nginx 如何获取模块 nginx模块详解

此文章配合　nginx配置文件解答    共同分享，了解。

 一、nginx服务简介
Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器

使用 Nginx 前必须了解的事项：

1）Nginx 本身只是一个 HTTP 和反向代理服务器

2）Nginx 支持简单的负载均衡和容错

3）支持作为基本 HTTP 服务器的功能

Nginx工作原理：

Nginx由内核和一系列模块组成，内核提供web服务的基本功能,Nginx的各种功能和操作都由模块来实现。Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块。

1）核心模块： HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块
2）基础模块： HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块
3）第三方模块： HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块及用户自己开发的模块

如果需要增加或删除模块，需要重新编译Nginx,

如果有需要动态加载模块，可以使用由淘宝网发起的web服务器Tengine，在nginx的基础上增加了很多高级特性，完全兼容Nginx，已被国内很多网站采用。

Nginx处理连接过程：

Nginx的工作模式很简单，就是采用一个master进程和多个worker工作进程：

master：
当 nginx 在启动后，会有一个 master 进程和多个 worker 进程。master进程主要用来管理worker进程，master 要做的就是：接收来自外界的信号，向各 worker 进程发送信号，监控 worker 进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的 worker 进程。

主要完成如下工作：
1）读取并验证配置信息；
2）创建、绑定及关闭套接字；
3）启动、终止 worker 进程及维护 worker 进程的个数；
4）无须中止服务而重新配置工作；
5）控制非中断式程序升级，启用新的二进制程序并在需要时回滚至老版本；
6）重新打开日志文件；
7）编译嵌入式perl脚本

worker：
对于基本的网络事件，则是放在 worker 进程中来处理了。多个 worker 进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个 worker 进程中处理，一个 worker 进程，不可能处理其它进程的请求（一对一）。然而 nginx 没有专门地仲裁或连接分布的 worker,这项工作是由操作系统内核机制完成的。在启动时,创建一组初始的监听套接字，HTTP 请求和响应之时，worker 连续接收、读取和写入套接字。
worker 进程主要完成的任务包括：
1）接收、传入并处理来自客户端的连接；
2）提供反向代理及过滤功能；
3）nginx任何能完成的其它任务

异步非阻塞
异步的概念是和同步相对的，也就是不同事件之间不是同时发生的。非阻塞的概念是和阻塞对应的，阻塞是事件按顺序执行，每一事件都要等待上一事件的完成，而非阻塞是如果事件没有准备好，这个事件可以直接返回，过一段时间再进行处理询问，这期间可以做其他事情。

二、nginx相对于传统的apache服务的优缺点

apache有自带php解析功能(apache环境部署好后，不需要再启动php服务，apache自动解析php文件，机器上只要有php命令即可；但是nginx不行，nginx必须结合php服务才能解析php文件，两则服务都要启动)

存在就是理由，一般来说，需要性能的web 服务，用nginx 。
如果不需要性能只求稳定，那就用apache。
后者的各种功能模块实现得比前者，例如ssl 的模块就比前者好，可配置项多。
这里要注意一点，epoll(freebsd 上是 kqueue )网络IO 模型是nginx 处理性能高的根本理由，但并不是所有的情况下都是epoll 大获全胜的，如果本身提供静态服务的就只有寥寥几个文件，apache 的select 模型或许比epoll 更高性能。当然，这只是根据网络IO 模型的原理作的一个假设，真正的应用还是需要实测了再说的。

