Web 服务器无法比拟的性能和优势 : 作为 Web 服务器,nginx 处理静态文件 索引文件以及自动索引效率非常高 作为代理服务器,Nginx 可以实现无缓存的反向代理加速, 提高网站运行速度 作为负载均衡服务器,Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP, 也可以支持 HTTP

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1 第一章轻量级 HTTP 服务器 Nginx 本章主要介绍 Nginx 的配置管理和使用 作为一个轻量级的 HTTP 服务器,Nginx 与 Apache 相比, 小巧而精致 : 在性能上, 它占用很少的系统资源, 能支持更多的并发连接, 达到更高的访问效率 ; 在功能上, Nginx 是优秀的代理服务器和负载均衡服务器 ; 在安装配置上,Nginx 安装简单 配置灵活 下面就开始详细介绍 nginx 的配置与使用 1.1 什么是 Nginx 相信很多读者都对 Apache 非常熟悉, 与 Apache 类似,Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器软件, 也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器 Nginx( 发音是 engine x ) 由俄罗斯的程序设计师 Igor Sysoev 所开发 (Igor 将源代码以类 BSD 许可证的形式发布 ), 可以运行在 UNIX,GNU/Linux,BSD,Mac OS X, Solaris, 以及 Microsoft Windows 等操作系统中 随着 Nginx 在很多大型网站的稳定运行, 其稳定 高效的特性逐渐被越来越多的用户认可 1.2 为什么要选择 Nginx Nginx 与 Apache 的异同 Nginx 和 Apache 一样, 都是一个 HTTP 服务器软件, 功能实现上都采用模块化结构设计, 都支持通用的语言接口, 如 PHP Perl Python 等, 同时还支持正 反向代理, 虚拟主机,URL 重写, 压缩传输,SSL 加密传输等 它们之间最大的差别是 Apache 处理速度很慢, 且占用很多内存资源, 而 Nginx 却恰恰相反 ; 在功能实现上,Apache 的所有模块都支持动 静态编译, 而 Nginx 模块都是静态编译的, 同时,Apache 对 Fcgi 支持不好, 而 Nginx 对 Fcgi 的支持非常的好 ; 最重要的是, 在处理连接方式上,Nginx 支持 epoll, 而 Apache 却不支持 ; 在大小上,Nginx 安装包仅仅有几百 K, 和 Nginx 比起来 Apache 绝对是庞然大物 在了解了 Nginx 和 Apache 之间的异同点后基本知道了 Nginx 作为 HTTP 服务器的优势所在 选择 Nginx 的优势所在 通过上面的简单介绍,Nginx 作为 HTTP 服务器的优势是显而易见的, 它有很多其它 机械工业出版社出版发行 1

2 Web 服务器无法比拟的性能和优势 : 作为 Web 服务器,nginx 处理静态文件 索引文件以及自动索引效率非常高 作为代理服务器,Nginx 可以实现无缓存的反向代理加速, 提高网站运行速度 作为负载均衡服务器,Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP, 也可以支持 HTTP 代理服务器, 对外进行服务 同时支持简单的容错和利用算法进行负载均衡 在性能方面,Nginx 是专门为性能优化而开发的, 在实现上非常注重效率 它采用内核 Poll 模型, 可以支持更多的并发连接, 最大可以支持对 个并发连接数的响应, 而且占用很低的内存资源 在稳定性方面,Nginx 采取了分阶段资源分配技术, 使得对 CPU 与内存的占用率非常低 Nginx 官方表示 Nginx 保持 个没有活动的连接, 这些连接只占 2.5M 内存, 因此, 类似 DOS 这样的攻击对 Nginx 来说基本上是没有任何作用的 在高可用性方面,Nginx 支持热部署, 启动速度特别迅速, 因此可以在不间断服务的情况下, 对软件版本或者配置进行升级, 即使运行数月也无需重新启动, 几乎可以做到 7 24 小时的不间断运行 1.3 Nginx 的模块与工作原理 Nginx 由内核和模块组成, 其中, 内核的设计非常微小和简洁, 完成的工作也非常简单, 仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个 location block(location 是 Nginx 配置中的一个指令, 用于 URL 匹配 ), 而在这个 location 中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作 Nginx 的模块从结构上分为核心模块 基础模块和第三方模块, HTTP 模块 EVENT 模块和 MAIL 模块等属于核心模块,HTTP Access 模块 HTTP FastCGI 模块 HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite 模块属于基本模块, 而 HTTP Upstream Request Hash 模块 Notice 模块和 HTTP Access Key 模块属于第三方模块, 用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块 正是有了这么多模块的支撑,Nginx 的功能才会如此强大 Nginx 的模块从功能上分为三类, 分别是 : 1) Handlers( 处理器模块 ) 此类模块直接处理请求, 并进行输出内容和修改 headers 信息等操作 handlers 处理器模块一般只能有一个 2) Filters ( 过滤器模块 ) 此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作, 机械工业出版社出版发行 2

3 最后由 Nginx 输出 3) Proxies ( 代理类模块 ) 就是 Nginx 的 HTTP Upstream 之类的模块, 这些模块主要与后端一些服务比如 fastcgi 等操作交互, 实现服务代理和负载均衡等功能 图 1-1 展示了 Nginx 的模块下一次常规的 HTTP 请求和响应的过程 HTTP 发出请求 HTTP 响应请求 Nginx 内核 Filters( 过滤器模块 N) 选择一个 Handlers 处理器模块 Filters( 过滤器模块 2) 处理内容 Filters( 过滤器模块 1) Handlers( 处理器模块 ) 生成内容 图 1-1 Nginx 的 HTTP 模块请求和响应过程在工作方式上,Nginx 分为单工作进程和多工作进程两种模式 在单工作进程模式下, 除主进程外, 还有一个工作进程, 工作进程是单线程的 ; 在多工作进程模式下, 每个工作进程包含多个线程 Nginx 默认为单工作进程模式 Nginx 的模块直接被编译进 Nginx, 因此属于静态编译方式 启动 Nginx 后,Nginx 的模块被自动加载, 不像在 Apache 一样, 首先将模块编译为一个 so 文件, 然后在配置文件中指定是否进行加载 在解析配置文件时,Nginx 的每个模块都有可能去处理某个请求, 但是同一个处理请求只能由一个模块来完成 1.4 Nginx 的安装与配置 下载与安装 Nginx Nginx 的官方网站是 英文主页为 从这里可以获得 Nginx 的最新版本信息 Nginx 有三个版本 : 稳定版 开发版和历史稳定版 开发版更新较快, 包含最新的功能和 bug 的修复, 但同时也可能会遇到新的 bug, 开发版一旦更新机械工业出版社出版发行 3

4 稳定下来, 就会被加入稳定版分支中 然而有些新功能不一定会被加到旧的稳定版中去 稳定版本更新较慢, 但是 bug 较少, 可以作为生产环境的首选, 因此通常建议使用稳定版 历史稳定版本为以往稳定版本的汇总, 不包含最新的功能 这里选择当前的稳定版本 nginx 作为介绍对象, 开始介绍编译安装 在安装 Nginx 之前, 确保系统已经安装了 gcc openssl-devel pcre-devel 和 zlib-devel 软件库 Linux 开发库是在安装系统时通过手动选择安装的,gcc openssl-devel zlib-devel 三个软件库可以通过安装光盘直接选择安装得到, 而 pcre-devel 库默认不在系统光盘中, 所以这里重点介绍 pcre-devel 库 1. 安装 Nginx 所需的 pcre-devel 库 安装 pcre 库是为了使 Nginx 支持 HTTP Rewrite 模块 下面进行安装, 过程如下 home]# tar zxvf pcre-8.02.tar.gz home]# cd pcre-8.02 pcre-8.02]#make pcre-8.02]#make install 2. 开始安装 Nginx Nginx 的安装非常简单 在默认情况下, 经过编译安装的 Nginx 包含了大部分可用模块 可以通过./configure --help 选项设置各个模块的使用情况, 例如对不需要的 http_ssi 模块, 可通过 --without-http_ssi_module 方式关闭此模块 ; 同理, 如果需要 http_perl 模块, 那么可以通过 --with-http_perl_module 方式安装此模块 下面是安装过程 : [root@localhost home]# tar zxvf nginx tar.gz [root@localhost home]#cd nginx [root@localhostnginx ]#./configure \ --with-http_stub_status_module --prefix=/opt/nginx [root@localhost nginx ]#make [root@localhost nginx ]#make install 在上面的 configure 选项中 --with-http_stub_status_module 可以用来启用 Nginx 的 机械工业出版社出版发行 4

