高效能web伺服器nginx（一）之基本概念
說明本篇文章大部分參考此人的博文：http://freeloda.blog.51cto.com/2033581/1285722，建議若想繼續深入學習nginx時最好先看下此人所寫的文章，總結的很詳細，然後在找相關的書籍和查閱官方文件學習。
一、NGINX介紹
1 簡介
傳統上基於程序或執行緒模型架構的web服務通過每程序或每執行緒處理併發連線請求，這勢必會在網路和I/O操作時產生阻塞，其另一個必然結果則是對記憶體或CPU的利用率低下。生成一個新的程序/執行緒需要事先備好其執行時環境，這包括為其分配堆記憶體和棧記憶體，以及為其建立新的執行上下文等。這些操作都需要佔用CPU，而且過多的程序/執行緒還會帶來執行緒抖動或頻繁的上下文切換，系統性能也會由此進一步下降。另一種高效能web伺服器/web伺服器反向代理：Nginx（Engine X），nginx的主要著眼點就是其高效能以及對物理計算資源的高密度利用，因此其採用了不同的架構模型。受啟發於多種作業系統設計中基於“事件”的高階處理機制，nginx採用了模組化、事件驅動、非同步、單執行緒及非阻塞的架構，並大量採用了多路複用及事件通知機制。在nginx中，連線請求由為數不多的幾個僅包含一個執行緒的程序worker以高效的迴環(run-loop)機制進行處理，而每個worker可以並行處理數千個的併發連線及請求。
2 Nginx 工作原理
Nginx會按需同時執行多個程序：一個主程序(master)和幾個工作程序(worker)，配置了快取時還會有快取載入器程序(cache loader)和快取管理器程序(cache manager)等。所有程序均是僅含有一個執行緒，並主要通過“共享記憶體”的機制實現程序間通訊。主程序以root使用者身份執行，而worker、cache loader和cache manager均應以非特權使用者身份執行。
主程序主要完成如下工作：
讀取並驗正配置資訊；
建立、繫結及關閉套接字；
啟動、終止及維護worker程序的個數；
無須中止服務而重新配置工作特性；
控制非中斷式程序升級，啟用新的二進位制程式並在需要時回滾至老版本；
重新開啟日誌檔案；
編譯嵌入式perl指令碼；
worker程序主要完成的任務包括：
接收、傳入並處理來自客戶端的連線；
提供反向代理及過濾功能；
nginx任何能完成的其它任務；
3 Nginx 架構
Nginx的程式碼是由一個核心和一系列的模組組成, 核心主要用於提供Web Server的基本功能，以及Web和Mail反向代理的功能；還用於啟用網路協議，建立必要的執行時環境以及確保不同的模組之間平滑地進行互動。不過，大多跟協議相關的功能和某應用特有的功能都是由nginx的模組實現的。這些功能模組大致可以分為事件模組、階段性處理器、輸出過濾器、變數處理器、協議、upstream和負載均衡幾個類別，這些共同組成了nginx的http功能。事件模組主要用於提供OS獨立的(不同作業系統的事件機制有所不同)事件通知機制如kqueue或epoll等。協議模組則負責實現nginx通過http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對應的客戶端建立會話。在Nginx內部，程序間的通訊是通過模組的pipeline或chain實現的；換句話說，每一個功能或操作都由一個模組來實現。例如，壓縮、通過FastCGI或uwsgi協議與upstream伺服器通訊，以及與memcached建立會話等。
4 Nginx 基礎功能
處理靜態檔案，索引檔案以及自動索引；
反向代理加速(無快取)，簡單的負載均衡和容錯；
FastCGI，簡單的負載均衡和容錯；
模組化的結構。過濾器包括gzipping, byte ranges, chunked responses, 以及 SSI-filter 。在SSI過濾器中，到同一個 proxy 或者 FastCGI 的多個子請求併發處理；