2）作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品: Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一. 能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应, 感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.
Nginx作为负载均衡服务器: Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务, 也可以支持作为 HTTP代理 服务器对外进行服务. Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多.
作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）, Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验.
Nginx 是一个安装非常的简单 , 配置文件非常简洁（还能够支持perl语法）, Bugs 非常少的服务器: Nginx 启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动. 你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级 .
3）Nginx 配置简洁,Apach复杂；Nginx静态处理性能比Apache高3倍以上；Apache对PHP支持比较简单，Nginx需要配合其他后端用；Apache的组件比Nginx多；
4）最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程
5）nginx处理静态文件好,耗费内存少.但apache目前也有它的优势,有很多丰富的特性.所以还需要搭配着来.当然如果能确定nginx就适合需求,那么使用nginx会是更经济的方式.
6）从个人过往的使用情况来看，nginx的负载能力比apache高很多。最新的服务器也改用nginx了。而且nginx改完配置能-t测试一下配置有没有问题，apache重启的时候发现配置出错了，会很崩溃，改的时候都会非常小心翼翼现在看有好多集群站，前端nginx抗并发，后端apache集群，配合的也不错。
7）一般动态请求要apache去做，nginx只适合静态和反向。
8）从个人经验来看，nginx是很不错的前端服务器，负载性能很好，linux服务器上运营nginx，用webbench模拟10000個个静态文件请求毫不吃力。apache对php等语言的支持很好，此外apache有強大的支持网路，反正时间相对nginx更久，bug少，但是apache有先天不支持多核心处理负载鸡肋的缺点，所以建议使用nginx做前端，后端用apache。大型网站建议用nginx自代的集群功能！
9）Nginx优于apache的主要两点还体现在：Nginx本身就是一个反向代理服务器；Nginx支持7层负载均衡；其他的当然，Nginx可能会比apache支持更高的并发；Aapche因为其成熟的技术和开发社区，总体来说也有非常不错的性能，很多大公司而言还比较青睐apache。
10）你对web server的需求决定你的选择。大部分情况下nginx都优于apache，比如说静态文件处理、PHP-CGI的支持、反向代理功能、前端Cache、维持连接等等。在Apache+PHP（prefork）模式下，如果PHP处理慢或者前端压力很大的情况下，很容易出现Apache进程数飙升，从而拒绝服务的现象。
11）对于nginx，我喜欢它配置文件写的很简洁，正则配置让很多事情变得简单运行效率高，占用资源少，代理功能强大，很适合做前端响应服务器
12）Apache在处理动态有优势，Nginx并发性比较好，CPU内存占用低，如果rewrite频繁，那还是Apache更好。

常用的 Nginx 参数和控制

Nginx 安装后只有一个程序文件，本身并不提供各种管理程序，它是使用参数和系统信号机制对 Nginx 进程本身进行控制的。 Nginx 的参数包括有如下几个：
-c <path_to_config>：使用指定的配置文件而不是 conf 目录下的 nginx.conf 。
-t：测试配置文件是否正确，在运行时需要重新加载配置的时候，此命令非常重要，用来检测所修改的配置文件是否有语法错误。
-v：显示 nginx 版本号。
-V：显示 nginx 的版本号以及编译环境信息以及编译时的参数。
例如我们要测试某个配置文件是否书写正确，我们可以使用以下命令
sbin/nginx – t – c conf/nginx2.conf

当一台服务器中启用多个实例的nginx时（即开启不同端口的nginx），那么启动nginx的时候就要根据各自的nginx配置文件进行启动了，

/data/nginx/sbin/nginx  -c /data/nginx/conf/nginx.conf
/data/nginx1.9/sbin/nginx -c /data/nginx1.9/conf/nginx.conf
/opt/nginx/sbin/nginx -c /opt/nginx/conf/nginx.conf

有两种方式来通过这些信号去控制Nginx：
第一是通过logs目录下的nginx.pid查看当前运行的Nginx的进程ID，通过 kill – XXX <pid> 来控制 Nginx，其中 XXX 就是上表中列出的信号名。
如果系统中只有一个Nginx进程，那也可以通过 killall 命令来完成，例如运行 killall – s HUP nginx 来让 Nginx 重新加载配置。

配置 Nginx
先来看一个实际的配置文件：

user  www;# 工作进程的属主
 worker_processes  4;# 工作进程数，一般与 CPU 核数等同
 
 #error_log  logs/error.log;
 #error_log  logs/error.log  notice;
 #error_log  logs/error.log  info;
 
 #pid        logs/nginx.pid;
 
 events {
    use epoll;#Linux 下性能最好的 event 模式
    worker_connections  2048;# 每个工作进程允许最大的同时连接数
 }
 
 http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
 
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] $request '
    #                  '"$status" $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
 
