一.应用场景

nginx代码架构 nginx架构分析_html

 

  1. 静态资源服务
  2. 反向代理服务：缓存，负载均衡
  3. api服务（通过openresty）

二.软件说明

组成部分

  1. 可执行文件
  2. 配置文件：nginx.conf
  3. Log:  access.log  error.log

nginx的请求处理流程

请求端：下游（downstream）==>  nginx  ==> 目标端：上游（upstream）

nginx底层使用非阻塞的事件驱动引擎，结合状态机来完成异步通知

nginx代码架构 nginx架构分析_nginx_02

 

进程结构

nginx是多进程结构，多进程结构设计是为了保证nginx的高可用高可靠，包含：

*master进程：也是父进程，负责worker进程的管理。

*worker进程：也是子进程，worker进程一般配置成与服务器的CPU核数相同，worker进程用来处理具体的请求的。

*cache进程：也是子进程，包括cache manager和cache loader进程，主要是反向代理时做缓存使用。

 

nginx代码架构 nginx架构分析_nginx_03

nginx代码架构 nginx架构分析_html_04

 

 

反向代理与负载均衡流程

支持4层反向代理与7层反向代理

分发策略：基于轮训/权重算法，URL，ip或者其他信息

4层：基于ip+port进行分发

7层：根据http协议中某些属性做分发

nginx代码架构 nginx架构分析_服务器_05

 

负载策略：内置策略，扩展策略

内置策略：轮询，加权轮询，ip hash

 

 

三.配置说明

nginx.conf结构 :

nginx代码架构 nginx架构分析_nginx_06

 

概要：

#nginx.exe -c  conf\nginx.conf

#1、main全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

#2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

#3、http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

#4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

#5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

 

注意点：

#1.对于匹配后的url地址，将匹配的location中的root路径替换访问url的host即得到文件的真实地址。（多个斜杠其实等价于一个斜杠）

#2.如果不匹配location，则寻找更外层的root做替换。（默认server层默认root为安装目录下html目录）

#3.root指令最后的斜杠可加可不加。

报错解决:查看log文件报错信息

匹配规则：

#= 表示精确匹配 (只匹配完全相同的路径)

#^~表示uri以某个常规字符串开头,大多情况下用来匹配url路径，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）。

#~ 正则匹配(区分大小写)

#~* 正则匹配(不区分大小写)

#!~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

#/ 任何请求都会匹配

示例讲解：

1.全局块

user  nobody  nginx;  #运行用户和用户组
worker_processes  1;   #进程数，建议设置为CPU数
#全局错误日志类型 [ debug | info | notice | warn | error | crit ]
error_log  logs/error.log;
error_log  logs/error.log  notice;
error_log  logs/error.log  info;
pid        logs/nginx.pid; #进程文件

2.event块 

 

events { #每个进程最大连接数
    worker_connections  1024;   
}

3.http块

include       mime.types; #文件扩展名与文件类型映射表
default_type  application/octet-stream; #默认文件类型
sendfile on;  #开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来 输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置 为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常 把这个改成off。
autoindex on; #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。
tcp_nopush on; #防止网络阻塞
tcp_nodelay on; #防止网络阻塞
keepalive_timeout 120; #长连接超时时间，单位是秒
gzip on; #开启gzip压缩输出

4.server块：虚拟主机

最重要的两个属性：listen , server_name

Listen

属性

含义

listen

定义了该虚拟服务器监听的ip和port对，只有当ip和port同时匹配的时候才进行下一步匹配

server_name

定义了该虚拟服务器监听的主机名，用于当ip和port无法确定唯一server块时启用，进行进一步区分

 

属性格式

形式

描述

例子

默认补全

ip地址+port端口

完整形式

listen 123.123.123.123:23

listen 123.123.123.123:23

只有ip

会自动加上80的web监听端口

listen 2.2.2.2

listen 2.2.2.2:80

只有ip

会自动加上0.0.0.0的全监听地址

listen 45

listen 0.0.0.0:45

 

匹配规则

第一步 当nginx匹配的时候，会将缩写的格式补全
第二步 匹配描述的最精确的(缩写的没有完整的格式准确)
第三步 如果第二步的情况下还有多个，那么listen就判断不出来了，交给server_name判断

 

1.server_name属性详解

作用：通过http的HOST字段，匹配server_name，转发到相应服务器

server {

        listen       80;

        server_name  localhost;

     .....