5 NginxStatus 功能, 以监控 Nginx 的当前状态 至此,Nginx 已经安装完成了 Nginx 配置文件结构 Nginx 的配置文件是一个纯文本文件, 它一般位于 Nginx 安装目录的 conf 目录下, 整个配置文件是以 block 的形式组织的 每个 block 一般以一个大括号 { 来表示,block 可以分为几个层次, 整个配置文件中 Main 指令位于最高层, 在 Main 层下面可以有 Events HTTP 等层级, 而在 HTTP 层中又包含有 Server 层, 即 server block,server block 中又可分为 location 层, 并且一个 server block 中可以包含多个 location block 一个完整的配置文件结构如图 1-2 所示 Main Events HTTP Server lacation lacation Server 图 1-2 Nginx 配置文件结构 在了解完配置文件结构之后, 就可以开始配置和调试 Nginx 了 配置与调试 Nginx Nginx 安装完毕后, 会产生相应的安装目录, 根据前面的安装路径,Nginx 的配置文件路径为 /opt/nginx/conf, 其中 nginx.conf 为 Nginx 的主配置文件 这里重点介绍下 nginx.conf 这个配置文件 Nginx 配置文件主要分成四部分 :main( 全局设置 ) server( 主机设置 ) upstream( 负 机械工业出版社出版发行 5

6 载均衡服务器设置 ) 和 location(url 匹配特定位置的设置 ) main 部分设置的指令将影响其他所有设置 ;server 部分的指令主要用于指定主机和端口 ;upstream 指令主要用于负载均衡, 设置一系列的后端服务器 ;location 部分用于匹配网页位置 这四者之间的关系式 :server 继承 main,location 继承 server,upstream 既不会继承其他设置也不会被继承 在这四个部分当中, 每个部分都包含若干指令, 这些指令主要包含 Nginx 的主模块指令 事件模块指令 HTTP 核心模块指令, 同时每个部分还可以使用其他 HTTP 模块指令, 例如 Http SSL 模块 HttpGzip Static 模块和 Http Addition 模块等 下面通过一个 Nginx 配置实例, 详细介绍下 nginx.conf 每个指令的含义 为了能更清楚地了解 Nginx 的结构和每个配置选项的含义, 这里按照功能点将 Nginx 配置文件分为 7 个部分逐次讲解, 下面就围绕这 7 个部分进行介绍 1.Nginx 的全局配置 下面这段内容是对 Nginx 的全局属性配置, 代码如下 : user nobody nobody; worker_processes 4; error_log logs/error.log notice; pid logs/nginx.pid; worker_rlimit_nofile 65535; events{ use epoll; worker_connections 65536; 对上面这段代码中每个配置选项的含义解释如下 : user 是个主模块指令, 指定 Nginx Worker 进程运行用户以及用户组, 默认由 nobody 账号运行 worker_processes 是个主模块指令, 指定了 Nginx 要开启的进程数 每个 Nginx 进程平均耗费 10M~12M 内存 根据经验, 一般指定一个进程足够了, 如果是多核 CPU, 建议指定和 CPU 的数量一样的进程数即可 error_log 是个主模块指令, 用来定义全局错误日志文件 日志输出级别有 debug info notice warn error crit 可供选择, 其中,debug 输出日志最为最详细, 而 crit 输出日志最少 pid 是个主模块指令, 用来指定进程 id 的存储文件位置 worker_rlimit_nofile 用于绑定 worker 进程和 CPU, Linux 内核 2.4 以上可用 机械工业出版社出版发行 6

7 events 指令是设定 Nginx 的工作模式及连接数上限 events{ use epoll; worker_connections 65536; use 是个事件模块指令, 用来指定 Nginx 的工作模式 Nginx 支持的工作模式有 select poll kqueue epoll rtsig 和 /dev/poll 其中 select 和 poll 都是标准的工作模式,kqueue 和 epoll 是高效的工作模式, 不同的是 epoll 用在 Linux 平台上, 而 kqueue 用在 BSD 系统中 对于 Linux 系统,epoll 工作模式是首选 worker_connections 也是个事件模块指令, 用于定义 Nginx 每个进程的最大连接数, 默认是 最大客户端连接数由 worker_processes 和 worker_connections 决定, 即 Max_client=worker_processes*worker_connections, 在作为反向代理时,max_clients 变为 : max_clients = worker_processes * worker_connections/4 进程的最大连接数受 Linux 系统进程的最大打开文件数限制, 在执行操作系统命令 ulimit -n 后 worker_connections 的设置才能生效 2.HTTP 服务器配置 接下来开始进行 HTTP 服务器设置 下面这段内容是 Nginx 对 HTTP 服务器相关属性的配置, 代码如下 : http{ include conf/mime.types; default_type application/octet-stream; log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ' '"$request" $status $bytes_sent ' '"$http_referer" "$http_user_agent" ' '"$gzip_ratio"'; log_format download '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ' '"$request" $status $bytes_sent ' '"$http_referer" "$http_user_agent" ' '"$http_range" "$sent_http_content_range"'; 机械工业出版社出版发行 7

8 client_max_body_size 20m; client_header_buffer_size 32K; large_client_header_buffers 4 32k; Sendfile on; tcp_nopush tcp_nodelay on; on; keepalive_timeout 60; client_header_timeout 10; client_body_timeout 10; send_timeout 10; 下面详细介绍下这段代码中每个配置选项的含义 include 是个主模块指令, 实现对配置文件所包含的文件的设定, 可以减少主配置文件的复杂度 类似于 Apache 中的 include 方法 default_type 属于 HTTP 核心模块指令, 这里设定默认类型为二进制流, 也就是当文件类型未定义时使用这种方式, 例如在没有配置 PHP 环境时,Nginx 是不予解析的, 此时, 用浏览器访问 PHP 文件就会出现下载窗口 下面的代码实现对日志格式的设定 log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ' '"$request" $status $bytes_sent ' '"$http_referer" "$http_user_agent" ' '"$gzip_ratio"'; log_format download '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ' '"$request" $status $bytes_sent ' '"$http_referer" "$http_user_agent" ' '"$http_range" "$sent_http_content_range"'; log_format 是 Nginx 的 HttpLog 模块指令, 用于指定 Nginx 日志的输出格式 main 为此日志输出格式的名称, 可以在下面的 access_log 指令中引用 client_max_body_size 用来设置允许客户端请求的最大的单个文件字节数 client_header_buffer_size 用于指定来自客户端请求头的 headerbuffer 大小 对于大多数请求,1K 的缓冲区大小已经足够, 如果自定义了消息头或有更大的 Cookie, 可以增加缓冲区大小 这里设置为 32K large_client_header_buffers 用来指定客户端请求中较大的消息头的缓存最大数量和大小, 机械工业出版社出版发行 8

9 4 为个数, 128K 为大小, 最大缓存量为 4 个 128K sendfile 参数用于开启高效文件传输模式 将 tcp_nopush 和 tcp_nodelay 两个指令设置为 on 用于防止网络阻塞 keepalive_timeout 设置客户端连接保持活动的超时时间 在超过这个时间之后, 服务器会关闭该连接 client_header_timeout 设置客户端请求头读取超时时间 如果超过这个时间, 客户端还没有发送任何数据,Nginx 将返回 Request time out(408) 错误 client_body_timeout 设置客户端请求主体读取超时时间 如果超过这个时间, 客户端还没有发送任何数据,Nginx 将返回 Request time out(408) 错误, 默认值是 60 send_timeout 指定响应客户端的超时时间 这个超时仅限于两个连接活动之间的时间, 如果超过这个时间, 客户端没有任何活动,Nginx 将会关闭连接 3.HttpGzip 模块配置 下面配置 Nginx 的 HttpGzip 模块 这个模块支持在线实时压缩输出数据流 要查看是 否安装了此模块, 需要使用下面的命令 : [root@localhost conf]# /opt/nginx/sbin/nginx -V nginx version: nginx/ configure arguments: --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --prefix=/opt/nginx 通过 /opt/nginx/sbin/nginx -V 命令可以查看安装 Nginx 时的编译选项, 由输出可知, 我们已 经安装了 HttpGzip 模块 下面是 HttpGzip 模块在 Nginx 配置中的相关属性设置 : gzip on; gzip_min_length 1k; gzip_buffers 4 16k; gzip_http_version 1.1; gzip_comp_level 2; gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml; gzip_vary on; gzip 用于设置开启或者关闭 gzip 模块, gzip on 表示开启 GZIP 压缩, 实时压缩输出 数据流 gzip_min_length 设置允许压缩的页面最小字节数, 页面字节数从 header 头的 Content-Length 中获取 默认值是 0, 不管页面多大都进行压缩 建议设置成大于 1K 的字 机械工业出版社出版发行 9