    #access_log  off;
    access_log  logs/access.log;# 日志文件名
 
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    tcp_nodelay     on;
 
    keepalive_timeout  65;
 
    include      gzip.conf;
     
    # 集群中的所有后台服务器的配置信息
    upstream tomcats {
     server 192.168.0.11:8080 weight=10;
     server 192.168.0.11:8081 weight=10;
     server 192.168.0.12:8080 weight=10;
     server 192.168.0.12:8081 weight=10;
     server 192.168.0.13:8080 weight=10;
     server 192.168.0.13:8081 weight=10;
    }
 
    server {
        listen       80;#HTTP 的端口
        server_name  localhost;
 
        charset utf-8;
 
        #access_log  logs/host.access.log  main;
 
     location ~ ^/NginxStatus/ {
        stub_status on; #Nginx 状态监控配置
        access_log off;
     }
 
     location ~ ^/(WEB-INF)/ {
        deny all;
     }
     
 
     location ~ \.(htm|html|asp|php|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|rar|css|js|
     zip|java|jar|txt|flv|swf|mid|doc|ppt|xls|pdf|txt|mp3|wma)$ {
             root /opt/webapp;
        expires 24h;
        }
 
        location / {
        proxy_pass http://tomcats;# 反向代理
        include proxy.conf;
        }
 
        error_page 404 /html/404.html;
 
        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
     error_page 502 503 /html/502.html;
        error_page 500 504 /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
 }

Nginx 监控
上面是一个实际网站的配置实例，其中#号后面的文字为配置说明。
上述配置中，首先我们定义了一个 location ~ ^/NginxStatus/，这样通过 http://localhost/NginxStatus/ 就可以监控到 Nginx 的运行信息，显示的内容如下：
Active connections: 70
server accepts handled requests
14553819 14553819 19239266
Reading: 0 Writing: 3 Waiting: 67

NginxStatus 显示的内容意思如下：
active connections – 当前 Nginx 正处理的活动连接数。
server accepts handled requests -- 总共处理了 14553819 个连接 , 成功创建 14553819 次握手 ( 证明中间没有失败的 ), 总共处理了 19239266 个请求 ( 平均每次握手处理了 1.3 个数据请求 )。
reading -- nginx 读取到客户端的 Header 信息数。
writing -- nginx 返回给客户端的 Header 信息数。
waiting -- 开启 keep-alive 的情况下，这个值等于 active - (reading + writing)，意思就是 Nginx 已经处理完正在等候下一次请求指令的驻留连接。

静态文件处理
通过正则表达式，我们可让 Nginx 识别出各种静态文件，例如 images 路径下的所有请求可以写为：
location ~ ^/images/ {
       root /opt/webapp/images;
}
而下面的配置则定义了几种文件类型的请求处理方式。
location ~ \.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|css|js|txt)$ {
      root /opt/webapp;
      expires 24h;
}
对于例如图片、静态 HTML 文件、js 脚本文件和 css 样式文件等，我们希望 Nginx 直接处理并返回给浏览器，这样可以大大的加快网页浏览时的速度。因此对于这类文件我们需要通过 root 指令来指定文件的存放路径，同时因为这类文件并不常修改，通过 expires 指令来控制其在浏览器的缓存，以减少不必要的请求。 expires 指令可以控制 HTTP 应答中的“ Expires ”和“ Cache-Control ”的头标（起到控制页面缓存的作用）。您可以使用例如以下的格式来书写 Expires：
expires 1 January, 1970, 00:00:01 GMT;
expires 60s;
expires 30m;
expires 24h;
expires 1d;
expires max;

expires off;

