1.1 Nginx 概述
1.1.1 Nginx 介绍
Nginx(engine X)由Igor Sysoev于2002年开发,分为社区版和商业版(nginx plus)。2019年3月11日,F5 Networks以6.7亿美元的价格收购了Nginx。Nginx是一款免费的、开源的、高性能HTTP和反向代理服务器,同时支持邮件代理服务器以及TCP/UDP代理服务器。它被设计用于解决C10K问题(10,000个并发连接),并且广泛应用于高流量网站中。
Nginx 官网:http://nginx.org
Nginx的其他二次发行版包括:
- Tengine:由淘宝网发起的Web服务器项目,基于Nginx进行优化,添加了许多高级功能和特性,特别适合高访问量的网站。Tengine已经在大型网站如淘宝网、天猫商城中得到了充分检验。官网:http://tengine.taobao.org/
- OpenResty:由章亦春团队开发的基于Nginx与Lua语言的高性能Web平台,官网:http://openresty.org/cn/
1.1.2 Nginx 功能介绍
- 静态资源服务器:如html、图片、js、css、txt等。
- 反向代理:支持HTTP/HTTPS协议。
- 动态资源请求反向代理:结合FastCGI/uWSGI/SCGI等协议。
- TCP/UDP协议转发:支持tcp/udp协议的请求转发。
- 邮件代理:支持IMAP4/POP3协议的反向代理。
1.1.3 Nginx 基础特性
- 模块化设计:具备良好的扩展性。
- 高可靠性:支持热部署,不停机更新配置文件、升级版本和更换日志文件。
- 低内存消耗:在10,000个keep-alive连接下,仅需2.5MB内存。
- 事件驱动:支持AIO、mmap、sendfile等机制。
1.2 Nginx 架构和进程
1.2.1 Nginx 进程结构
Nginx采用多进程架构,由一个Master主进程和多个Worker工作进程组成。
- 主进程(Master Process):负责接收外部操作信号,转发给Worker进程,并监控Worker进程的运行状态。它还负责读取Nginx配置文件,建立、绑定和关闭socket连接,管理和生成工作进程,并实现不中断服务的平滑升级和重启。
- 工作进程(Worker Process):负责处理所有网络请求。每个Worker进程都是独立且平等的,通常设置为CPU核心数,以充分利用资源并减少上下文切换的损耗。Worker进程处理客户请求,将其送入各个功能模块,执行I/O调用,与后端服务器通信,并响应客户请求。
1.2.2 Nginx 进程间通信
Nginx的主进程与工作进程之间通过管道通信。主进程生成工作进程,并在启动时为每个进程建立单向管道,用于发送指令。Worker进程之间也可以通过共享内存或管道通信,但由于它们是隔离的,因此需要通过主进程来实现状态信息的共享。
1.2.3 Nginx 启动和 HTTP 连接建立
Nginx启动时,Master进程加载配置文件并初始化监听的socket。然后,Master进程通过fork出多个Worker进程,Worker进程之间竞争新的连接,成功的Worker进程通过三次握手建立Socket连接并处理请求。
1.3 Nginx 模块介绍
Nginx支持多种模块,模块化设计使其功能可以灵活扩展。
- 核心模块:提供Nginx的基本运行功能,如错误日志记录、配置文件解析、事件驱动机制和进程管理。
- 标准HTTP模块:处理HTTP协议的解析和管理。
- 可选HTTP模块:扩展HTTP功能,如多媒体传输、GeoIP请求解析、网络传输压缩和SSL支持。
- 邮件服务模块:支持POP3、IMAP和SMTP协议的邮件服务。
- Stream服务模块:用于TCP协议代理的实现。
- 第三方模块:用于扩展Nginx功能,如Json支持和Lua支持。
1.4 Nginx 安装
1.4.1 Nginx 版本和安装方式
Nginx主要有三个版本:
- Mainline version:主要开发版本,一般为奇数版本号,如1.19。
- Stable version:最新的稳定版本,一般为偶数版本号,如1.20。
- Legacy versions:旧的稳定版本,如1.18。
Nginx可以通过yum或源码编译安装,推荐使用源码编译方式安装。虽然yum安装较为方便,但版本通常较旧,而源码编译可以更灵活地自定义安装路径和功能,以满足特定业务需求。
Nginx 编译安装
1. 安装所需依赖包
dnf install gcc pcre-devel zlib-devel openssl-devel -y
首先,通过
dnf
包管理器安装 Nginx 编译所需的依赖库。这些依赖包括
gcc
编译器、
pcre-devel
(Perl Compatible Regular Expressions 开发库)、
zlib-devel
(压缩库开发文件)和
openssl-devel
(OpenSSL 开发文件)。
2. 创建目录并解压 Nginx 源码包
mkdir /nginx
创建一个名为
/nginx
的目录,用于存放 Nginx 源码包。将
nginx-1.24.0.tar.gz
文件放置在该目录中,并执行解压命令:
tar zxf nginx-1.24.0.tar.gz
3. 创建 Nginx 运行用户
useradd-s /sbin/nologin -M nginx
通过
useradd
命令创建一个名为
nginx
的系统用户。该用户将用于运行 Nginx,并且不允许登录系统(
-s /sbin/nologin