10 节数, 小于 1K 可能会越压越大 gzip_buffers 表示申请 4 个单位为 16K 的内存作为压缩结果流缓存, 默认值是申请与原始数据大小相同的内存空间来存储 gzip 压缩结果 gzip_http_version 用于设置识别 HTTP 协议版本, 默认是 1.1, 目前大部分浏览器已经支持 GZIP 解压, 使用默认即可 gzip_comp_level 用来指定 GZIP 压缩比,1 压缩比最小, 处理速度最快 ;9 压缩比最大, 传输速度快, 但处理最慢, 也比较消耗 cpu 资源 gzip_types 用来指定压缩的类型, 无论是否指定, text/html 类型总是会被压缩的 gzip_vary 选项可以让前端的缓存服务器缓存经过 GZIP 压缩的页面, 例如用 Squid 缓存经过 Nginx 压缩的数据 4. 负载均衡配置 下面设定负载均衡的服务器列表 upstream ixdba.net{ ip_hash; server :80; server :80 down; server :8009 max_fails=3 fail_timeout=20s; server :8080; upstream 是 Nginx 的 HTTP Upstream 模块, 这个模块通过一个简单的调度算法来实现客户端 IP 到后端服务器的负载均衡 在上面的设定中, 通过 upstream 指令指定了一个负载均衡器的名称 ixdba.net 这个名称可以任意指定, 在后面需要的地方直接调用即可 Nginx 的负载均衡模块目前支持 4 种调度算法, 下面进行分别介绍, 其中后两项属于第三方的调度方法 轮询 ( 默认 ) 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器, 如果后端某台 服务器宕机, 故障系统被自动剔除, 使用户访问不受影响 Weight 指定轮询权值,Weight 值越大, 分配到的访问机率越高, 主要用于后端每 个服务器性能不均的情况下 ip_hash 每个请求按访问 IP 的 hash 结果分配, 这样来自同一个 IP 的访客固定访 问一个后端服务器, 有效解决了动态网页存在的 session 共享问题 机械工业出版社出版发行 10

11 fair 比上面两个更加智能的负载均衡算法 此种算法可以依据页面大小和加载时 间长短智能地进行负载均衡, 也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求, 响应时间短的优先分配 Nginx 本身是不支持 fair 的, 如果需要使用这种调度算法, 必须下载 Nginx 的 upstream_fair 模块 url_hash 按访问 url 的 hash 结果来分配请求, 使每个 url 定向到同一个后端服务器, 可以进一步提高后端缓存服务器的效率 Nginx 本身是不支持 url_hash 的, 如果需要使用这种调度算法, 必须安装 Nginx 的 hash 软件包 在 HTTP Upstream 模块中, 可以通过 server 指令指定后端服务器的 IP 地址和端口, 同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态 常用的状态有 : down, 表示当前的 server 暂时不参与负载均衡 backup, 预留的备份机器 当其他所有的非 backup 机器出现故障或者忙的时候, 才会请求 backup 机器, 因此这台机器的压力最轻 max_fails, 允许请求失败的次数, 默认为 1 当超过最大次数时, 返回 proxy_next_upstream 模块定义的错误 fail_timeout, 在经历了 max_fails 次失败后, 暂停服务的时间 max_fails 可以和 fail_timeout 一起使用 注意当负载调度算法为 ip_hash 时, 后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是 weight 和 backup 5.server 虚拟主机配置 下面介绍对虚拟主机的配置 建议将对虚拟主机进行配置的内容写进另外一个文件, 然 后通过 include 指令包含进来, 这样更便于维护和管理 server{ listen 80; server_name index index.html index.htm index.jsp; root /web/wwwroot/ charset gb2312; server 标志定义虚拟主机开始,listen 用于指定虚拟主机的服务端口,server_name 用来 指定 IP 地址或者域名, 多个域名之间用空格分开 Index 用于设定访问的默认首页地址,root 指令用于指定虚拟主机的网页根目录, 这个目录可以是相对路径, 也可以是绝对路径 机械工业出版社出版发行 11

12 Charset 用于设置网页的默认编码格式 access_log logs/ main; access_log 用来指定此虚拟主机的访问日志存放路径, 最后的 main 用于指定访问日志的输出格式 6.URL 匹配配置 URL 地址匹配是进行 Nginx 配置中最灵活的部分 location 支持正则表达式匹配, 也支持条件判断匹配, 用户可以通过 location 指令实现 Nginx 对动 静态网页进行过滤处理 以下这段设置是通过 location 指令来对网页 URL 进行分析处理, 所有扩展名以.gif.jpg.jpeg.png.bmp.swf 结尾的静态文件都交给 nginx 处理, 而 expires 用来指定静态文件的过期时间, 这里是 30 天 location ~.*\.(gif jpg jpeg png bmp swf)$ { root /web/wwwroot/ expires 30d; 以下这段设置是将 upload 和 html 下的所有文件都交给 nginx 来处理, 当然,upload 和 html 目录包含在 /web/wwwroot/ 目录中 location ~ ^/(upload html)/ { root /web/wwwroot/ expires 30d; 在最后这段设置中,location 是对此虚拟主机下动态网页的过滤处理, 也就是将所有以.jsp 为后缀的文件都交给本机的 8080 端口处理 location ~.*.jsp$ { index index.jsp; proxy_pass 7.StubStatus 模块配置 StubStatus 模块能够获取 Nginx 自上次启动以来的工作状态, 此模块非核心模块, 需要 机械工业出版社出版发行 12

13 在 Nginx 编译安装时手工指定才能使用此功能 以下指令实指定启用获取 Nginx 工作状态的功能 location /NginxStatus { stub_status access_log auth_basic auth_basic_user_file on; logs/nginxstatus.log; "NginxStatus";../htpasswd; stub_status 设置为 on 表示启用 StubStatus 的工作状态统计功能 access_log 用来指定 StubStatus 模块的访问日志文件 auth_basic 是 Nginx 的一种认证机制 auth_basic_user_file 用来指定认证的密码文件, 由于 Nginx 的 auth_basic 认证采用的是与 Apache 兼容的密码文件, 因此需要用 Apache 的 htpasswd 命令来生成密码文件, 例如要添加一个 webadmin 用户, 可以使用下面方式生成密码文件 : /usr/local/apache/bin/htpasswd -c /opt/nginx/conf/htpasswd webadmin 会得到以下提示信息 : New password: 输入密码之后, 系统会要求再次输入密码 确认之后添加用户成功 要查看 Nginx 的运行状态, 可以输入 NginxStatus, 然后输入刚刚创建的用户名和密码就可以看到如下信息 : Active connections: 1 server accepts handled requests Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0 Active connections 表示当前活跃的连接数, 第三行的三个数字表示 Nginx 当前总共处理了 个连接, 成功创建 次握手, 总共处理了 个请求 最后一行的 Reading 表示 Nginx 读取到客户端 Header 信息数,Writing 表示 Nginx 返回给客户端的 Header 信息数, Waiting 表示 Nginx 已经处理完, 正在等候下一次请求指令时的驻留连接数 在最后这段设置中, 设置了虚拟主机的错误信息返回页面, 通过 error_page 指令可以定制各种错误信息的返回页面 在默认情况下,Nginx 会在主目录的 html 目录中查找指定的返回页面, 特别需要注意的是, 这些错误信息的返回页面大小一定要超过 512K, 否者会被 ie 浏览器替换为 ie 默认的错误页面 error_page 404 /404.html; error_page /50x.html; location = /50x.html { root html; 机械工业出版社出版发行 13

14 1.4.4Nginx 的启动 停止和平滑重启 在完成对 nginx.conf 文件的配置后, 就可以启动服务了,Nginx 自身提供了一些用于日 常维护的命令, 下面进行详细的介绍 1.Nginx 基本信息检查 (1) 检查 Nginx 配置文件的正确性 Nginx 提供的配置文件调试功能非常有用, 可以快速定位配置文件存在的问题 执行如下命令检测配置文件的正确性 : /opt/nginx/sbin/nginx t 或者 /opt/nginx/sbin/nginx -t -c /opt/nginx/conf/nginx.conf 其中, -t 参数用于检查配置文件是否正确, 但并不执行 -c 参数用于指定配置文件路径, 如果不指定配置文件路径,Nginx 默认会在安装时指定的安装目录下查找 conf/nginx.conf 文件 如果检测结果显示如下信息, 说明配置文件正确 the configuration file /opt/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok configuration file /opt/nginx/conf/nginx.conf test is successful (2) 显示 Nginx 的版本以及相关编译信息 在命令行执行以下命令可以显示安装 Nginx 的版本信息 /opt/nginx/sbin/nginx -v 执行以下命令显示安装的 Nginx 版本和相关编译信息 : /opt/nginx/sbin/nginx -V 不但显示 Nginx 的版本信息, 同时显示 nginx 在编译时指定的相关模块信息 2.Nginx 的启动 关闭与重启 Nginx 对进程的控制能力非常强大, 可以通过信号指令控制进程 常用的信号有 : QUIT, 表处理完当前请求后, 关闭进程 HUP, 表示重新加载配置, 也就是关闭原有的进程, 并开启新的工作进程 此操作 机械工业出版社出版发行 14

