Nginx-基础篇

一、Nginx的简介

1. Nginx是什么

  Nginx（engine x）是一个具有高性能的【HTTP】和【反向代理】的【Web服务器】，同时也是一个【POP3/SMTP/IMAP代理服务器】。

• HTTP：是超文本传输协议的缩写，是用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，也是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。HTTP是一个客户端和服务端请求和应答的标准，客户端是终端用户，服务端是网站，通过使用Web浏览器、网络爬虫或其他工具，客户端发起一个到服务端上指定端口的HTTP请求。
  
• 正向代理：替真正的client向server申请服务的是正向代理；正向代理是client的行为，目的是为了伪造出client身份，常用在代理ip的使用。
  
• 反向代理：替真正的server给client提供服务的是反向代理；反向代理是server方的行为，目标是伪造出server身份，反向代理常用于前台nginx转发后台主服务器的架构。
  
• Web服务器：也叫做网页服务器，主要功能是为用户提供网上信息浏览服务。
  
• POP3/SMTP/IMAP代理服务器：POP3（Post Offic Protocol 3）邮局协议的第三个版本；SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）简单邮件传输协议；IMAP（Internet Mail Access Protocol）交互式邮件存取协议。Nginx也可以作为电子邮件代理服务器。
  

2. Nginx的优点

• 速度更快、并发更高
  单次请求或者高并发请求的环境下，Nginx都会比其它Web服务器响应的速度更快。Nginx之所以有这么高的并发处理能力和这么好的性能原因在于Nginx采用了多进程和I/O多路复用（epoll）的底层实现。
  
• 配置简单、扩展性强
  Nginx的设计极具扩展性，它本身就是由很多模块组成，这些模块的使用可以通过配置文件的配置来添加。这些模块有官方提供的也有第三方提供的模块。如果需要完全可以开发服务于自己业务特性的定制模块。
  
• 高可靠性
  Nginx采用的是多进程模式运行，其中有一个master主进程和多个worker进程，worker进程的数量可以手动设置，每个worker进程之间都是相互独立提供服务，并且master主进程可以在某一个worker进程出错时，快速去“拉起”新的worker进程提供服务。
  
• 热部署
  互联网项目需要以7*24小时进行服务的提供，针对于这一要求，Nginx也提供了热部署功能，即可以在Nginx不停止的情况下，对Nginx进行文件升级、更新配置和更换日志文件等功能。
  
• 开源
  Nginx是开源的项目，因此可以免费的将其应用在商业领域，而且还可以在项目中直接修改Nginx的源码来定制自己的特殊要求。
  

二、环境准备

1. 获取源码

  通过Nginx官网获取相应的版本下载。

2. 准备服务器系统

• 确认centos的内核
  准备一个内核为2.6及以上版本的操作系统，因为Linux2.6及以上内核才支持epoll，而Nginx需要解决高并发压力问题时需要用到epoll。
  
  
• 确认关闭防火墙
  建议关闭防火墙，可以省掉后续诸多问题。
  
• 确认停用selinux
  建议关闭selinux，可以省掉后续诸多问题。
  
  如果不是disabled状态，可以通过修改配置文件vim /etc/selinux/config来进行设置，修改SELINUX=disabled，然后重启下系统即可生效。
  
  

3. Nginx安装

  源码安装方式需要提前执行yum install -y gcc pcre pcre-devel zlib zlib-devdl openssl openssl-devel这条命令，yum安装不需要执行。

• 方案一：Nginx的源码简单安装
  
  
• 方案二：Nginx的源码复杂安装
  这种安装方式和简单安装的区别在于通过./configure来对编译参数进行设置
  1. ./configure --prefix=/usr/local/nginx \
  2. --sbin-path=/usr/local/nginx/sbin/nginx \
  3. --modules-path=/usr/local/nginx/modules \
  4. --conf-path=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf \
  5. --error-log-path=/usr/local/nginx/logs/error.log \
  6. --http-log-path=/usr/local/nginx/logs/access.log \
  7. --pid-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid \
  8. --lock-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.lock