)且不创建家目录(
-M
)。
4. 进入 Nginx 源码目录
cd nginx-1.24.0/
进入解压后的
nginx-1.24.0
目录,准备进行配置和编译。
5. 配置 Nginx
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module
使用
./configure
脚本配置 Nginx 安装路径和功能模块:
--prefix=/usr/local/nginx
:指定 Nginx 安装路径。--user=nginx
和--group=nginx
:指定 Nginx 运行的用户和用户组。--with-http_ssl_module
:启用 HTTPS 支持。--with-http_v2_module
:启用 HTTP/2 支持。--with-http_realip_module
:启用 IP 透传功能。--with-http_stub_status_module
:启用状态监控页面。--with-http_gzip_static_module
:启用静态文件 Gzip 压缩支持。--with-pcre
:启用正则表达式支持。--with-stream
:启用 TCP 反向代理支持。--with-stream_ssl_module
:启用 TCP SSL 加密支持。--with-stream_realip_module
:启用 TCP 透传 IP 功能。
6. 编译并安装 Nginx
make&&makeinstall
使用
make
命令编译源码并安装 Nginx 到指定的目录。
验证版本及编译参数
1. 配置环境变量
vim ~/.bash_profile
编辑
~/.bash_profile
文件,添加 Nginx 二进制文件的路径到系统环境变量中:
exportPATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin
保存并退出后,执行以下命令使配置生效:
source ~/.bash_profile
2. 验证 Nginx 版本及编译参数
nginx -V
使用
nginx -V
命令查看 Nginx 的版本号和编译时启用的模块。输出如下:
此命令验证了 Nginx 是否成功安装以及是否正确编译了所需模块。
3. 创建 Nginx 启动文件
vim /lib/systemd/system/nginx.service
创建或编辑 Nginx 的 systemd 服务文件
/lib/systemd/system/nginx.service
,内容如下:
[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
关键部分解释如下:
[Unit]
部分定义了服务的描述、依赖和启动顺序。[Service]
部分定义了服务的启动类型、启动前的检查命令、启动命令、重载和停止命令。[Install]
部分定义了服务在系统中的安装模式,通常为multi-user.target
。
保存并退出编辑器后,执行以下命令重新加载 systemd 配置:
systemctl daemon-reload
4. 启动 Nginx 服务
systemctl start nginx
启动 Nginx 服务,检查服务状态以确保其成功运行:
systemctl status nginx
正常情况下,输出将显示 Nginx 服务已启动并运行,且各个进程状态正常。
平滑升级
将旧Nginx二进制文件换成新Nginx程序文件(注意先备份)
向master进程发送USR2信号
master进程修改pid文件名加上后缀.oldbin,成为nginx.pid.oldbin
master进程用新Nginx文件启动新master进程成为旧master的子进程,系统中将有新旧两个Nginx主
进程共同提供Web服务,当前新的请求仍然由旧Nginx的worker进程进行处理,将新生成的master进
程的PID存放至新生成的pid文件nginx.pid
向旧的Nginx服务进程发送WINCH信号,使旧的Nginx worker进程平滑停止
向旧master进程发送QUIT信号,关闭老master,并删除Nginx.pid.oldbin文件
如果发现升级有问题,可以回滚∶向老master发送HUP,向新master发送QUIT
1. 解压源码包
[root@Nginx ~]# tar zxf nginx-1.26.1.tar.gz
功能:将
nginx-1.26.1.tar.gz
文件解压到当前目录。
tar
命令用于解压归档文件,
zxf
参数表示使用 gzip 解压并提取文件。
2. 进入 Nginx 源码目录
[root@Nginx ~]# cd nginx-1.26.1/
功能:进入解压后的 Nginx 源码目录,以便进行配置和编译。
3. 解压额外的模块
[root@Nginx ~]# tar zxf echo-nginx-module-0.63.tar.gz
功能:解压
echo-nginx-module-0.63.tar.gz
文件,该文件包含额外的 Nginx 模块。
4. 配置 Nginx
[root@Nginx nginx-1.26.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --add-module=/root/echo-nginx-module-0.63 --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module
功能:配置 Nginx 编译选项。