SSL 和 TLS SNI 支援；
5 Nginx IMAP/POP3 代理服務功能
使用外部 HTTP 認證伺服器重定向使用者到 IMAP/POP3 後端；
使用外部 HTTP 認證伺服器認證使用者後連線重定向到內部的 SMTP 後端；
認證方法：
POP3: POP3 USER/PASS, APOP, AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5;
IMAP: IMAP LOGIN;
SMTP: AUTH LOGIN PLAIN CRAM-MD5;
SSL 支援；
在 IMAP 和 POP3 模式下的 STARTTLS 和 STLS 支援；
6 Nginx 支援的作業系統
FreeBSD 3.x, 4.x, 5.x, 6.x i386; FreeBSD 5.x, 6.x amd64;
Linux 2.2, 2.4, 2.6 i386; Linux 2.6 amd64;
Solaris 8 i386; Solaris 9 i386 and sun4u; Solaris 10 i386;
MacOS X (10.4) PPC;
Windows 編譯版本支援 windows 系列作業系統;
7 Nginx 結構與擴充套件
一個主程序和多個工作程序，工作程序運行於非特權使用者；
kqueue (FreeBSD 4.1+), epoll (Linux 2.6+), rt signals (Linux 2.2.19+), /dev/poll (Solaris 7 11/99+), select, 以及 poll 支援；
kqueue支援的不同功能包括 EV_CLEAR, EV_DISABLE （臨時禁止事件）， NOTE_LOWAT, EV_EOF, 有效資料的數目，錯誤程式碼；
sendfile (FreeBSD 3.1+), sendfile (Linux 2.2+), sendfile64 (Linux 2.4.21+), 和 sendfilev (Solaris 8 7/01+) 支援；
輸入過濾 (FreeBSD 4.1+) 以及 TCP_DEFER_ACCEPT (Linux 2.4+) 支援；
10,000 非活動的 HTTP keep-alive 連線僅需要 2.5M 記憶體。
最小化的資料拷貝操作；
8 Nginx 其他HTTP功能
基於IP 和名稱的虛擬主機服務；
Memcached 的 GET 介面；
支援 keep-alive 和管道連線；
靈活簡單的配置；
重新配置和線上升級而無須中斷客戶的工作程序；
可定製的訪問日誌，日誌寫入快取，以及快捷的日誌回捲；
4xx-5xx 錯誤程式碼重定向；
基於 PCRE 的 rewrite 重寫模組；
基於客戶端 IP 地址和 HTTP 基本認證的訪問控制；
PUT, DELETE, 和 MKCOL 方法；
支援 FLV （Flash 視訊）；
頻寬限制；
9 為什麼選擇Nginx
在高連線併發的情況下，Nginx是Apache伺服器不錯的替代品: Nginx在美國是做虛擬主機生意的老闆們經常選擇的軟體平臺之一. 能夠支援高達 50,000 個併發連線數的響應, 感謝Nginx為我們選擇了epoll and kqueue作為開發模型。
Nginx作為負載均衡伺服器: Nginx 既可以在內部直接支援Rails和PHP程式對外進行服務, 也可以支援作為HTTP代理伺服器對外進行服務. Nginx採用C進行編寫, 不論是系統資源開銷還是CPU使用效率都比Perlbal要好很多。
作為郵件代理伺服器: Nginx 同時也是一個非常優秀的郵件代理伺服器（最早開發這個產品的目的之一也是作為郵件代理伺服器）,Last.fm描述了成功並且美妙的使用經驗.