动态页面请求处理
Nginx 本身并不支持现在流行的 JSP、ASP、PHP、PERL 等动态页面，但是它可以通过反向代理将请求发送到后端的服务器，例如 Tomcat、Apache、IIS 等来完成动态页面的请求处理。前面的配置示例中，我们首先定义了由 Nginx 直接处理的一些静态文件请求后，其他所有的请求通过 proxy_pass 指令传送给后端的服务器（在上述例子中是 Tomcat）。最简单的 proxy_pass 用法如下：
location / {
      proxy_pass http://localhost:8080;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
这里我们没有使用到集群，而是将请求直接送到运行在 8080 端口的 Tomcat 服务上来完成类似 JSP 和 Servlet 的请求处理。
当页面的访问量非常大的时候，往往需要多个应用服务器来共同承担动态页面的执行操作，这时我们就需要使用集群的架构。 Nginx 通过 upstream 指令来定义一个服务器的集群，最前面那个完整的例子中我们定义了一个名为 tomcats 的集群，这个集群中包括了三台服务器共 6 个 Tomcat 服务。而 proxy_pass 指令的写法变成了：
location / {
     proxy_pass http://tomcats;
     proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
在 Nginx 的集群配置中，Nginx 使用最简单的平均分配规则给集群中的每个节点分配请求。一旦某个节点失效时，或者重新起效时，Nginx 都会非常及时的处理状态的变化，以保证不会影响到用户的访问。

^~  开头表示uri以某个常规字符串开头，理解为匹配 url路径即可。nginx不对url做编码，因此请求为/static/20%/aa，可以被规则^~ /static/ /aa匹配到（注意是空格）。
~  开头表示区分大小写的正则匹配
~*  开头表示不区分大小写的正则匹配
!~和!~* 分别为区分大小写不匹配及不区分大小写不匹配 的正则
/  通用匹配，任何请求都会匹配到。

多个location配置的情况下匹配顺序为（参考资料而来，还未实际验证，试试就知道了，不必拘泥，仅供参考）：
首先匹配 =，其次匹配^~, 其次是按文件中顺序的正则匹配，最后是交给 / 通用匹配。当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。

示例说明：
有如下匹配规则：
location = / {
#规则A
}
location = /login {
#规则B
}
location ^~ /static/ {
#规则C
}
location ~ \.(gif|jpg|png|js|css)$ {
#规则D
}
location ~* \.png$ {
#规则E
}
location !~ \.xhtml$ {
#规则F
}
location !~* \.xhtml$ {
#规则G
}
location / {
#规则H
}

产生的效果如下：
访问根目录/， 比如http://localhost/ 将匹配规则A
访问http://localhost/login 将匹配规则B，http://localhost/register 则匹配规则H
访问http://localhost/static/a.html 将匹配规则C
访问http://localhost/a.gif, http://localhost/b.jpg 将匹配规则D和规则E，但是规则D顺序优先，规则E不起作用， 而 http://localhost/static/c.png 则优先匹配到 规则C
访问http://localhost/a.PNG 则匹配规则E， 而不会匹配规则D，因为规则E不区分大小写。
访问http://localhost/a.xhtml 不会匹配规则F和规则G，http://localhost/a.XHTML不会匹配规则G，因为不区分大小写。规则F，规则G属于排除法，符合匹配规则但是不会匹配到，所以想想看实际应用中哪里会用到。
访问http://localhost/category/id/1111 则最终匹配到规则H，因为以上规则都不匹配，这个时候应该是nginx转发请求给后端应用服务器，比如FastCGI（php），tomcat（jsp），nginx作为方向代理服务器存在。

所以实际使用中，至少有三个匹配规则定义，如下：
直接匹配网站根，通过域名访问网站首页比较频繁，使用这个会加速处理，官网如是说。
这里是直接转发给后端应用服务器了，也可以是一个静态首页
第一个必选规则
location = / {
proxy_pass http://tomcat:8080/index
}

第二个必选规则是处理静态文件请求，这是nginx作为http服务器的强项
有两种配置模式，目录匹配或后缀匹配,任选其一或搭配使用
location ^~ /static/ {
root /webroot/static/;
}
location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico)$ {
root /webroot/res/;
}

第三个规则就是通用规则，用来转发动态请求到后端应用服务器
非静态文件请求就默认是动态请求，自己根据实际把握
毕竟目前的一些框架的流行，带.php,.jsp后缀的情况很少了
location / {
proxy_pass http://tomcat:8080/
}

 Nginx官方提供的各种功能模块应有尽有，结合这些模块可以完整各种各样的配置要求，例如：压缩、防盗链、集群、FastCGI、流媒体服务器、Memcached 支持、URL 重写等等，更关键的是Nginx拥有Apache和其他HTTP服务器无法比拟的高性能。甚至可以在不改变原有网站的架构上，通过在前端引入Nginx做负载均衡来提升网站的访问速度。