15 不会中断用户的访问请求, 因此可以通过此信号平滑的重启 Nginx USR1, 用于 Nginx 的日志切换, 也就是重新打开一个日志文件, 例如每天要生成 一个新的日志文件时, 可以使用这个信号来控制 USR2, 用于平滑升级可执行程序 WINCH, 从容关闭工作进程 (1)Nginx 的启动 Nginx 的启动非常简单, 只需输入 : /opt/nginx/sbin/nginx 即可完成 nginx 的启动 nginx 启动后, 可以通过如下命令查看 Nginx 的启动进程 : [root@localhost logs]# ps -ef grep nginx root :14? 00:00:00 nginx: master process /opt/nginx/sbin/nginx nobody :15? 00:00:00 nginx: worker process nobody :15? 00:00:00 nginx: worker process nobody :15? 00:00:00 nginx: worker process nobody :15? 00:00:00 nginx: worker process (2)Nginx 的关闭 如果要关闭 Nginx 进程, 可以使用如下命令 : kill -XXX pid 其中,XXX 就是信号名,pid 是 Nginx 的进程号, 可以通过如下两个命令获取 : ps -ef grep "nginx: master process" grep -v "grep" awk -F ' ' '{print $2' cat /opt/nginx/logs/nginx.pid (3)Nginx 的平滑重启 要不间断服务地重新启动 Nginx, 可以使用如下命令 : kill -HUP cat /opt/nginx/logs/nginx.pid 1.5 Nginx 常用配置实例 Nginx 作为一个 HTTP 服务器, 在功能实现方面和性能方面都表现得非常卓越, 完全可 以与 Apache 相媲美, 几乎可以实现 Apache 的所有功能, 下面就介绍一些 Nginx 常用的配 机械工业出版社出版发行 15

16 置实例, 具体包含虚拟主机配置 负载均衡配置 防盗链配置以及日志管理等 虚拟主机配置实例 下面在 Nginx 中创建三个虚拟主机, 需要说明的是, 这里仅仅列出了虚拟主机配置部分 http { server { listen 80; server_name access_log logs/domain1.access.log main; location / { index index.html; root /web/www/domain1.com/htdocs; server { listen 80; server_name access_log logs/domain2.access.log main; location / { index index.html; root /web/www/domain2.com/htdocs; include /opt/nginx/conf/vhosts/ 这里用到了 include 指令, 其中 /opt/nginx/conf/vhosts/ 的内容为 : server { listen 80; server_name access_log logs/domain3.access.log main; location / { index index.html; root /web/www/domain3.com/htdocs; 负载均衡配置实例 下面通过 Nginx 的反向代理功能配置一个 Nginx 负载均衡服务器 后端有三个服务节点, 机械工业出版社出版发行 16

17 用于提供 Web 服务, 通过 Nginx 的调度实现三个节点的负载均衡 http { upstream myserver { server :80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=20s; server :80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=20s; server :80 weight=4 max_fails=3 fail_timeout=20s; server { listen 80; server_name ; index index.htm index.html; root /ixdba/web/wwwroot; location / { proxy_pass proxy_next_upstream http_500 http_502 http_503 error timeout invalid_header; include /opt/nginx/conf/proxy.conf; 在上面这个配置实例中, 首先定义了一个负载均衡组 myserver, 然后在 location 部分通过 proxy_pass 实现负载调度功能, 其中 proxy_pass 指令用来指定代理的后端服务器地址和端口, 地址可以是主机名或者 IP 地址, 也可以是通过 upstream 指令设定的负载均衡组名称 proxy_next_upstream 用来定义故障转移策略, 当后端服务节点返回 和执行超时等错误时, 自动将请求转发到 upstream 负载均衡组中的另一台服务器, 实现故障转移 最后通过 include 指令包含进来一个 proxy.conf 文件 其中 /opt/nginx/conf/proxy.conf 的内容为 : proxy_redirect off; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_connect_timeout 90; proxy_send_timeout 90; proxy_read_timeout 90; proxy_buffer_size 4k; proxy_buffers 4 32k; 机械工业出版社出版发行 17

18 proxy_busy_buffers_size 64k; proxy_temp_file_write_size 64k; Nginx 的代理功能是通过 http proxy 模块来实现的 默认在安装 Nginx 时已经安装了 http proxy 模块因此可直接使用 http proxy 模块 下面详细解释 proxy.conf 文件中每个选项代表的含义 proxy_set_header: 设置由后端的服务器获取用户的主机名或者真实 IP 地址, 以及 代理者的真实 IP 地址 client_body_buffer_size: 用于指定客户端请求主体缓冲区大小, 可以理解为先保存 到本地再传给用户 proxy_connect_timeout: 表示与后端服务器连接的超时时间, 即发起握手等候响应 的超时时间 proxy_send_timeout: 表示后端服务器的数据回传时间, 即在规定时间之内后端服 务器必须传完所有的数据, 否则,Nginx 将断开这个连接 proxy_read_timeout: 设置 Nginx 从代理的后端服务器获取信息的时间, 表示连接 建立成功后,Nginx 等待后端服务器的响应时间, 其实是 Nginx 已经进入后端的排 队之中等候处理的时间 proxy_buffer_size: 设置缓冲区大小, 默认, 该缓冲区大小等于指令 proxy_buffers 设置的大小 proxy_buffers: 设置缓冲区的数量和大小 nginx 从代理的后端服务器获取的响应 信息, 会放置到缓冲区 proxy_busy_buffers_size: 用于设置系统很忙时可以使用的 proxy_buffers 大小, 官 方推荐的大小为 proxy_buffers*2 proxy_temp_file_write_size: 指定 proxy 缓存临时文件的大小 防盗链配置实例 Nginx 的防盗链功能也非常强大 在默认情况下, 只需要进行简单的配置, 即可实现防盗链处理 请看下面的这个实例 : location ~* \.(jpg gif png swf flv wma wmv asf mp3 mmf zip rar)$ { valid_referers none blocked *.ixdba1.net ixdba1.net; if ($invalid_referer) { rewrite ^/ 机械工业出版社出版发行 18

19 #return 403; location /images { root /opt/nginx/html; valid_referers none blocked *.ixdba1.net ixdba1.net; if ($invalid_referer) { return 403; 在上面这段防盗链设置中, 分别针对不同文件类型和不同的目录进行了设置, 读者可以根据自己的需求进行类似的设定 jpg gif png swf flv wma wmv asf mp3 mmf zip rar 表示对以 jpg gif png swf flv wma wmv asf mp3 mmf zip 和 rar 为后缀的文件实行防盗链处理 *.ixdba1.net ixdba1.net 表示这个请求可以正常访问上面指定的文件资源 if{ 中的内容的意思是 : 如果地址不是上面指定的地址就跳转到通过 rewrite 指定的地址, 也可以直接通过 return 返回 403 错误 要做更加复杂的防盗链处理, 可以使用 Nginx 的 HttpAccessKeyModule, 通过这个模块可以实现功能更强大的防盗链处理, 更详细的参考官方文档 日志分割配置实例 Nginx 没有类似 Apache 的 cronolog 日志分割处理的功能, 但是, 可以通过 nginxnginx 的信号控制功能利用脚本来实现日志的自动切割 请看下面的一个实例 Nginx 对日志进行处理的脚本 : #/bin/bash savepath_log='/home/nginx/logs' nglogs='/opt/nginx/logs' mkdir -p $savepath_log/$(date +%Y)/$(date +%m) mv $nglogs/access.log $savepath_log/$(date +%Y)/$(date +%m)/access.$(date +%Y%m%d).log mv $nglogs/error.log $savepath_log/$(date +%Y)/$(date +%m)/error.$(date +%Y%m%d).log kill -USR1 `cat /opt/nginx/logs/nginx.pid` 将这段脚本保存后加入到 Linux 的 crontab 守护进程, 让此脚本在每天凌晨 0 点执行, 就可以实现日志的每天分割功能了 其中, 变量 savepath_log 指定分割后的日志存放的路径, 而变量 nglogs 指定 Nginx 日志 机械工业出版社出版发行 19