Nginx 是一個 [#installation 安裝] 非常的簡單 ,配置檔案非常簡潔（還能夠支援perl語法）,Bugs非常少的伺服器: Nginx 啟動特別容易, 並且幾乎可以做到7*24不間斷執行，即使執行數個月也不需要重新啟動. 你還能夠不間斷服務的情況下進行軟體版本的升級。
Nginx 的誕生主要解決C10K問題
10 三種工作模型比較：
Web伺服器要為使用者提供服務，必須以某種方式，工作在某個套接字上。一般Web伺服器在處理使用者請求是，一般有如下三種方式可選擇：多程序方式、多執行緒方式、非同步方式。
多程序方式：為每個請求啟動一個程序來處理。由於在作業系統中，生成程序、銷燬程序、程序間切換都很消耗CPU和記憶體，當負載高是，效能會明顯降低。而httpd的prefork模型就是使用此種方式工作，故其效能較低。
優點： 穩定性！由於採用獨立程序處理獨立請求，而程序之間是獨立的，單個程序問題不會影響其他程序，因此穩定性最好。
缺點： 資源佔用！當請求過大時，需要大量的程序處理請求，程序生成、切換開銷很大，而且程序間資源是獨立的，造成記憶體重複利用。
多執行緒方式：一個程序生成多個執行緒其中用多個執行緒處理使用者請求。由於執行緒開銷明顯小於程序，而且部分資源還可以共享，因此效率較高。而httpd的worker模型就是使用此種方式工作。
優點：開銷較小！執行緒間部分資料是共享的，且執行緒生成與執行緒間的切換所需資源開銷比程序間切換小得多。
缺點：穩定性！執行緒切換過快可能造成執行緒抖動，且執行緒過多會造成伺服器不穩定。
非同步方式（事件模型）：使用非阻塞方式處理請求，是三種方式中開銷最小的。但非同步方式雖然效率高，但要求也高，因為多工之間的排程如果出現問題，就可能出現整體故障，因此使用非同步工作的，一般是一些功能相對簡單，但卻符合伺服器任務排程、且程式碼中沒有影響排程的錯誤程式碼存在的程式。而httpd的event模型就是使用此種方式工作。
優點：效能最好！一個程序或執行緒處理多個請求，不需要額外開銷，效能最好，資源佔用最低。
缺點：穩定性！某個程序或執行緒出錯，可能導致大量請求無法處理，甚至導致整個服務宕機。
11 一個Web請求的處理過程：
客戶發起情況到伺服器網絡卡；
伺服器網絡卡接受到請求後轉交給核心處理；
核心根據請求對應的套接字，將請求交給工作在使用者空間的Web伺服器程序
Web伺服器程序根據使用者請求，向核心進行系統呼叫，申請獲取相應資源（如index.html）
核心發現web伺服器程序請求的是一個存放在硬碟上的資源，因此通過驅動程式連線磁碟
核心排程磁碟，獲取需要的資源
核心將資源存放在自己的緩衝區中，並通知Web伺服器程序
Web伺服器程序通過系統呼叫取得資源，並將其複製到程序自己的緩衝區中
Web伺服器程序形成響應，通過系統呼叫再次發給核心以響應使用者請求
核心將響應傳送至網絡卡
網絡卡傳送響應給使用者
通過這樣的一個複雜過程，一次請求就完成了。
簡單來說就是：使用者請求-->送達到使用者空間-->系統呼叫-->核心空間-->核心到磁碟上讀取網頁資源->返回到使用者空間->響應給使用者。上述簡單的說明了一下，客戶端向Web服務請求過程，在這個過程中，有兩個I/O過程，一個就是客戶端請求的網路I/O，另一個就是Web伺服器請求頁面的磁碟I/O。
二、安裝nginx
1、下載nginx並解壓
| 12 | [[email protected]~]#wgethttp://nginx.org/download/nginx-1.8.0.tar.gz[[email protected]~]#tar-xfnginx-1.8.0.tar.gz |
2、建立nginx執行使用者
| 1234 | [[email protected]~]#groupadd-g108-rnginx[[email protected]~]#useradd-u108-r-g108nginx[[email protected]~]#idnginxuid=108(nginx)gid=108(nginx)組=108(nginx) |
3、編譯安裝nginx
| 123 | [[email protected]~]#cdnginx-1.8.0[[email protected]nginx-1.8.0]#./configure--prefix=/usr--sbin-path=/usr/sbin/nginx--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf--error-log-path=/var/log/nginx/error.log--http-log-path=/var/log/nginx/access.log--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid--lock-path=/var/lock/nginx.lock--user=nginx--group=nginx--with-http_ssl_module--with-http_flv_module--with-http_stub_status_module--with-http_gzip_static_module--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/--http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi--http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi--with-pcre[[email protected]nginx-1.8.0]#make&&makeinstall |
4、檢視nginx命令安裝的路徑