  复制代码
  命令解释--prefix=PATH指向Nginx的安装目录，默认值为/usr/local/nginx--sbin-path=PATH指向（执行）程序文件（nginx）的路径，默认值为prefix+/sbin/nginx--modules-path=PATH指向Nginx动态模块安装目录，默认值为prefix+/modules--conf-path=PATH指向配置文件（nginx.conf）的路径，默认值为prefix+/conf/nginx.conf--error-log-path=PATH指向错误日志文件的路径，默认值为prefix+/logs/error.log--http-log-path=PATH指向访问日志文件的路径，默认值为prefix+/logs/access.log--pid-path=PATH指向Nginx启动后进程ID的文件路径，默认值prefix+/logs/nginx.pid--lock-path=PATH指向Nginx锁文件的存放路径，默认值为prefix+/logs/nginx.lock
  
• 方案三:yum安装
  
  nginx.repo
  1. [nginx-stable]
  2. name=nginx stable repo
  3. baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
  4. gpgcheck=1
  5. enabled=1
  6. gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
  7. module_hotfixes=true
  8. [nginx-mainline]
  9. name=nginx mainline repo
  10. baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/centos/$releasever/$basearch/
  11. gpgcheck=1
  12. enabled=0
  13. gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
  14. module_hotfixes=true

  复制代码

4. Nginx的卸载

• 将nginx进程关闭：./nginx -s stop
  
• 将安装的nginx进行删除：rm -rf /usr/local/nginx
  
• 如果设置了Nginx开机自启的话，需要执行下面命令：chkconfig nginx off和rm -rf /etc/init.d/nginx
  
• yum清理：yum remove nginx
  

三、目录结构分析

1. 源码目录结构

• 解压Nginx的源码文件后可以看到下面的结构：
  目录/文件解释auto存放的是编译相关的脚本CHANGES版本变更记录CHANGES.ru俄罗斯文的版本变更记录confNginx默认的配置文件configureNginx软件的自动脚本程序，作用为：检测环境及根据环境检测结果生成C代码；生成编译代码需要的    Makefile文件contrib存放的是几个特殊的脚本文件，其中README中对脚本有着详细的说明html存放的是Nginx自带的两个html页面，访问Nginx的首页和错误页面LICENSE许可证的相关描述文件manNginx的man手册READMENginx的阅读指南srcNginx的源代码
  

2. Nginx的目录结构

• Nginx的目录结构如下
  
  主要目录/文件解释confNginx所有配置文件目录mine.types记录的是HTTP协议中的Content-Type的值和文件后缀名的对应关系nginx.confNginx的核心配置文件html存放Nginx自带的两个html页面50x.html访问失败后的失败页面index.html访问成功后的默认首页logs日志文件存放地，当Nginx启动后，这里会有acess.log、error.log和nginx.pid文件sbin存放执行程序文件nginxnginx用来控制Nginx的启动和停止等相关的命令
  

四、Nginx服务器启停命令

  在学习Nginx启停命令之前先简单了解一下Nginx是如何工作的。

• Nginx的高性能和其架构模式有关，Nginx默认采用的是多进程的方式来工作的，当在配置文件中进行配置后Nginx即可以一个master进程和多个worker进程的方式来工作。
  
• master进程主要用来管理worker进程，包含接收外界的信息并将接收到的信息发送给各个worker进程，监控worker进程的状态，当worker进程出现异常退出后，会自动重新启动新的worker进程。
  
• worker进程是专门用来处理用户请求的，各个worker进程之间是平等的且相互独立，处理请求的机会也是一样的。
  

1. Nginx服务的信号控制


  通过上面的Nginx的进程模型可以看出，我们作为管理员，只需要通过给master进程发送信号就可以来控制Nginx，这个时候我们需要有两个前提条件，一个是要操作的master进程，一个是信号。

• 要想操作Nginx的master进程，就需要获取到master进程的ID。可以通过以下两种方式来获取：
  方式一：通过ps -ef|grep nginx命令获取；
  方式二：在上述关于Nginx的./configure的配置参数时，有一个参数是--pid-path=PATH默认是/usr/local/nginx/logs/nginx.pid，可以通过查看该文件来获取Nginx的master进程ID。
  