20 文件的存放路径 最后一行, 通过 Nginx 的信号 USR1 实现了日志的自动切换功能 1.6Nginx 性能优化技巧 编译安装过程优化 1. 减小 Nginx 编译后的文件大小 在编译 Nginx 时, 默认以 debug 模式进行, 而在 debug 模式下会插入很多跟踪和 ASSERT 之类的信息, 编译完成后, 一个 Nginx 要有好几兆字节 在编译前取消 Nginx 的 debug 模式, 编译完成后 Nginx 只有几百千字节, 因此可以在编译之前, 修改相关源码, 取消 debug 模式, 具体方法如下 : 在 Nginx 源码文件被解压后, 找到源码目录下的 auto/cc/gcc 文件, 在其中找到如下几行 : # debug CFLAGS= $CFLAGS -g 注释掉或删掉这两行, 即可取消 debug 模式 2. 为特定的 CPU 指定 CPU 类型编译优化 在编译 Nginx 时, 默认的 GCC 编译参数是 -O, 要优化 GCC 编译, 可以使用以下两个参数 : --with-cc-opt='-o3' --with-cpu-opt=cpu # 为特定的 CPU 编译, 有效的值包括 :pentium, pentiumpro, pentium3, pentium4, athlon, opteron, amd64, sparc32, sparc64, ppc64 要确定 CPU 类型, 可以通过如下命令 : [root@localhost home]#cat /proc/cpuinfo grep "model name" 利用 TCMalloc 优化 Nginx 的性能 TCMalloc 的全称为 Thread-Caching Malloc, 是谷歌开发的开源工具 google-perftools 中的一个成员 与标准的 glibc 库的 malloc 相比,TCMalloc 库在内存分配效率和速度上要 高很多, 这在很大程度上提高了服务器在高并发情况下的性能, 从而降低系统负载 下面简 机械工业出版社出版发行 20

21 单介绍如何为 Nginx 添加 TCMalloc 库支持 要安装 TCMalloc 库, 需要安装 libunwind(32 位操作系统不需要安装 ) 和 google-perftools 两个软件包,libunwind 库为基于 64 位 CPU 和操作系统的程序提供了基本函数调用链和函数调用寄存器功能 下面介绍利用 TCMalloc 优化 Nginx 的具体操作过程 : 1. 安装 libunwind 库 可以从 下载相应的 libunwind 版本, 这里下载的是 libunwind-0.99-alpha.tar.gz, 安装过程如下 : [root@localhost home]#tar zxvf libunwind-0.99-alpha.tar.gz [root@localhost home]# cd libunwind-0.99-alpha/ [root@localhost libunwind-0.99-alpha]#cflags=-fpic./configure [root@localhost libunwind-0.99-alpha]#make CFLAGS=-fPIC [root@localhost libunwind-0.99-alpha]#make CFLAGS=-fPIC install 2. 安装 google-perftools 可以从 下载相应的 google-perftools 版本, 这里下载的是 google-perftools-1.8.tar.gz, 安装过程如下 : [root@localhost home]#tar zxvf google-perftools-1.8.tar.gz [root@localhost home]#cd google-perftools-1.8/ [root@localhost google-perftools-1.8]#./configure [root@localhost google-perftools-1.8]#make && make install [root@localhost google-perftools-1.8]#echo "/usr/local/lib" > /etc/ld.so.conf.d/usr_local_lib.conf [root@localhost google-perftools-1.8]# ldconfig 至此,google-perftools 安装完成 3. 重新编译 Nginx 为了使 Nginx 支持 google-perftools, 需要在安装过程中添加 with-google_perftools_module 选项重新编译 Nginx, 安装代码如下 : [root@localhostnginx ]#./configure \ >--with-google_perftools_module --with-http_stub_status_module [root@localhost nginx ]#make [root@localhost nginx ]#make install --prefix=/opt/nginx 到这里 Nginx 安装完成 机械工业出版社出版发行 21

22 4. 为 google-perftools 添加线程目录 创建一个线程目录, 这里将文件放在 /tmp/tcmalloc 下, 操作如下 : [root@localhost home]#mkdir /tmp/tcmalloc [root@localhost home]#chmod 0777 /tmp/tcmalloc 5. 修改 Nginx 主配置文件 修改 nginx.conf 文件, 在 pid 这行的下面添加如下代码 : #pid logs/nginx.pid; google_perftools_profiles /tmp/tcmalloc; 接着, 重启 Nginx, 完成 google-perftools 的加载 6. 验证运行状态 为了验证 google-perftools 已经正常加载, 通过如下命令查看 : [root@ localhost home]# lsof -n grep tcmalloc nginx 2395 nobody 9w REG 8, /tmp/tcmalloc.2395 nginx 2396 nobody 11w REG 8, /tmp/tcmalloc.2396 nginx 2397 nobody 13w REG 8, /tmp/tcmalloc.2397 nginx 2398 nobody 15w REG 8, /tmp/tcmalloc.2398 由于在 Nginx 配置文件中, 设置 worker_processes 的值为 4, 因此开启了 4 个 Nginx 线程, 每个线程会有一行记录 每个线程文件后面的数字值就是启动的 Nginx 的 PID 值 至此, 利用 TCMalloc 优化 Nginx 的操作完成 Nginx 内核参数优化 内核参数的优化, 主要是在 Linux 系统中针对 Nginx 应用而进行的系统内核参数优化, 常见的优化参数值如下 下面给出一个优化实例以供参考 : net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 net.ipv4.ip_local_port_range = net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 net.core.somaxconn = 机械工业出版社出版发行 22

23 net.core.netdev_max_backlog = net.ipv4.tcp_max_orphans = net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = net.ipv4.tcp_synack_retries = 1 net.ipv4.tcp_syn_retries = 1 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1 net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30 将上面的内核参数值加入 /etc/sysctl.conf 文件中, 然后执行如下命令使之生效 : [root@ localhost home]#/sbin/sysctl -p 下面是对实例中选项的含义进行介绍 : net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 参数用来设定 timewait 的数量, 默认是 , 这里 设为 6000 net.ipv4.ip_local_port_range 选项用来设定允许系统打开的端口范围 net.ipv4.tcp_tw_recycle 选项用于设置启用 timewait 快速回收 net.ipv4.tcp_tw_reuse 选项用于设置开启重用, 允许将 TIME-WAIT sockets 重新用 于新的 TCP 连接 net.ipv4.tcp_syncookies 选项用于设置开启 SYN Cookies, 当出现 SYN 等待队列溢 出时, 启用 cookies 进行处理 net.core.somaxconn 选项默认值是 128, 这个参数用于调节系统同时发起的 tcp 连 接数, 在高并发的请求中, 默认的值可能会导致链接超时或者重传, 因此, 需要结 合并发请求数来调节此值 net.core.netdev_max_backlog 选项表示当每个网络接口接收数据包的速率比内核处 理这些包的速率快时, 允许发送到队列的数据包的最大数目 net.ipv4.tcp_max_orphans 选项用于设定系统中最多有多少个 TCP 套接字不被关联 到任何一个用户文件句柄上 如果超过这个数字, 孤立连接将立即被复位并打印出 警告信息 这个限制只是为了防止简单的 DoS 攻击 不能过分依靠这个限制甚至 人为减小这个值, 更多的情况是增加这个值 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 选项用于记录那些尚未收到客户端确认信息的连接 请求的最大值 对于有 128MB 内存的系统而言, 此参数的默认值是 1024, 对小内 存的系统则是 128 net.ipv4.tcp_synack_retries 参数的值决定了内核放弃连接之前发送 SYN+ACK 包的 数量 net.ipv4.tcp_syn_retries 选项表示在内核放弃建立连接之前发送 SYN 包的数量 机械工业出版社出版发行 23

24 net.ipv4.tcp_fin_timeout 选项决定了套接字保持在 FIN-WAIT-2 状态的时间 默认 值是 60 秒 正确设置这个值非常重要, 有时候即使一个负载很小的 Web 服务器, 也会出现因为大量的死套接字而产生内存溢出的风险 net.ipv4.tcp_keepalive_time 选项表示当 keepalive 启用的时候,TCP 发送 keepalive 消息的频度 默认值是 2( 单位是小时 ) 1.7 实战 Nginx 与 PHP(FastCGI) 的安装 配置与优化 什么是 FastCGI FastCGI 是一个可伸缩地 高速地在 HTTP server 和动态脚本语言间通信的接口 多数流行的 HTTP server 都支持 FastCGI, 包括 Apache Nginx 和 lighttpd 等, 同时,FastCGI 也被许多脚本语言所支持, 其中就有 PHP FastCGI 是从 CGI 发展改进而来的 传统 CGI 接口方式的主要缺点是性能很差, 因为每次 HTTP 服务器遇到动态程序时都需要重新启动脚本解析器来执行解析, 然后结果被返回给 HTTP 服务器 这在处理高并发访问时, 几乎是不可用的 另外传统的 CGI 接口方式安全性也很差, 现在已经很少被使用了 FastCGI 接口方式采用 C/S 结构, 可以将 HTTP 服务器和脚本解析服务器分开, 同时在脚本解析服务器上启动一个或者多个脚本解析守护进程 当 HTTP 服务器每次遇到动态程序时, 可以将其直接交付给 FastCGI 进程来执行, 然后将得到的结果返回给浏览器 这种方式可以让 HTTP 服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端, 这在很大程度上提高了整个应用系统的性能 Nginx+FastCGI 运行原理 Nginx 不支持对外部程序的直接调用或者解析, 所有的外部程序 ( 包括 PHP) 必须通过 FastCGI 接口来调用 FastCGI 接口在 Linux 下是 socket,( 这个 socket 可以是文件 socket, 也可以是 ip socket) 为了调用 CGI 程序, 还需要一个 FastCGI 的 wrapper(wrapper 可以理解为用于启动另一个程序的程序 ), 这个 wrapper 绑定在某个固定 socket 上, 如端口或者文件 socket 当 Nginx 将 CGI 请求发送给这个 socket 的时候, 通过 FastCGI 接口,wrapper 接纳到请求, 然后派生出一个新的线程, 这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返机械工业出版社出版发行 24

