Linux下Nginx详解
1、概念1.1 介绍
Nginx是一个高性能的开源Web服务器软件，也可以用作反向代理服务器、负载均衡器和HTTP缓存。它的计划目的是高性能、稳定性、丰富的功能和低资源斲丧。
1.2 应用场景
[*]Web服务器：Nginx可以作为静态资源服务器，处理静态文件的哀求，提供高性能的Web服务。
[*]反向代理服务器：Nginx可以代理后端服务器，接收客户端的哀求并将其转发给后端服务器，实现负载均衡和高可用性。
[*]负载均衡器：Nginx可以分发客户端哀求到多个后端服务器，实现负载均衡，进步系统的整体性能和可靠性。
[*]HTTP缓存：Nginx可以缓存静态文件和动态页面，减轻后端服务器的压力，进步网站的访问速率。
1.3 反向代理
反向代理是指代理服务器接收来自客户端的哀求，然后将这些哀求转发给后端服务器，终极将后端服务器的相应返回给客户端。客户端只知道代理服务器的存在，而不知道后端服务器的信息。有以下优点：
[*]隐蔽后端服务器：客户端无法直接访问后端服务器，加强了安全性。
[*]负载均衡：可以将哀求分发给多个后端服务器，进步性能和可靠性。
[*]缓存：代理服务器可以缓存相应，减轻后端服务器压力。
在Nginx中，利用proxy_pass指令来设置反向代理。例如：proxy_pass http://backend_server;
1.4 负载均衡
负载均衡是指将哀求分发给多个后端服务器，以实现负载均衡、进步性能和可靠性。常见的负载均衡算法包罗轮询、加权轮询、最少连接等。有以下优点：
[*]进步性能：将哀求分发给多个服务器，减轻单个服务器的压力。
[*]进步可靠性：当某个服务器出现故障时，负载均衡器可以将哀求转发给其他正常的服务器。
[*]横向扩展：可以随时添加或移除后端服务器，实现系统的横向扩展。
在Nginx中，可以利用upstream块定义后端服务器组，然后在location块中利用proxy_pass指令将哀求代理到这个后端服务器组。例如：
upstream backend_servers {
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
}
location / {
proxy_pass http://backend_servers;
}
2、Linux部署
2.1 安装
ubuntu安装命令如下：
sudo apt update
sudo apt install nginx
2.2 访问测试
安装完成后查看服务状态为running：
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/65cbc37435f3d99ac2edb679c13181e5.png
通过网线与开辟板连接，直接在电脑浏览器上输入开辟板IP进行访问：
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/288ee88cde164c08dc44de2b8d3ab8ad.png
2.3 常用命令
常用命令如下：
命令描述nginx -h表现帮助信息nginx -v表现版本信息nginx -V表现版本信息和设置选项并退出nginx -t测试设置文件是否精确并退出nginx -T测试设置文件是否精确并将其转储并退出nginx -q在设置测试期间抑制非错误消息nginx -s signal向主进程发送信号：stop, quit, reopen, reloadnginx -p prefix设置前缀路径（默认值：/usr/share/nginx/）nginx -c filename设置设置文件（默认值：/etc/nginx/nginx.conf）nginx -g directives设置全局指令，超出设置文件之外 3、设置文件详解
3.1 设置文件位置和格式
设置文件一般位于：/etc/nginx/nginx.conf。
其大抵格式如下：
events {
// 全局事件配置
}
http {
// 全局HTTP配置
server {
// 服务器配置
location / {
// 路径配置
}
}
} 3.2 events块
在events块中，可以设置一些与Nginx服务器的事件相关的参数。
3.2.1 worker_connections
[*]作用：设置每个工作进程允许的最大并发连接数。
[*]取值：整数。默认值取决于系统的最大文件描述符数，通常为1024或更高。
events {
worker_connections 1024;
}
3.2.2 use
[*]作用：指定事件驱动模块，用于处理连接和哀求。
[*]取值：epoll、kqueue、eventport、/dev/poll等，取决于操作系统和Nginx编译时的选项。
events {
use epoll;
}
3.2.3 multi_accept
[*]作用：允许一个工作进程同时接受多个新连接。
[*]取值：on或off。默认为off。
events {
multi_accept on;
}
3.2.4 worker_processes
[*]作用：指定启动的工作进程数。
[*]取值：整数。通常设置为CPU核心数的倍数，以充实利用多核处理器。
events {
worker_processes 4;
}
3.3 http块
http块的常见设置整理如下：
设置指令作用取值示例worker_processes工作进程数整数worker_processes 4;worker_connections每个工作进程的最大连接数整数worker_connections 1024;include包含其他设置文件文件路径include /etc/nginx/conf.d/*.conf;default_type默认MIME类型MIME类型default_type application/octet-stream;error_log全局错误日志文件路径文件路径error_log /var/log/nginx/error.log;sendfile启用直接文件传输on或offsendfile on;tcp_nopush启用TCP_NOPUSH选项on或offtcp_nopush on;tcp_nodelay启用TCP_NODELAY选项on或offtcp_nodelay on;keepalive_timeoutKeep-alive连接超时时间整数（秒）keepalive_timeout 65;types_hash_max_sizeMIME类型哈希表最大尺寸整数types_hash_max_size 2048;server_tokens控制Nginx版本号表现或隐蔽on或offserver_tokens off; 3.4 server块
server块的常见设置整理如下：
设置指令作用取值示例listen监听端口IP地址:端口、端口listen 80; 或 listen 127.0.0.1:8080;server_name定义假造主机的域名域名或通配符server_name example.com;root网站根目次目次路径root /var/www/html;index默认首页文件文件名或文件列表index index.html;location匹配哀求的URL路径路径或正则表达式location / { ... }access_log访问日志文件路径文件路径access_log /var/log/nginx/access.log;error_page定义错误页面HTTP状态码 页面路径error_page 404 /404.html;ssl_certificateSSL证书文件路径文件路径ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;ssl_certificate_keySSL私钥文件路径文件路径ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;ssl_protocols定义SSL/TLS协议版本协议版本列表ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;ssl_ciphers定义SSL加密算法加密算法列表ssl_ciphers 'EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM'; 3.5 location块
location块的常见设置整理如下：
