nginx配置解析

参数优化

nginx配置文件主要分三个部分: 全局块,events块,http块

全局块: 从配置开头到events块间的部分.定义影响整个nginx运行的配置.nginx进程数(CPU总核数)
events块: 定义服务器和用户网络连接.
http块: nginx服务器的核心配置.用于定义实际的请求控制.它又可以分为http全局块和server块.

http全局块: http公共配置.配置文件引入,MIME-TYPE,日志,连接
server块: 相当于虚拟主机.划分实际的服务主机,节省服务器硬件成本.
全局server块: 监听配置,主机名称和ip
location块: 匹配请求后进行特定处理.

全局块

worker_processes auto: 定义worker进程数量.推荐值为cpu核数或其整数倍,不确定时可以选auto
worker_cpu_affinity 01 10: 绑定worker进程和具体内核.内核使用二进制标识,与worker_processes定义worker数相匹配

worker_rlimit_nofile 65535: 单worker可以打开的最多文件数量.默认值与linux最大文件描述符数量相同

events块

worker_connections 1024: 单worker进程最大并发连接数.不能超过worker_rlimit_nofile值
accept_mutex on: 开启访问互斥.on(默认)开启,worker串行处理访问;off:worker竞争访问,会造成惊群
accept_mutex_delay 500ms: 队首worker获取互斥锁间隔
multi_accept on: on:worker进程一次接受所有请求;off:一次接收一个请求.如果nginx使用kqueue连接方法，那么这条指令会被忽略，因为这个方法会报告在等待被接受的新连接的数量。
use epoll: 设置worker与客户端连接处理方式.取值范围select|poll|epoll|kqueue|/dev/poll|eventport.如果不设置nginx会自动选择最佳方式.

http块

default_type application/octet-stream: 对于无扩展名的文件,使用application/octet-stream,作为八进制流文件处理
sendfile on: 开启linux sendfile零拷贝.CentOS6 及其以上版本支持 sendfile 零拷贝.
tcp_nopush on: 当sendfile开启后,是否拆分响应头和数据包.on:拆分.单独在首包中发送响应头信息,数据包随后单独发送,数据包中不再包含响应头.off: 响应完整的头和数据包.
tcp_nodelay on: 延迟发送.on:关闭发送缓存,适合小数据;off:开启发送缓存,适合图片等大数据量文件
keepalive_timeout 60: 长连接有效期.到时连接自动关闭,单位秒
keepalive_requests 10000: 长连接最多可以发送的请求数.需要按实际情况设置.
client_body_timeout 10: 设置客户端获取nginx响应的超时时间.即客户端发送请求到接收到响应的最长间隔.若超时,则认为本次请求失败

location 块

• 路径匹配规则

1 优先级规则

精确匹配 > 短路匹配 > 正则匹配 > 长路径匹配 > 普通匹配

精确匹配: = /xxx
短路匹配: ^~ /xxx 只要符合该条件将不再匹配其他路径
正则匹配:

~: 区分大小写
~*: 不区分大小写

长路径匹配: /xxx/yyy
普通匹配: /xxx

缓存配置

nginx缓存response,实现类似CDN的数据托底作用.实现服务降级.
两部分组成: http全局块和局部定义server块,location块

• http块

proxy_cache_path: nginx缓存路径及配置
proxy_temp_path: 缓存临时目录

• 局部定义

proxy_cache mycache: 指定缓存key内存区域名称
proxy_cache_key $host$request_uri$arg_age: 缓存key组成
proxy_cache_bypass $arg_age: 不取缓存值的条件.如果变量值非空非0,则不使用缓存值
proxy_cache_methods GET HEAD: 指定缓存方法类型.默认为GET,HEAD,不缓存POST
proxy_no_cache $aaa $bbb $ccc: 指定对本次请求是否不做缓存。只要有一个不为 0，就不对该请求结果缓存。
proxy_cache_purge $ddd $eee $fff: 指定是否清除缓存 key.值非空非0则会被清除
proxy_cache_lock on: 是否采用互斥方式回源.on:采用.一次只能有一个请求访问来源服务,其他请求只能等待缓存中有值或者缓存锁释放.
proxy_cache_lock_timeout 5s: 再次生成回源互斥锁(proxy_cache_lock)的时限。当超过设置时间,请求将通过代理服务而不被缓存
proxy_cache_valid 5s: 对指定的 HTTP 状态码的响应数据进行缓存，并指定缓存时间。默认指定的状态码为200，301，302。
proxy_cache_use_stale http_404 http_500: 设置托底缓存条件.当响应指定状态码时,则使用proxy_cache_valid中缓存数据
expires 3m: 为请求的静态资源开启浏览器端的缓存

nginx变量

nginx.conf为perl脚本.