25 回数据 ; 接着,wrapper 再将返回的数据通过 FastCGI 接口, 沿着固定的 socket 传递给 Nginx; 最后,Nginx 将返回的数据发送给客户端, 这就是 Nginx+FastCGI 的整个运作过程 详细的 过程, 如图 1-3 所示 图 1-3 Nginx+FastCGI 运行原理 spawn-fcgi 与 PHP-FPM 前面介绍过,FastCGI 接口方式在脚本解析服务器上启动一个或者多个守护进程对动态脚本进行解析, 这些进程就是 FastCGI 进程管理器, 或者称之为 FastCGI 引擎, spawn-fcgi 与 PHP-FPM 就是支持 PHP 的两个 FastCGI 进程管理器 下面简单介绍 spawn-fcgi 与 PHP-FPM 的异同 spawn-fcgi 是 HTTP 服务器 lighttpd 的一部分, 目前已经独立成为一个项目, 一般与 lighttpd 配合使用来支持 PHP, 但是 ligttpd 的 spwan-fcgi 在高并发访问的时候, 会出现内存泄漏甚至自动重启 FastCGI 的问题 Nginx 是个轻量级的 HTTP server, 必须借助第三方的 FastCGI 处理器才可以对 PHP 进行解析, 因此 Nginx+spawn-fcgi 的组合也可以实现对 PHP 的解析, 这里不过多讲述 PHP-FPM 也是一个第三方的 FastCGI 进程管理器, 它是作为 PHP 的一个补丁来开发的, 在安装的时候也需要和 PHP 源码一起编译, 也就是说 PHP-FPM 被编译到 PHP 内核中, 因此在处理性能方面更加优秀 ; 同时它在处理高并发方面也比 spawn-fcgi 引擎好很多, 因此, 推荐 Nginx+PHP/PHP-FPM 这个组合对 PHP 进行解析 FastCGI 的主要优点是把动态语言和 HTTP Server 分离开来, 所以 Nginx 与 PHP/PHP-FPM 经常被部署在不同的服务器上, 以分担前端 Nginx 服务器的压力, 使 Nginx 机械工业出版社出版发行 25

26 专一处理静态请求和转发动态请求, 而 PHP/PHP-FPM 服务器专一解析 PHP 动态请求 PHP 与 PHP-FPM 的安装及优化 1. 下载安装包 从 官方网站下载 PHP 源码包, 这里下载的是稳定版 php tar.gz 从 下载对应的 PHP-FPM 源码包, 这里下载的是 php fpm diff.gz 需要注意, 在下载软件包版本时, 尽量使 PHP 和 PHP-FPM 版本一致, 如果版本之间相差太大, 可以会出现兼容问题 2. 配置安装环境 安装 PHP 需要下面软件包的支持, 如果没有安装, 请自行安装 gcc gcc-c++ libxml2 libxml2-devel autoconf libjpeg libjpeg-devel libpng libpng-devel freetype freetype-devel zlib zlib-devel glibc glibc-devel glib2 glib2-devel 由于各个 Linux 系统版本的不确定性, 读者也可以在安装 PHP 过程中, 根据错误提示信息, 安装对应的软件库 3. 开始编译安装 PHP 和 PHP-FPM 编译安装 PHP 和 PHP-FPM 很简单, 下面是安装过程 : [root@localhost local]#tar zxvf php tar.gz [root@localhost local]#gzip -cd php fpm diff.gz patch -d php p1 [root@localhost local]#cd php [root@localhost php ]#./configure --prefix=/usr/local/php --enable-fastcgi --enable-fpm [root@localhost php ]#make [root@localhost php ]#make install [root@localhost php ]cp php.ini-dist /usr/local/php/lib/php.ini 其中, 第二步将 PHP-FPM 作为补丁加入 PHP 源码中 在./configure 编译选项中, 指定将 PHP 安装到 /usr/local 下, --enable-fastcgi 是启用对 PHP 的 FastCGI 支持, --enable-fpm 是激活对 FastCGI 模式的 fpm 支持 在编译 PHP 时可以加入很多编译选项, 但是这里为了介绍 PHP 的 FastCGI 功能没有加 机械工业出版社出版发行 26

27 入更多的编译选项 4. 配置与优化 PHP-FPM PHP 的全局配置文件是 php.ini, 在上面的步骤中, 已经将此文件复制到了 /usr/local/php/lib/php.ini 下 可以根据每个应用需求的不同, 对 php.ini 进行相应的配置 下面重点介绍 PHP-FPM 引擎的配置文件 根据上面指定的安装路径,PHP-FPM 的默认配置文件为 /usr/local/php/etc/php-fpm.conf php-fpm.conf 是一个 XML 格式的纯文本文件, 其内容很容易看明白 这里重点介绍几个重要的配置标签 : 标签 listen_address 是配置 fastcgi 进程监听的 IP 地址以及端口, 默认是 :9000 <value name="listen_address"> :9000</value> 标签 display_errors 用来设置是否显示 PHP 错误信息, 默认是 0, 不显示错误信息, 设置为 1 可以显示 PHP 错误信息 <value name="display_errors">0</value> 标签 user 和 group 用于设置运行 FastCGI 进程的用户和用户组 需要注意的是, 这里指定的用户和用户组要和 Nginx 配置文件中指定的用户和用户组一致 <value name="user">nobody</value> <value name="group">nobody</value> 标签 max_children 用于设置 FastCGI 的进程数 根据官方建议, 小于 2GB 内存的服务器, 可以只开启 64 个进程,4GB 以上内存的服务器可以开启 200 个进程 <value name="max_children">5</value> 标签 request_terminate_timeout 用于设置 FastCGI 执行脚本的时间 默认是 0s, 也就是无限执行下去, 可以根据情况对其进行修改 <value name="request_terminate_timeout">0s</value> 标签 rlimit_files 用于设置 PHP-FPM 对打开文件描述符的限制, 默认值为 1024 这个标签的值必须和 Linux 内核打开文件数关联起来, 例如要将此值设置为 65535, 就必须在 Linux 命令行执行 'ulimit -HSn 65536' <value name="rlimit_files">1024</value> 标签 max_requests 指明了每个 children 最多处理多少个请求后便会被关闭, 默认的设置是 500 <value name="max_requests">500</value> 标签 allowed_clients 用于设置允许访问 FastCGI 进程解析器的 IP 地址 如果不在这里机械工业出版社出版发行 27

28 指定 IP 地址,Nginx 转发过来的 PHP 解析请求将无法被接受 <value name="allowed_clients"> </value> 5. 管理 FastCGI 进程 在配置完 php-fpm 后, 就可以启动 FastCGI 进程了 启动 fastcgi 进程有两种方式 : /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm 或者 /usr/local/php/sbin/php-fpm start 建议采用第二种方式启动 FastCGI 进程 /usr/local/php/sbin/php-fpm 还有其他参数, 具体为 start stop quit restart reload logrotate 每个启动参数的含义如下 : start, 启动 PHP 的 FastCGI 进程 stop, 强制终止 PHP 的 FastCGI 进程 quit, 平滑终止 PHP 的 FastCGI 进程 restart, 重启 PHP 的 FastCGI 进程 reload, 重新加载 PHP 的 php.ini logrotate, 重新启用 log 文件 reload 是个很重要的参数, 它可以在 PHP 的 FastCGI 进程不中断的情况下重新加载改动过的 php.ini, 因此通过 php-fpm 可以平滑变更 FastCGI 模式下的 PHP 设置 在 FastCGI 进程启动后, 其监听的 IP 地址和端口也随即启动, 可以通过 ps 和 netstat 查看相关信息 [root@localhost php]# netstat -antl grep 9000 tcp : :* LISTEN [root@localhost php]# ps -ef grep php-cgi root :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf nobody :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf nobody :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf nobody :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf nobody :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf 机械工业出版社出版发行 28