| 12 | [[email protected]nginx-1.8.0]#whichnginx/usr/sbin/nginx |
檢視nginx安裝版本：
| 12 | [[email protected]nginx-1.8.0]#nginx-vnginxversion:nginx/1.8.0 |
檢視nginx編譯選項：
| 123456 | [[email protected]nginx-1.8.0]#nginx-Vnginxversion:nginx/1.8.0builtbygcc4.4.720120313(RedHat4.4.7-16)(GCC)builtwithOpenSSL1.0.1e-fips11Feb2013TLSSNIsupportenabledconfigurearguments:--prefix=/usr--sbin-path=/usr/sbin/nginx--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf--error-log-path=/var/log/nginx/error.log--http-log-path=/var/log/nginx/access.log--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid--lock-path=/var/lock/nginx.lock--user=nginx--group=nginx--with-http_ssl_module--with-http_flv_module--with-http_stub_status_module--with-http_gzip_static_module--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/--http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi--http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi--with-pcre |
5、為nginx提供SysV init指令碼
| 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110 | [[email protected]nginx-1.8.0]#vim/etc/init.d/nginx#!/bin/sh##nginx-thisscriptstartsandstopsthenginxdaemon##chkconfig:-8515#description:NginxisanHTTP(S)server,HTTP(S)reverse\#proxyandIMAP/POP3proxyserver#processname:nginx#config:/etc/nginx/nginx.conf#config:/etc/sysconfig/nginx#pidfile:/var/run/nginx.pid#Sourcefunctionlibrary../etc/rc.d/init.d/functions#Sourcenetworkingconfiguration../etc/sysconfig/network#Checkthatnetworkingisup.["$NETWORKING"="no"]&&exit0nginx="/usr/sbin/nginx"prog=$(basename$nginx)NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"[-f/etc/sysconfig/nginx]&&./etc/sysconfig/nginxlockfile=/var/lock/subsys/nginxmake_dirs(){#makerequireddirectoriesuser=`nginx-V2>&1|grep"configurearguments:"|sed's/[^*]*--user=\([^]*\).*/\1/g'-`options=`$nginx-V2>&1|grep'configurearguments:'`foroptin$options;doif[`echo$opt|grep'.*-temp-path'`];thenvalue=`echo$opt|cut-d"="-f2`if[!-d"$value"];then#echo"creating"$valuemkdir-p$value&&chown-R$user$valuefifidone}start(){[-x$nginx]||exit5[-f$NGINX_CONF_FILE]||exit6make_dirsecho-n$"Starting$prog:"daemon$nginx-c$NGINX_CONF_FILEretval=$?echo[$retval-eq0]&&touch$lockfilereturn$retval}stop(){echo-n$"Stopping$prog:"killproc$prog-QUITretval=$?echo[$retval-eq0]&&rm-f$lockfilereturn$retval}restart(){configtest||return$?stopsleep1start}reload(){configtest||return$?echo-n$"Reloading$prog:"killproc$nginx-HUPRETVAL=$?echo}force_reload(){restart}configtest(){$nginx-t-c$NGINX_CONF_FILE}rh_status(){status$prog}rh_status_q(){rh_status>/dev/null2>&1}case"$1"instart)rh_status_q&&exit0$1;;stop)rh_status_q||exit0$1;;restart|configtest)$1;;reload)rh_status_q||exit7$1;;force-reload)force_reload;;status)rh_status;;condrestart|try-restart)rh_status_q||exit0;;*)echo$"Usage:$0{start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"exit2esac |