• 自定义变量:

set $aaa "niu";

location /xxx {
    $aaa "me";
}

• 内置变量

$args 请求中的参数;
$binary_remote_addr 远程地址的二进制表示
$body_bytes_sent 已发送的消息体字节数
$content_length HTTP 请求信息里的"Content-Length"
$content_type 请求信息里的"Content-Type"
$document_root 针对当前请求的根路径设置值
$document_uri 与$uri 相同
$host 请求信息中的"Host"，如果请求中没有 Host 行，则等于设置的服务器名; 
$http_cookie cookie 信息
$http_referer 来源地址
$http_user_agent 客户端代理信息
$http_via 最后一个访问服务器的 Ip 地址
$http_x_forwarded_for 相当于网络访问路径。 
$limit_rate 对连接速率的限制 
$remote_addr 客户端地址
$remote_port 客户端端口号
$remote_user 客户端用户名，认证用
$request 用户请求信息
$request_body 用户请求主体
$request_body_file 发往后端的本地文件名称 
$request_filename 当前请求的文件路径名
$request_method 请求的方法，比如"GET"、"POST"等
$request_uri 请求的 URI，带参数 
$server_addr 服务器地址，如果没有用 listen 指明服务器地址，使用这个变量将发起一次系统调用以取得地址(造成资源浪费)
$server_name 请求到达的服务器名
$server_port 请求到达的服务器端口号
$server_protocol 请求的协议版本，"HTTP/1.0"或"HTTP/1.1"
$uri 请求的 URI，可能和最初的值有不同，比如经过重定向之类的

日志管理

日志记录的请求范围是不同的。Nginx 日志一般可以指定三个范围：
http{}模块范围、server{}模块范围，与 location{}模块范围。

Nginx 的日志分为两类：访问日志与错误日志。Nginx 整个系统的默认日志在生成预编译文件 makefile 时就已经默认给配置好了。当然，无论是访问日志还是错误日志，其默认路径与名称在 nginx.conf 中均是可以修改的。在配置文件中不仅定义了日志文件的路径及名称，还定义了日志格式。

• 定义日志格式:

log_format name [escape=default|json|none] string …;

escape: 设置参数转义.默认是default.none:禁止转义.

示例:

log_format combined '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
                    '"$request" $status $body_bytes_sent '
                    '"$http_referer" "$http_user_agent"';

$remote_addr：获取访问者的 IP 地址。若当前 Nginx 是反代服务器，则此变量获取到的就是客户端的 IP 地址；若当前 Nginx 是静态代理服务器，则此变量获取到的是反代服务器的 IP 地址。
$http_x_forwarded_for：获取客户端浏览器的 IP。若当前 Nginx 是反代服务器，则此变 量获取到的值为杠(-)。若当前 Nginx 是静态代理服务器，则此变量获取到的是客户端的 IP 地址。 
$remote_user：获取访问者的用户名。
$time_local：获取请求访问的时间与时区。
$request：获取请求的相关信息，包含请求方式、请求的 URI，及访问协议。
$status：后端服务器向其返回的状态码，例如 200。 
$body_bytes_sent：后端服务器向客户端发送的响应体内容字节数。 
$http_referer：获取当前请求是从哪个页面过来的。其值在这里显示为杠(-)。 
$http_user_agent：用户所使用的代理，一般为浏览器。

• 访问日志

Syntax:	access_log path [format [buffer=size] [gzip[=level]] [flush=time] [if=condition]];
access_log off;
Default:	
access_log logs/access.log combined;
Context:	http, server, location, if in location, limit_except

• 错误日志

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

错误日志格式不支持自定义.
错误日志级别由低到高有：[debug | info | notice | warn | error | crit | alert | emerg]，Nginx默认为 error，级别越高记录的信息越少
错误日志默认是开启的。关闭错误日志的写法为 error_log /dev/null;

• open_log_file_cache

用于打开日志文件读缓存，将日志信息读取到缓存中，以加快对日志的访问

Syntax:	        
    open_log_file_cache max=N [inactive=time] [min_uses=N] [valid=time];
    open_log_file_cache off;
Default:	open_log_file_cache off;
Context:	http, server, location

静态代理

Nginx 静态代理是指，将所有的静态资源，例如，css、js、html、jpg 等资源存放到 Nginx服务器，而不存放在应用服务器 Tomcat 中。当客户端发出的请求是对这些静态资源的请求时，Nginx 直接将这些静态资源响应给客户端，而无需提交给应用服务器处理。这样就减轻了应用服务器的压力。

root 后指定静态文件的根目录

location ~.*/.(css|js|html|jpg|png)$ {
    root /opt/statics;
}

页面压缩

场景压缩协议:

浏览器中最常见的压缩算法有：
deflate：是一种过时的压缩算法，是 huffman 编码的一种加强。
gzip：是目前大多数浏览器都支持的一种压缩算法，是对 deflate 的改进。
sdch：谷歌开发的一种压缩算法，一种全新的压缩思路。deflate 与 gzip 的的压缩思想是，修改传输数据的编码格式以达到减少体量的目的，其最终传输的数据并没有减少。而sdch 压缩算法的思想是，让冗余的数据仅出现一次，其最终传输的数据减少了。
Zopfli：谷歌开发的一种压缩算法，Deflate 压缩算法的改进。比标准的gzip -9要小 3%-8%，但压缩用时是 gzip -9 的 80 多倍。
br：即 Brotli，谷歌开发的一种压缩算法，是一种全新的数据格式。与 Zopfli 相比，压缩率能够降低 20%-26%。Brotli -1 有着与 Gzip -9 相近的压缩比和更快的压缩解压速度。

• 常用设置

http全局块上设置参数:

gzip on; 开启gzip,默认为off
gzip_min_length 5k; 指定最小启用压缩的文件大小。
gzip_comp_level 4; 指定压缩级别，取值为 1-9，数字越大，压缩比越高，但压缩所用时间会越长。默认为1，建议使用 4。
gzip_buffers 4 16k; “4”表示的是缓存颗粒数量，而“16k”表示的是缓存颗粒大小。
gzip_vary on; 开启动态压缩。默认值 off。
gzip_types mimeType; 通过 MIME 类型来指定要压缩的文件类型。默认值 text/html

反向代理

通过在 location{}中添加通行代理 proxy_pass可以指定当前Nginx 所要代理的真正服务器

client_max_body_size 100k; Nginx 允许客户端请求的单文件最大大小，单位字节。
client_body_buffer_size 80k; Nginx 为客户端请求设置的缓存大小。
proxy_buffering on: 开启从后端被代理服务器的响应内容缓冲区。默认值 on。
proxy_buffers 4 8k; 该指令用于设置缓冲区的数量与大小。从被代理的后端服务器取得的响应内容，会缓存到这里。
proxy_busy_buffers_size 16k; 高负荷下缓存大小，其默认值为一般为单个 proxy_buffers 的 2 倍。
proxy_connect_timeout 60s; Nginx 跟后端服务器连接超时时间。默认 60 秒。
proxy_read_timeout 60s; Nginx 发出请求后等待后端服务器响应的最长时限。默认 60 秒。

负载均衡

将对请求的处理分摊到多个操作单元上进行

• 分类:

软硬件分类:
1 硬件负载均衡.硬件负载均衡器的性能稳定，且有生产厂商作为专业的服务团队。但其成本很高.常用:F5、Array、深信服、梭子鱼等
2 软件负载均衡.成本几乎为零，基本都是开源软件。例如，LVS、HAProxy、Nginx 等。

负载工作层分类:
负载均衡就其所工作的 OSI 层次，在生产应用层面分为两类：
七层负载均衡与四层负载均衡。当然，为四层负载均衡提供更为底层实现的，还有三层负载均衡与二层负载均衡。

七层负载均衡：应用层，基于 HTTP 协议，通过虚拟 URL 将请求分配到真实服务器。一般应用于 B/S 架构系统。Nginx 就是七层负载均衡。
四层负载均衡：传输层，基于 TCP 协议，通过“虚拟 IP + 端口号” 将请求分配到真实服务器。一般应用于 C /S 架构系统。例如，LVS、F5、Nginx Plus 都属于四层负载均衡。
三层负载均衡：网络层，基于 IP 协议，通过虚拟 IP 将请求分配到真实服务器。
二层负载均衡：链路层，基于虚拟 MAC 地址将请求分配到真实服务器。

nginx负载均衡配置:

http {
    upstream load_balance {
        server backend1.example.com weight=5;
        server 127.0.0.1:8080       max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server unix:/tmp/backend3;
        server backup1.example.com  backup;
    }
    server {
        location /xx {
            proxy_pass http://load_balance;
        }
    }
}

• nginx负载均衡策略

内置:轮询, ip_hash, least_conn同时也支持第三方的负载均衡

1 轮询:按配置主机权重分发请求
2 ip_hash:基于客户端 IP 的分配请求.不能和backup同时使用;服务器宕机时,需要手动指定down属性,否则请求仍会分发到该服务器
3 least_conn:把请求转发给连接数最少的服务器

nginx相关资料

开发指南
NGINX-Cookbook
nginx简介
nginx基础概览
接入层nginx架构及模块介绍分享