29 nobody :06? 00:00:00 /usr/local/php/bin/php-cgi --fpm --fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf root :09 pts/1 00:00:00 grep php-cgi 配置 Nginx 来支持 PHP Nginx 的安装特别简单, 前面已经对此进行了详细介绍, 这里不再进行讲述 下面重点介绍 Nginx 如何通过 php-fpm 的 FastCGI 进程对 PHP 进行解析处理 由于 Nginx 本身不会对 PHP 进行解析, 因此要实现 Nginx 对 PHP 的支持, 其实是将对 PHP 页面的请求交给 fastcgi 进程监听的 IP 地址及端口 如果把 php-fpm 当做动态应用服务器, 那么 Nginx 其实就是一个反向代理服务器 Nginx 通过反向代理功能实现对 PHP 的解析, 这就是 Nginx 实现 PHP 动态解析的原理 这里假定 Nginx 的安装目录为 /usr/local, 则 Nginx 配置文件的路径为 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 下面是在 Nginx 下支持 PHP 解析的一个虚拟主机配置实例 server { include port.conf; server_name ixdba.net; location / { index index.html index.php; root /web/www/ location ~ \.php$ { root html; fastcgi_pass :9000; fastcgi_index index.php; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME html$fastcgi_script_name; include fastcgi_params; 通过 location 指令, 将所有以 php 为后缀的文件都交给 :9000 来处理, 而这里的 IP 地址和端口就是 FastCGI 进程监听的 IP 地址和端口 fastcgi_param 指令指定放置 PHP 动态程序的主目录, 也就是 $fastcgi_script_name 前面指定的路径, 这里是 /usr/local/nginx/html 目录, 建议将这个目录与 Nginx 虚拟主机指定的根目录保持一致, 当然也可以不一致 fastcgi_params 文件是 FastCGI 进程的一个参数配置文件, 在安装 Nginx 后, 会默认生机械工业出版社出版发行 29

30 成一个这样的文件, 这里通过 include 指令将 FastCGI 参数配置文件包含了进来 接下来, 启动 nginx 服务 /usr/local/nginx/sbin/nginx 到此为止,Nginx+PHP 已经配置完成 测试 Nginx 对 PHP 的解析功能 这里在 /usr/local/nginx/html 目录下创建一个 phpinfo.php 文件, 内容如下 : <?php phpinfo();?> 然后通过浏览器访问 默认会在浏览器显示 Welcome to Nginx! 表示 Nginx 正常运行 接着在浏览器中访问 如果 PHP 能够正常解析, 会出现 PHP 安装配置以及功能列表统计信息 实例讲解 Nginx 中 FastCGI 参数的优化 在配置完成 Nginx+FastCGI 之后, 为了保证 Nginx 下 PHP 环境的高速稳定运行, 需要添加一些 FastCGI 优化指令 下面给出一个优化实例, 将下面代码添加到 Nginx 主配置文件中的 HTTP 层级 fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=test:10m inactive=5m; fastcgi_connect_timeout 300; fastcgi_send_timeout 300; fastcgi_read_timeout 300; fastcgi_buffer_size 64k; fastcgi_buffers 4 64k; fastcgi_busy_buffers_size 128k; fastcgi_temp_file_write_size 128k; fastcgi_cache TEST; fastcgi_cache_valid h; fastcgi_cache_valid 301 1d; fastcgi_cache_valid any 1m; 下面是对上述代码的含义进行介绍 第一行代码是为 FastCGI 缓存指定一个文件路径 目录结构等级 关键字区域存储时间和非活动删除时间 fastcgi_connect_timeout 指定连接到后端 FastCGI 的超时时间 fastcgi_send_timeout 指定向 FastCGI 传送请求的超时时间, 这个值是已经完成两次握手 机械工业出版社出版发行 30

31 后向 FastCGI 传送请求的超时时间 fastcgi_read_timeout 指定接收 FastCGI 应答的超时时间, 这个值是已经完成两次握手后 接收 FastCGI 应答的超时时间 fastcgi_buffer_size 用于指定读取 FastCGI 应答第一部分需要用多大的缓冲区, 这个值表 示将使用 1 个 64KB 的缓冲区读取应答的第一部分 ( 应答头 ), 可以设置为 fastcgi_buffers 选 项指定的缓冲区大小 fastcgi_buffers 指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲 FastCGI 的应答请求 如果一个 PHP 脚本所产生的页面大小为 256KB, 那么会为其分配 4 个 64KB 的缓冲区来缓存 ; 如果页面大小大于 256KB, 那么大于 256KB 的部分会缓存到 fastcgi_temp 指定的路径中, 但是这并不是好方法, 因为内存中的数据处理速度要快于硬盘 一般这个值应该为站点中 PHP 脚本所产生的页面大小的中间值, 如果站点大部分脚本所产生的页面大小为 256KB, 那么可以把这个值设置为 16 16k 4 64k 等 fastcgi_busy_buffers_size 的默认值是 fastcgi_buffers 的两倍 fastcgi_temp_file_write_size 表示在写入缓存文件时使用多大的数据块, 默认值是 fastcgi_buffers 的两倍 fastcgi_cache 表示开启 FastCGI 缓存并为其指定一个名称 开启缓存非常有用, 可以有效降低 CPU 的负载, 并且防止 502 错误的发生, 但是开启缓存也会引起很多问题, 要视具体情况而定 fastcgi_cache_valid fastcgi 用来指定应答代码的缓存时间, 实例中的值表示将 200 和 302 应答缓存一个小时, 将 301 应答缓存 1 天, 其他应答均缓存 1 分钟 1.8 实战 Nginx 与 Perl Java 的安装与配置 通过前面的介绍, 可以对 Nginx 有了一个比较全面的认识 :Nginx 本身是一个静态的 HTTP 服务器和反向代理服务器, 它不支持动态页面, 所谓的 Nginx 对动态程序的支持都是通过反向代理功能实现的 下面要讲述的 Nginx 对 Perl 和 JSP 的支持, 就是通过 Nginx 的反向代理功能完成的 Nginx 对 Perl 和 JSP 的支持在实现细节上可能有一定差别, 但是实现原理是完全一样的 机械工业出版社出版发行 31

32 Nginx 的安装这里不再讲述, 这假定 Nginx 的安装路径为 /usr/local/nginx Perl(FastCGI) 的安装 1. 获取 wrapper 程序 读者可以从 上下载 nginx-fcgi.txt 文件, 然后将其命名为 nginx-fcgi.pl 并放到 /usr/local/nginx 目录下 nginx-fcgi.pl 是一个用 Perl 脚本写的 wrapper 实 例, 所以, 操作系统必须要安装 Perl 程序以及相关模块 2. 安装相关的系统支持模块 可以从 下载所需的相应模块, 然后进行安装 (1) 安装 FCGI 模块 opt]# tar zxvf FCGI-0.71.tar.gz opt]# cd FCGI-0.71 FCGI-0.71]# perl Makefile.PL FCGI-0.71]# make FCGI-0.71]# make install (2) 安装 IO 模块 opt]# tar -xvzf IO-1.25.tar.gz opt]# cd IO-1.25 IO-1.25]# perl Makefile.PL IO-1.25]# make IO-1.25]# make install (3) 安装 IO::ALL 模块 opt]# tar -xvzf IO-All-0.39.tar.gz opt]# cd IO-ALL-0.39 IO-ALL-0.39]# perl Makefile.PL IO-ALL-0.39]#make IO-ALL-0.39]#make install 3. 编写 nginx-fcgi 启动脚本 仅仅有 wrapper 文件是不够的, 还需要一个脚本来创建 socket 启动 wrapper 以及将 wrapper 和 socket 绑定, 下面通过一个 shell 脚本来完成这一系列工作 root]# more nginx-fcgi 机械工业出版社出版发行 32

33 #!/bin/bash nginxroot=/usr/local/nginx start () { chown nobody.root $nginxroot/logs echo "$nginxroot/nginx-fcgi.pl -l $nginxroot/logs/nginx-fcgi.log -pid $nginxroot/logs/nginx-fcgi.pid -S $nginxroot/logs/nginx-fcgi.sock" >>$nginxroot/nginx_fcgi.sh chown nobody.nobody $nginxroot/nginx_fcgi.sh chmod 755 $nginxroot/nginx_fcgi.sh sudo -u nobody $nginxroot/nginx_fcgi.sh echo "start nginx-fcgi done" stop () { kill $(cat $nginxroot/logs/nginx-fcgi.pid) rm $nginxroot/logs/nginx-fcgi.pid 2>/dev/null rm $nginxroot/logs/nginx-fcgi.sock 2>/dev/null rm $nginxroot/nginx_fcgi.sh 2>/dev/null echo "stop nginx-fcgi done" case $1 in stop) stop ;; start) start ;; restart) stop start ;; *) echo $"Usage: perl-cgi {start stop restart" exit 1 esac 在 nginx-fcgi 中, 变量 nginxroot 指定 Nginx 的安装目录,nginx-fcgi.sock 是生成的文件 sock, nobody 为运行 nginx_fcgi 进程的用户, 这个用户要和运行 Nginx 的用户一致 机械工业出版社出版发行 33

