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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。它的设计目标是高性能、稳定性、丰富的功能和低资源消耗。

1.2 应用场景

  • Web服务器：Nginx可以作为静态资源服务器，处理静态文件的请求，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，接收客户端的请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可以分发客户端请求到多个后端服务器，实现负载均衡，提高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，提高网站的访问速度。

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请求，然后将这些请求转发给后端服务器，最终将后端服务器的响应返回给客户端。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：

  • 隐藏后端服务器：客户端无法直接访问后端服务器，增强了安全性。
  • 负载均衡：可以将请求分发给多个后端服务器，提高性能和可靠性。
  • 缓存：代理服务器可以缓存响应，减轻后端服务器压力。

在Nginx中，使用

proxy_pass

指令来设置反向代理。例如：

proxy_pass http://backend_server;

1.4 负载均衡

负载均衡是指将请求分发给多个后端服务器，以实现负载均衡、提高性能和可靠性。常见的负载均衡算法包括轮询、加权轮询、最少连接等。有以下优点：

  • 提高性能：将请求分发给多个服务器，减轻单个服务器的压力。
  • 提高可靠性：当某个服务器出现故障时，负载均衡器可以将请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，可以使用

upstream

块定义后端服务器组，然后在

location

块中使用

proxy_pass

指令将请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：

通过网线与开发板连接，直接在电脑浏览器上输入开发板IP进行访问：

2.3 常用命令

常用命令如下：
命令描述nginx -h显示帮助信息nginx -v显示版本信息nginx -V显示版本信息和配置选项并退出nginx -t测试配置文件是否正确并退出nginx -T测试配置文件是否正确并将其转储并退出nginx -q在配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设置配置文件（默认值：/etc/nginx/nginx.conf）nginx -g directives设置全局指令，超出配置文件之外

3、配置文件详解

3.1 配置文件位置和格式

配置文件一般位于：/etc/nginx/nginx.conf。

其大致格式如下：

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，可以配置一些与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，用于处理连接和请求。
  • 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，以充分利用多核处理器。
events {
    worker_processes 4;
}

3.3 http块

http块的常见配置整理如下：
配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包含其他配置文件文件路径

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

off

sendfile on;

tcp_nopush启用TCP_NOPUSH选项

on

或

off

tcp_nopush on;

tcp_nodelay启用TCP_NODELAY选项

on

或

off

tcp_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版本号显示或隐藏

on

或

off

server_tokens off;

3.4 server块

server块的常见配置整理如下：
配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定义虚拟主机的域名域名或通配符

server_name example.com;

root网站根目录目录路径

root /var/www/html;

index默认首页文件文件名或文件列表

index index.html;

location匹配请求的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块的常见配置整理如下：
配置指令作用取值示例location匹配请求的URL路径路径或正则表达式

location / { ... }

root指定当前

location

块的根目录目录路径

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请求文件或路径列表

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将请求传递给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、all

deny 192.168.1.1;

allow允许访问IP地址、主机名、all

allow 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，可以使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/开头的所有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结尾的URL路径，如/page.html、/about.html等。
  • 匹配数字作为URL路径一部分：- 正则表达式：/[0-9]+- 示例：location ~ /[0-9]+ { ... }- 描述：匹配包含数字的URL路径部分，如/post/123, /user/456等。
  • 匹配多种可能性的URL路径：- 正则表达式：/(news|blog)/[0-9]+- 示例：location ~ /(news|blog)/[0-9]+ { ... }- 描述：匹配类似/news/123, /blog/456等多种可能性的URL路径。
  • 匹配任意字符的URL路径：- 正则表达式：.*- 示例：location ~ .* { ... }- 描述：匹配任意字符的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>

修改配置文件如下，并将上述HTML文件放置在/home/orangepi/Nginx目录下。

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;
  }
}

使用nginx -s reload命令重新加载后进行访问测试：

4.2 编写服务器测试程序

编写服务器测试程序代码如下，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[0]);
        return 1;
    }

    int PORT = atoi(argv[1]);
    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[MAX_SIZE] = {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

修改配置文件如下：

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;
    }
  }
}

发起服务器程序，同时在浏览器侧一直访问进行测试：

5、总结

本文讲解了Nginx的特点，详细讲解了配置文件的格式和配置语法，编写测试程序测试了设置默认界面以及负载均衡调节等功能。

标签： linux nginx 运维
本文转载自: https://blog.csdn.net/cesheng3410/article/details/137266929
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