6、將指令碼賦予執行許可權並新增到服務啟動列表
| 123 | [[email protected]nginx-1.8.0]#chmod+x/etc/init.d/nginx[[email protected]nginx-1.8.0]#chkconfig--addnginx[[email protected]nginx-1.8.0]#chkconfignginxon |
7、啟動nginx檢視監聽的埠
| 1234 | [[email protected]nginx-1.8.0]#servicenginxstart正在啟動nginx：[確定][[email protected]nginx-1.8.0]#ss-tunlp|grepnginxtcpLISTEN0128*:80*:*users:(("nginx",4618,6),("nginx",4620,6)) |
8、瀏覽器輸入linux主機的IP檢視是否安裝成功
9、將在vim開啟nginx配置檔案時實現語句高亮顯示
http://www.vim.org/scripts/script.php?script_id=1886
| 1234 | [[email protected]~]#mkdir-pv.vim/syntax[[email protected]~]#mvnginx.vim.vim/syntax[[email protected]~]#vim.vim/filetype.vimauBufRead,BufNewFile/etc/nginx/*,/usr/local/nginx/conf/*if&ft==''|setfiletypenginx|endif |
三、nginx配置檔案
1、配置檔案結構
Nginx配置檔案主要分為4部分：main（全域性設定）、server（主機設定）、upstream（負載均衡伺服器設定）和 location（URL匹配特定位置的設定）。main部分設定的指令將影響其他所有設定；server部分的指令主要用於指定主機和埠；upstream指令主要用於負載均衡，設定一系列的後端伺服器；location部分用於匹配網頁位置。這四者之間的關係如下：server繼承main，location繼承server，upstream既不會繼承其他設定也不會被繼承。如下圖，
在這4個部分當中，每個部分都包含若干指令，這些指令主要包含Nginx的主模組指令、事件模組指令、HTTP核心模組指令。同時每個部分還可以使用其他HTTP模組指令，例如Http SSL模組、Http Gzip Static模組和Http Addition模組等。
下面通過一個Nginx配置例項，詳細介紹nginx.conf每個指令的含義。為了能更清楚地瞭解Nginx的結構和每個配置選項的含義，這裡按照功能點將Nginx配置檔案分為7個部分依次講解。下面就圍繞這7個部分進行介紹。
2、一般配置檔案介紹
(1).Nginx 的全域性配置檔案
| 123456789101112 | #usernobody;worker_processes1;#error_loglogs/error.log;#error_loglogs/error.lognotice;#error_loglogs/error.loginfo;#pidlogs/nginx.pid;worker_rlimit_nofile65535;worker_rlimit_sigpending#;events{useepoll;worker_connections1024;} |
上面這段程式碼中每個配置選項的含義解釋如下：
user是個主模組指令，指定Nginx Worker程序執行使用者以及使用者組，預設由nobody賬號執行。
worker_processes 是個主模組指令，指定了Nginx要開啟的程序數。每個Nginx程序平均耗費10MB～12MB記憶體。根據經驗，一般指定一個程序足夠了，如果是多核CPU，建議指定為CPU核心數減一個程序數即可。（注，如果負載以CPU密集型應用為主，如SSL或壓縮應用，則worker數應與CPU數相同；如果負載以IO密集型為主，如響應大量內容給客戶端，則worker數應該為CPU個數的1.5或2倍。）
error_log是個主模組指令，用來定義全域性錯誤日誌檔案。日誌輸出級別有debug、info、notice、warn、error、crit可供選擇，其中，debug輸出日誌最為最詳細，而crit輸出日誌最少。
pid 是個主模組指令，用來指定程序id的儲存檔案位置。
worker_rlimit_nofile 指定一個worker程序所能夠開啟的最大檔案控制代碼數。
worker_rlimit_sigpending設定每個使用者能夠發往worker程序的訊號的數量。
events指令用來設定Nginx的工作模式及連線數上限。
use是個事件模組指令，用來指定Nginx的工作模式。Nginx支援的工作模式有select、poll、kqueue、epoll、rtsig和/dev/poll。其中select和poll都是標準的工作模式，kqueue和epoll是高效的工作模式，不同的是epoll用在Linux平臺上，而kqueue用在BSD系統中。此選擇建議還是由nginx自行選擇。