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proxy_pass的基本用法

一，在nginx中配置proxy_pass时的加不加/的问题
要注意proxy_pass后的url最后的/
当加上了/，相当于是绝对根路径，则nginx不会把location中匹配的路径部分代理走
如果没有/，则会把匹配的路径部分也给代理走
例：
    location ^~ /static_js/
    {
    proxy_cache js_cache;
    proxy_set_header Host js.test.com;
    proxy_pass http://js.test.com/;
    }

如上面的配置，如果请求的url是http://servername/static_js/test.html 会被代理成http://js.test.com/test.html
而如果这么配置
例：
    location ^~ /static_js/
    {
    proxy_cache js_cache;
    proxy_set_header Host js.test.com;
    proxy_pass http://js.test.com;
    } 
如上面的配置，如果请求的url是http://servername/static_js/test.html
则会被代理到http://js.test.com/static_js/test.htm

二，关于proxy_pass配置的uri问题

你不想nginx对你的URI请求有任何形式的修改，那么，proxy_pass的配置中就不应该有任何URI部分。

举个例子，nginx服务器IP为10.0.0.20，它的配置不含URI：
location /firstcond/ {
        proxy_pass http://10.0.0.30:90;
}
那么，
原：http://10.0.0.20/first/second/test.html
转：http://10.0.0.30:90/first/second/test.html

如果配置成含URI：
location /firstcond/ {
proxy_pass http://10.0.0.30:90/myuri;
}
那么，
原： http://10.0.0.20/first/second/test.html
转：http://10.0.0.30:90/myuri/test.html
简单地说，配置了URI之后，跳转行为可能会令你感到莫名其妙。

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nginx的全局变量

remote_addr              客户端ip,如：192.168.4.2
binary_remote_addr    客户端ip（二进制)
remote_port               客户端port，如：50472
remote_user               已经经过Auth Basic Module验证的用户名
host                           请求主机头字段，否则为服务器名称，如:dwz.stamhe.com
request                      用户请求信息，如：GET /?_a=index&_m=show&count=10 HTTP/1.1
request_filename         当前请求的文件的路径名，由root或alias和URI request组合而成，如：/webserver/htdocs/dwz/index.php
status                        请求的响应状态码,如:200
body_bytes_sent         响应时送出的body字节数数量。即使连接中断，这个数据也是精确的,如：40
content_length            请求头中的Content-length字段
content_type               请求头中的Content-Type字段
http_referer                 引用地址
http_user_agent           客户端agent信息,如：Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/536.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/20.0.1132.57 Safari/536.11
args                            如：_a=index&_m=show&count=10
document_uri               与$uri相同,如：/index.php
document_root             针对当前请求的根路径设置值,如：/webserver/htdocs/dwz
hostname                     如：centos53.localdomain
http_cookie                  客户端cookie信息
cookie_COOKIE             cookie   COOKIE变量的值
is_args                         如果有$args参数，这个变量等于”?”，否则等于”"，空值，如?
limit_rate                      这个变量可以限制连接速率，0表示不限速
query_string                 与$args相同,如：_a=index&_m=show&count=10
realpath_root                如：/webserver/htdocs/dwz
request_body                记录POST过来的数据信息
request_body_file          客户端请求主体信息的临时文件名
request_method            客户端请求的动作，通常为GET或POST,如：GET
request_uri                   包含请求参数的原始URI，不包含主机名，如：”/foo/bar.php?arg=baz”。不能修改。如：/index.php_a=index&_m=show&count=10
scheme                         HTTP方法（如http，https）,如：http
uri                                如：/index.php
request_completion        如果请求结束，设置为OK. 当请求未结束或如果该请求不是请求链串的最后一个时，为空(Empty)，如：OK
server_protocol              请求使用的协议，通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1，如：HTTP/1.1
server_addr                   服务器地址，在完成一次系统调用后可以确定这个值，如：192.168.4.129
server_name                  服务器名称，如：dwz.stamhe.com
server_port                   请求到达服务器的端口号,如：80