--prefix=/usr/local/nginx
:指定 Nginx 安装路径。--add-module=/root/echo-nginx-module-0.63
:添加第三方模块。--user=nginx --group=nginx
:设置运行 Nginx 的用户和用户组。--with-http_ssl_module
:启用 HTTPS 支持。--with-http_v2_module
:启用 HTTP/2 支持。--with-http_realip_module
:启用真实 IP 支持。--with-http_stub_status_module
:启用状态监控模块。--with-http_gzip_static_module
:启用静态文件 Gzip 压缩支持。--with-pcre
:启用 Perl 兼容正则表达式库。--with-stream
:启用流模块。--with-stream_ssl_module
:启用流 SSL 支持。--with-stream_realip_module
:启用流真实 IP 支持。
5. 编译 Nginx
[root@Nginx nginx-1.26.1]# make
功能:编译 Nginx 源码,生成可执行文件。
6. 查看编译后的文件信息
[root@Nginx nginx-1.26.1]# ll objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx
-rwxr-xr-x 1 root root 6177320 Aug 2015:37 objs/nginx
-rwxr-xr-x 1 root root 5679504 Aug 2015:00 /usr/local/nginx/sbin/nginx
功能:列出
objs/nginx
和
/usr/local/nginx/sbin/nginx
文件的信息,确认编译成功并显示文件大小和时间戳。
7. 替换 Nginx 可执行文件
[root@Nginx sbin]# cp nginx nginx.1[root@Nginx sbin]# \cp -f /root/nginx-1.26.1/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin
功能:备份当前 Nginx 可执行文件
nginx
为
nginx.1
,然后将新编译的
nginx
文件复制到
/usr/local/nginx/sbin
目录中,替换旧的可执行文件。
8. 测试 Nginx 配置文件
[root@Nginx sbin]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
功能:测试 Nginx 配置文件是否正确,确保配置语法无误。
9. 重新加载 Nginx 配置
[root@Nginx sbin]# kill -USR2 36606[root@Nginx sbin]# ps aux | grep nginx
root 366060.00.198402564 ? Ss 15:08 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx 366070.00.2137004852 ? S 15:08 0:00 nginx: worker process
root 366080.00.42359888876 pts/0 T 15:08 0:00 systemctl status nginx
root 425800.00.398766084 ? S 15:50 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx 425810.00.2137364764 ? S 15:50 0:00 nginx: worker process
root 425830.00.12216682292 pts/0 S+ 15:50 0:00 grep--color=auto nginx
[root@Nginx sbin]# kill -WINCH 36606[root@Nginx sbin]# kill -QUIT 36606
功能:
kill -USR2 36606
:发送 USR2 信号给旧的 Nginx 主进程,触发其重新加载配置。ps aux | grep nginx
:检查 Nginx 进程的状态。kill -WINCH 36606
:发送 WINCH 信号给旧的主进程,告诉它将工作进程切换到新的主进程。kill -QUIT 36606
:发送 QUIT 信号给旧的主进程,平稳退出。
10. 验证 Nginx 是否正常运行
[root@Nginx sbin]# curl -I localhost
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.1
Date: Tue, 20 Aug 2024 07:51:54 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Tue, 20 Aug 2024 07:00:22 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "66c43f06-267"
Accept-Ranges: bytes
功能:使用
curl
工具向
localhost
发送 HTTP 请求,检查 Nginx 是否正确响应,确保其正常运行并返回 HTTP 200 状态码。
回滚
Nginx 服务回滚与测试