  }

格式

形式

例子

不带有通配符*

www.example.com

带有前缀通配符*

*.example.com

带有后缀通配符*

www.example.*

 

匹配规则

优先匹配不带通配符的完整表达
接着匹配带有前缀通配符的表达
最后匹配带有后缀通配符的表达

5.location块

#location 描述符 匹配串
location / {
    root   html;
    index  index.html  index.htm;
}

语法中的optional_modifier是描述符，location_match是具体匹配的串形式，如果描述符是正则的一种，那么就会以正则的方式来对待location_match，否则以普通方式用location_match来当前缀匹配。

 

optional_modifier

|类型|含义|匹配方式|优先级|例子|
|:--|:--|:--|:--|
|(none)|最普通的前缀匹配|前缀方式匹配|4|location / {}|
|=|要求绝对相等|前缀方式匹配|1|location = /image {}|
|~|区分大小写的正则匹配|正则方式匹配|3|location ~ .(jpe?g)$ {}|
|~|不区分大小写的正则匹配|正则方式匹配|3|location ~ .(jpe?g)$ {}|
|^~|高优先级的前缀匹配|前缀方式匹配|2|location ^~ /page {}|

匹配规则

· 最高优先级的是=，这个只能完全相等才能匹配上，如果找到符合条件的那么完成匹配。

· 接着在~和(none)中找到一个能够匹配出最长串的<sup>1</sup>规则，如果这个规则是属于~的，那么完成匹配。

· 否则如果上一步中规则是属于(none)的，则还需要给正则表达式验证一下。这时候按照location定义的顺序一个一个地检测*和规则，如果发现一个满足的，那么就用这条正则规则。

· 最后如果正则规则中没有符合条件的，那么就用刚才属于(none)的规则，如果刚才连各最长串都没有，那就跳到默认location去了。

server {
  location = /abc {...}
  location / {...}
  location ^~ /big/middle {...}
  location /big/middle/small {...}
  location ~ 123+\.jpg {...}
  location ~* a+\.jpg {...}
}

目录配置

root属性可以定义在server块中，也可以定义在location块中。

如果声明在server块中那么所有的location都会继承这个定义。同时若location中也定义了root属性，那么以location中的定义为主。

server {
  root /var/www/html    #server级root
  location /cs {
     root /share/usr   #location级root
     try_files $uri $uri/ =404;
  }
  location /eg {
     try_files $uri $uri/ =404;
  }}

如果访问/cs/vr/audio.mp3，==>  /share/usr/cs/vr/audio.mp3的资源
如果访问/eg/file/new.pdf，==>  /var/www/html/eg/file/new.pdf的资源

 

6.proxy_pass讲解

代理转发

nginx中配置proxy_pass转发时，如果proxy_pass后面的url加”/”，表示绝对根路径；如果没有”/”，表示相对路径。把路径部分也给代理走。

当访问： http://192.168.1.1/proxy/test.html 有以下四种情况，

第一种：

location /proxy/ {
proxy_pass http://127.0.0.1/;
}
代理到URL：http://127.0.0.1/test.html

第二种（相对于第一种，最后少一个 / ）

location /proxy/ {
proxy_pass http://127.0.0.1;
}
代理到URL：http://127.0.0.1/proxy/test.html

第三种：

location /proxy/ {
proxy_pass http://127.0.0.1/aaa/;
}
代理到URL：http://127.0.0.1/aaa/test.html

第四种（相对于第三种，最后少一个 / ）

location /proxy/ {
proxy_pass http://127.0.0.1/aaa;
}
代理到URL：http://127.0.0.1/aaatest.html

7.upstream

upstream作用是定义一组服务器，服务器可以在不同的监听端口，还可以混合使用侦听tcp/unix套接字的服务器。

参数          描述

Service       反向服务地址 加端口

Weight       权重

max_fails     失败多少次 认为主机已挂掉则，踢出

fail_timeout   踢出后重新探测时间

Backup       备用服务

max_conns    允许最大连接数

slow_start     当节点恢复，不立即加入

例：

http{

upstream feng {

server 127.0.0.1:8050 weight=1 max_fails=1 fail_timeout=20;

server 127.0.0.1:8060 weight=1;

}

server{

  location / {

proxy_pass http://feng;

}

}

}

 

8.header处理

proxy_set_header

location / {

proxy_pass   https://taobao;

proxy_set_header  Host  www.taobao.com;

}

add header   key  value

fastcgi_hide_header  key

 

9.tcp/udp代理，四层代理

stream{

    upstream tcpssh{

        hash $remote_addr consistent;

        server  8.8.8.8:389 max_fails=3 fail_timeout=10s;  

    }

    server{

        listen 3389;

        proxy_connect_timeout 20s;

        proxy_timeout 5m;

        proxy_pass tcpssh;

    }

}