• 调用命令为kill -single PID信号作用TERM/INT立即关闭整个服务QUITmaster进程会控制所有的worker进程不再接收新的请求，等所有请求处理完后，再把进程都关闭掉HUPmaster进程会控制旧的worker不再接收新的请求，等处理完请求后将旧的worker进程关闭掉，然后根据Nginx的配置文件重新启动新的worker进程USR1重新打开日志文件，可以用来进行日志切割USR2告诉master要平滑升级，这时会重新开启对应的master进程和worker进程，整个系统中将会有两个master进程，并且新的master进程的PID会被记录在/usr/local/nginx/logs/nginx.pid，而之前旧的master进程PID会被记录在/usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin文件中，接着再次发送QUIT给旧的master进程，让其处理完请求后进行关闭WINCH所有worker不再接收处理新连接，相当于给worker进程发送QUIT指令，注意master进程不会被关闭
  

2. Nginx的命令行控制

  此方式是通过Nginx安装目录下的sbin下的可执行文件nginx来进行Nginx状态的控制，可以通过 ./nginx -h查看帮助。

五、Nginx配置

1. Nginx配置成系统服务

  把Nginx应用服务配置设置成系统服务，方便对Nginx服务的启动和停止等相关操作，具体实现步骤为：

• 在/usr/lib/systemd/system目录下添加nginx.service，内容如下：
  

nginx.service

1. [Unit]
2. Description=nginx web service
3. Documentation=http://nginx.org/en/docs/
4. After=network.target
5. [Service]
6. Type=forking
7. PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
8. ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
9. ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
10. ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
11. ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
12. PrivateTmp=true
13. [Install]
14. WantedBy=default.target

复制代码

• 添加完成后如果权限有问题需要进行权限设置chmod 755 /usr/lib/systemd/system/nginx.service
  
• 使用系统命令来操作Nginx服务
  启动：systemctl start nginx
  停止：systemctl stop nginx
  重启：systemctl restart nginx
  重新加载配置文件：systemctl reload nginx
  查看nginx状态：systemctl status nginx
  开机启动：systemctl enable nginx
  

2.nginx命令配置到系统环境

  在之前执行Nginx的相关命令时都需要进入到sbin目录下去执行，很是麻烦，在此处可以通过将Nginx命令配置到系统环境中的方式来使得执行Nginx命令可以在任何目录下进行。

• 修改/etc/profile文件，在最后一行添加export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin
  
• 使之立即生效source /etc/profile
  

六、Nginx的版本升级和新增模块

  如果想对Nginx的版本进行更新或者应用新的模块，最简单的做法就是停止当前Nginx服务，然后开启新的Nginx服务，但是这样会导致在一段时间内用户无法访问服务器。为了解决这个问题就需要借助Nginx提供的平滑升级功能，这里有两种方案可以完成不中断Nginx服务的情况下进行升级。

• 环境准备
  （1）先准备两个版本的Nginx分别是1.14.2和1.16.1
  （2）使用Nginx源码安装的方式将1.14.2版本安装成功并能正确访问到Nginx页面
  （3）将Nginx1.16.1进行参数配置和编译，不需要进行安装（不需要执行make install）
  
• 方案一：使用Nginx服务信号进行升级
  （1）将1.14.2版本的sbin目录下的nginx进行备份
  （2）将Nginx1.16.1安装目录编译后的objs目录下的nginx文件，copy到原来/usr/local/nginx/sbin目录下
  （3）发送信号USR2给nginx的1.14.2版本对应的master进程
  （4）发送信号QUIT给nginx的1.14.2版本对应的master进程
  （5）查看是否更新成功并在Nginx启动情况下是否能正常访问
  
• 方案二：使用Nginx安装目录的make命令完成升级
  （1）将1.14.2版本的sbin目录下的nginx进行备份
  （2）将1.16.1安装目录编译后的objs目录下的nginx文件copy到原来/usr/local/nginx/sbin目录下
  （3）进入安装目录，执行make upgrade
  （4）查看是否更新成功并在Nginx启动情况下是否能正常访问
  

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