设置指令作用取值示例location匹配哀求的URL路径路径或正则表达式location / { ... }root指定当前location块的根目次目次路径root /var/www/html;index指定当前location块的默认首页文件文件名或文件列表index index.html;try_files尝试不同的文件或路径来匹配哀求文件或路径列表try_files $uri $uri/ /index.html;rewrite重写URL重写规则rewrite ^/old-url$ /new-url permanent;proxy_pass反向代理到后端服务器后端服务器地址proxy_pass http://localhost:8080;fastcgi_pass将哀求传递给FastCGI服务器FastCGI地址fastcgi_pass unix:/var/run/php-fpm.sock;deny拒绝访问IP地址、主机名、alldeny 192.168.1.1;allow允许访问IP地址、主机名、allallow 192.168.1.0/24;expires设置缓存过期时间时间值expires 1h; 在Nginx的location块中，可以利用正则表达式来匹配复杂的URL路径模式。以下是一些常用的正则表达式及其示例：
[*] 匹配以特定字符开头的URL路径：
[*]正则表达式：^/admin/.*
[*]示例：location ~ ^/admin/.* { ... }
[*]描述：匹配以/admin/开头的全部URL路径，如/admin/dashboard、/admin/settings等。
[*] 匹配特定文件扩展名的URL路径：
[*]正则表达式：\.html$
[*]示例：location ~ \.html$ { ... }
[*]描述：匹配以.html末端的URL路径，如/page.html、/about.html等。
[*] 匹配数字作为URL路径一部门：
[*]正则表达式：/+
[*]示例：location ~ /+ { ... }
[*]描述：匹配包含数字的URL路径部门，如/post/123, /user/456等。
[*] 匹配多种大概性的URL路径：
[*]正则表达式：/(news|blog)/+
[*]示例：location ~ /(news|blog)/+ { ... }
[*]描述：匹配类似/news/123, /blog/456等多种大概性的URL路径。
[*] 匹配恣意字符的URL路径：
[*]正则表达式：.*
[*]示例：location ~ .* { ... }
[*]描述：匹配恣意字符的URL路径。
4、测试
4.1 设置默认界面
编写一个简单的HTML界面作为首页，代码如下，命令为mynginx.html。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>my nginx</title>
<style>
body {
font-family: Arial, sans-serif;
text-align: center;
}
form {
margin-top: 20px;
}
input {
padding: 5px;
width: 300px;
}
button {
padding: 5px 10px;
background-color: #3385ff;
color: white;
border: none;
cursor: pointer;
}
</style>
</head>
<body>
<div>
<form id="search-form">
<input type="text" id="search-input" placeholder="请输入搜索内容">
<button type="submit">搜索</button>
</form>
</div>
</body>
</html>
修改设置文件如下，并将上述HTML文件放置在/home/orangepi/Nginx目次下。
events{}
http{
server{
listen 80;
server_name localhost;
# 指定根目录
root /home/orangepi/Nginx;
# 指定默认网页
index mynginx.html;
}
}
利用nginx -s reload命令重新加载后进行访问测试：
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/16542234e803aba234d35b08acc00e45.png
4.2 编写服务器测试步伐
编写服务器测试步伐代码如下，通过命令行指定监听的端口：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#define MAX_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc != 2)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s <port>\n", argv);
return 1;
}
int PORT = atoi(argv);
int server_fd, new_socket;
struct sockaddr_in address;
int addrlen = sizeof(address);
const char *ok = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
"Content-Type: text/html; charset=UTF-8\r\n\r\n"
"<html><body><h1>OK</h1></body></html>";
// 创建TCP套接字
if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
perror("socket failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(PORT);
// 绑定套接字到指定端口
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
perror("bind failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 监听端口
if (listen(server_fd, 3) < 0) {
perror("listen failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("Server listening on port %d\n", PORT);
while(1)
{
printf("Waiting......\n");
// 接受连接
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0)
{
perror("accept failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
char rcvbuffer = {0};
bzero((char *)rcvbuffer, sizeof(rcvbuffer));
int bytesReceived = read(new_socket, rcvbuffer, MAX_SIZE);
send(new_socket, ok, strlen(ok), 0);
printf("Connect Ok\n");
usleep(1000);
close(new_socket);
}
close(server_fd);
return 0;
}
4.3 测试负载均衡
修改设置文件如下：
events{}
http{
upstream my-servers{
server localhost:8080 weight=3;
server localhost:8081 weight=1;
}
server{
listen 80;
server_name localhost;
# 指定根目录
root /home/orangepi/Nginx;
# 指定默认网页
index index.html;
location / {
# 反向代理到后端服务器
proxy_pass http://my-servers;
}
}
}
发起服务器步伐，同时在浏览器侧一直访问进行测试：
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/44aeb6f98f54dd10d8f904eab3e553fb.png
5、总结
本文讲解了Nginx的特点，具体讲解了设置文件的格式和设置语法，编写测试步伐测试了设置默认界面以及负载均衡调节等功能。
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