:28191
2 404 -
2 403 -
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