34 配置完脚本后, 将此文件放到 /usr/local/nginx 目录下, 接着通过如下方式管理 nginx-fcgi 进程 root]#chmod 755 /usr/local/nginx/nginx-fcgi.pl root]#chmod 755 /usr/local/nginx/nginx-fcgi root]#/usr/local/nginx/nginx-fcgi start stop restart 为 Nginx 添加 FCGI 支持 修改 Nginx 配置文件, 在 server 虚拟主机中添加如下配置 : location ~ \.cgi$ { root html; fastcgi_pass unix:/usr/local/nginx/logs/nginx-fcgi.sock; fastcgi_index index.cgi; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; include fastcgi_params; 在这个 location 配置中,Nginx 与 FastCGI 的通信方式为 Unix Socket 根据经验,IP Socket 在高并发访问下比 Unix Socket 稳定, 但 Unix Socket 速度要比 IP Socket 快 $document_root 是虚拟主机的根目录, 在这里是 /usr/local/nginx/html 目录 测试 Nginx +Perl(FastCGI) 所有配置工作完成后, 即可启动服务了 首选启动 nginx-fcgi 进程, 操作如下 : /usr/local/nginx/nginx-fcgi start 然后启动 nginx 服务 /usr/local/nginx/sbin/nginx 下面在 /usr/local/nginx/html 目录下创建一个 test.cgi 的文件 # disable filename globbing set -f echo "Content-type: text/plain; charset=iso " echo echo CGI/1.0 test script report: echo echo argc is $#. argv is "$*". echo 机械工业出版社出版发行 34

35 echo SERVER_SOFTWARE = $SERVER_SOFTWARE echo SERVER_NAME = $SERVER_NAME echo GATEWAY_INTERFACE = $GATEWAY_INTERFACE echo SERVER_PROTOCOL = $SERVER_PROTOCOL echo SERVER_PORT = $SERVER_PORT echo REQUEST_METHOD = $REQUEST_METHOD echo REMOTE_ADDR = $REMOTE_ADDR 接着通过浏览器访问 test.cgi 文件, 如果显示与下面类似的信息, 表明 Nginx+Perl 环境搭建成功 : CGI/1.0 test script report: argc is 1. argv is. SERVER_SOFTWARE = nginx/ SERVER_NAME = localhost GATEWAY_INTERFACE = CGI/1.1 SERVER_PROTOCOL = HTTP/1.1 SERVER_PORT = 8000 REQUEST_METHOD = GET REMOTE_ADDR = 搭建 Nginx+Java 环境 Apache 对 Java 的支持很灵活, 他们的结合度也很高, 例如 Apache+Tomcat 和 Apache+resin 等都可以实现对 Java 应用的支持 Apache 一般采用一个内置模块来和 Java 应用服务器打交道 与 Apache 相比,Nginx 在配合 Java 应用服务器方面, 耦合度很低, 它只能通过自身的反向代理功能来实现与 Java 应用服务器的支持, 这恰恰是 Nginx 的一个优点, 耦合度的降低, 可以使 Nginx 与 Java 服务器的相互影响降到最低 接下来通过 Nginx+Tomcat 的实例来讲解 Nginx 对 Java 的支持 Tomcat 在高并发环境下处理动态请求时性能很低, 而在处理静态页面更加脆弱 虽然 Tmcat 的最新版本支持 epoll, 但是通过 Nginx 来处理静态页面要比通过 Tomcat 处理在性能方面好很多 Nginx 可以通过两种方式来实现与 Tomcat 的耦合 将静态页面请求交给 Nginx, 动态请求交给后端 Tomcat 处理 将所有请求都交给后端的 Tomcat 服务器处理, 同时利用 Nginx 自身的负载均衡功 能, 进行多台 Tomcat 服务器的负载均衡 下面通过两个配置实例分别讲述这两种实现 Nginx 与 Tomcat 耦合的方式 机械工业出版社出版发行 35

36 1. 动态页面与静态页面分离实例 这里假定 Tomcat 服务器的 IP 地址为 , 同时 tomcat 服务器开放的服务端口为 8080,Nginx 相关配置代码如下 : server { listen 80; server_name root /web/www/html; location /img/ { alias /web/www/html/img/; location ~ (\.jsp) (\.do)$ { proxy_pass proxy_redirect off; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; client_max_body_size 10m; client_body_buffer_size 128k; proxy_connect_timeout 90; proxy_send_timeout 90; proxy_read_timeout 90; proxy_buffer_size 4k; proxy_buffers 4 32k; proxy_busy_buffers_size 64k; proxy_temp_file_write_size 64k; 在这个实例中, 首先定义了一个虚拟主机 然后通过 location 指令将 /web/www/html/img/ 目录下的静态文件交给 Nginx 来完成, 最后一个 location 指令将所有以.jsp.do 结尾的文件都交给 Tomcat 服务器的 8080 端口来处理, 即 需要特别注意的是, 在 location 指令中使用正则表达式后,proxy_pass 后面的代理路径不能含有地址链接, 也就是不能写成 或者类似 的形式 在 location 指令不使用正则表达式时, 没有此限制 机械工业出版社出版发行 36

37 2. 多个 Tomcat 负载均衡实例 这里假定有三台 Tomcat 服务器, 分别开放不同的端口, 地址分别是 : : : :8090 Nginx 的相关配置代码如下 : upstream mytomcats { server :8000; server :8080; server :8090; server { listen 80; server_name location ~* \.(jpg gif png swf flv wma wmv asf mp3 mmf zip rar)$ { root /web/www/html/; location / { proxy_pass proxy_redirect off; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; client_max_body_size 10m; client_body_buffer_size 128k; proxy_connect_timeout 90; proxy_send_timeout 90; proxy_read_timeout 90; proxy_buffer_size 4k; proxy_buffers 4 32k; proxy_busy_buffers_size 64k; proxy_temp_file_write_size 64k; 在这个实例中, 首先通过 upstream 定义一个负载均衡组, 组名为 mytomcats, 组的成员 就是上面指定的三台 Tomcat 服务器 ; 接着通过 server 指令定义一个 的虚拟主 机械工业出版社出版发行 37

38 机 ; 然后通过 location 指令以正则表达式的方式将指定类型的文件全部交给 Nginx 去处理 ; 最后将其它所有请求全部交给负载均衡组来处理 这里还有一点需要注意, 如果在 location 指令使用正则表达式后再用 alias 指令,nginx 是不支持的 1.9 本章小结 本章主要介绍了对高性能 HTTP 服务器 Nginx 的安装 配置 管理和使用, 以及 Nginx 在性能优化方面的一些经验和技巧, 并通过实例分别演示了 Nginx 与 PHP 整合,Nginx 和 java perl 整合的过程 通过本章的学习, 读者能够对 Nginx 有一个清晰的认识, 并且可以熟练地配置和管理 Nginx 服务器 作为一个轻量级的 HTTP 服务器,Nginx 与 Apache 相比, 小巧而精致 : 在性能上, 它占用的系统资源少, 能支持更多的并发连接, 可实现更高的访问效率 ; 在功能上,Nginx 是优秀的代理服务器和负载均衡服务器 ; 在安装配置上,Nginx 安装简单 配置灵活 随着 Nginx 知识的普及, 相信 Nginx 会越来越受欢迎, 如果你还没有使用 Nginx 来搭建 Web 应用系统, 不妨现在尝试一下 关于本书 由 51CTO ITPUB 联合推荐的 2012 年 IT 技术力作 : 高性能 Linux 服务器构建实战 : 运维监控 性能调优与集群应用 已经上架发行, 此书从 Web 应用 数据备份与恢复 网络存储应用 运维监控与性能优化 集群高级应用等多个方面深入讲解了如何构建高性能的 Linux 服务器 其中蕴含了丰富的运维经验 更为重要的是, 本书的内容不受硬件环境的限制, 而且包含大量实用性极强的案例 对于广大 Linux 运维人员和系统管理人员来说, 具有非常实用的指导意义 如果你对本书感兴趣, 可以在网上书店进行订购, 地址如下 : 互动网 : 当当网 : 卓越亚马逊 : 京东商城 : 如果你对本书有疑惑, 可以通过如下方式进行交流 : 作者博客 : 读者交流群 : 或 更多信息请访问 : 机械工业出版社出版发行 38

39 作者简介 高俊峰 ( 南非蚂蚁 ), 资深系统管理员 系统架构师 DBA 和技术顾问, 从事 Linux+Oracle 服务器系统的运维和管理多年, 在系统管理 故障诊断与排除 性能调优 集群和虚拟化等方面积累了大量的实战经验 国内知名 IT 技术社区 51CTO 的博客专家和 IXPUB 论坛 Linux 版块的版主, 同时还活跃于 ChinaUnix 和 ITPUB 等技术社区, 在社区和论坛里发表了大量技术文章, 深受欢迎 此外, 作者还著有畅销书 循序渐进 Linux, 广获读者好评 机械工业出版社出版发行 39