1. 停止 Nginx 服务
[root@Nginx sbin]# pkill nginx
- 使用
pkill nginx
命令停止所有 Nginx 进程。
2. 备份并替换 Nginx 可执行文件
[root@Nginx sbin]# cp nginx nginx.1[root@Nginx sbin]# ls nginx nginx.1 nginx.2
nginx nginx.1 nginx.2
- 创建了
nginx.1
文件作为nginx
文件的备份。 - 列出当前目录下的
nginx
、nginx.1
和nginx.2
文件。
[root@Nginx sbin]# cp /usr/local/nginx/sbin/nginx.1 /usr/local/nginx/sbin/nginx
cp: overwrite '/usr/local/nginx/sbin/nginx'? y
- 使用
cp
命令将nginx.1
文件复制为nginx
文件,并确认覆盖已存在的nginx
文件。
3. 检查 Nginx 进程
[root@Nginx sbin]# ps aux | grep nginx[root@Nginx sbin]# ps aux | grep nginx
root 366080.00.42359888876 pts/0 T 15:08 0:00 systemctl status nginx
root 426280.00.12216682352 pts/0 S+ 16:05 0:00 grep--color=auto nginx
- 使用
ps aux | grep nginx
命令检查当前运行的 Nginx 进程。
4. 启动 Nginx 服务
[root@Nginx sbin]# systemctl start nginx[root@Nginx sbin]# systemctl status nginx
- 使用
systemctl start nginx
命令启动 Nginx 服务。 - 使用
systemctl status nginx
命令检查 Nginx 服务的状态。
5. 检查 Nginx 服务状态输出
● nginx.service - The NGINX HTTP and reverse proxy server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; disabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since Tue 2024-08-20 16:06:27 CST; 5s ago
Process: 42632ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t(code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 42633ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 42634(nginx)
Tasks: 2(limit: 10800)
Memory: 3.1M
CPU: 12ms
CGroup: /system.slice/nginx.service
├─42634 "nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx"
└─42635 "nginx: worker process"
Aug 2016:06:27 Nginx.tinminglee.org systemd[1]: Starting The NGINX HTTP and reverse proxy server...
Aug 2016:06:27 Nginx.tinminglee.org nginx[42632]: nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
Aug 2016:06:27 Nginx.tinminglee.org nginx[42632]: nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
Aug 2016:06:27 Nginx.tinminglee.org systemd[1]: Started The NGINX HTTP and reverse proxy server.
- 显示了 Nginx 服务的状态,确认服务已启动并运行。
- 确认了 Nginx 配置文件的语法正确,并且测试成功。
- 显示了 Nginx 的主进程(PID 42634)和工作者进程(PID 42635)。
6. 测试 Nginx 服务
[root@Nginx sbin]# curl -I localhost
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.24.0
Date: Tue, 20 Aug 2024 08:06:54 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Tue, 20 Aug 2024 07:00:22 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "66c43f06-267"
Accept-Ranges: bytes
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