worker_connections也是個事件模組指令，用於定義Nginx每個程序的最大連線數，預設是1024。最大客戶端連線數由worker_processes和worker_connections決定，即max_client=worker_processes*worker_connections，在作為反向代理時變為：max_clients = worker_processes * worker_connections/4。(注，程序的最大連線數受Linux系統程序的最大開啟檔案數限制，在執行作業系統命令“ulimit -n 65536”後worker_connections的設定才能生效。)
(2).HTTP伺服器配置
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 logs/access.log main;
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#gzip on;
下面詳細介紹這段程式碼中每個配置選項的含義。
include是個主模組指令，實現對配置檔案所包含的檔案的設定，可以減少主配置檔案的複雜度。類似於Apache中的include方法。
default_type 屬於HTTP核心模組指令，這裡設定預設型別為二進位制流，也就是當檔案型別未定義時使用這種方式，例如在沒有配置PHP環境時，Nginx是不予解析的，此時，用瀏覽器訪問PHP檔案就會出現下載視窗。
log_format是Nginx的HttpLog模組指令，用於指定Nginx日誌的輸出格式。main為此日誌輸出格式的名稱，可以在下面的access_log指令中引用。
client_max_body_size用來設定允許客戶端請求的最大的單個檔案位元組數。
client_header_buffer_size用於指定來自客戶端請求頭的headerbuffer大小。對於大多數請求，1KB的緩衝區大小已經足夠，如果自定義了訊息頭或有更大的cookie，可以增加緩衝區大小。這裡設定為32KB。
large_client_header_buffers用來指定客戶端請求中較大的訊息頭的快取最大數量和大小， “4”為個數，“128K”為大小，最大快取為4個128KB。
sendfile引數用於開啟高效檔案傳輸模式。將tcp_nopush和tcp_nodely兩個指令設定為on，用於防止網路阻塞。
keepalive_timeout 用於設定客戶端連線保持活動的超時時間。在超過這個時間之後，伺服器會關閉該連線。
client_header_timeout用於設定客戶端請求頭讀取超時時間。如果超過這個時間，客戶端還沒有傳送任何資料，Nginx將返回“Request time out（408）”錯誤。
client_body_timeout用於設定客戶端請求主體讀取超時時間，預設值為60。如果超過這個時間，客戶端還沒有傳送任何資料，Nginx將返回“Request time out（408）”錯誤。
send_timeout用於指定響應客戶端的超時時間。這個超時僅限於兩個連線活動之間的時間，如果超過這個時間，客戶端沒有任何活動，Nginx將會關閉連線。
gzip用於設定開啟或者關閉gzip模組，“gzip on”表示開啟gzip壓縮，實時壓縮輸出資料流。
(3).HttpGzip模組配置
下面配置Nginx的HttpGzip模組。這個模組支援線上實時壓縮輸出資料流。要檢視是否安裝了此模組，需要使用下面的命令：nginx -V ，通過nginx -V 命令可以檢視安裝Nginx時的編譯選項。下面是HttpGzip模組在Nginx配置中的相關屬性設定：
#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用於設定開啟或者關閉gzip模組，“gzip on”表示開啟gzip壓縮，實時壓縮輸出資料流。
gzip_min_length用於設定允許壓縮的頁面最小位元組數，頁面位元組數從header頭的Content-Length中獲取。預設值是0，不管頁面多大都進行壓縮。建議設定成大於1K的位元組數，小於1K可能會越壓越大。
gzip_buffers表示申請4個單位為16K的記憶體作為壓縮結果流快取，預設值是申請與原始資料大小相同的記憶體空間來儲存gzip壓縮結果。
gzip_buffers表示申請4個單位為16K的記憶體作為壓縮結果流快取，預設值是申請與原始資料大小相同的記憶體空間來儲存gzip壓縮結果。
gzip_comp_level用來指定gzip壓縮比，1 壓縮比最小，處理速度最快；9 壓縮比最大，傳輸速度快，但處理最慢，也比較消耗CPU資源。
gzip_types用來指定壓縮的型別，無論是否指定，“text/html”型別總是會被壓縮的。
gzip_vary選項可以讓前端的快取伺服器快取經過gzip壓縮的頁面，例如，用Squid快取經過Nginx壓縮的資料。
(4).負載均衡配置
下面設定負載均衡的伺服器列表：
| 1234567 | upstreamtest.net{ip_hash;server192.168.10.13:80;server192.168.10.14:80down;server192.168.10.15:8009max_fails=3fail_timeout=20s;server192.168.10.16:8080;} |
upstream是Nginx的HTTP Upstream模組，這個模組通過一個簡單的排程演算法來實現客戶端IP到後端伺服器的負載均衡。在上面的設定中，通過upstream指令指定了一個負載均衡器的名稱test.net。這個名稱可以任意指定，在後面需要用到的地方直接呼叫即可。
Nginx的負載均衡模組目前支援4種排程演算法，下面進行分別介紹，其中後兩項屬於第三方排程演算法。
輪詢（預設）。每個請求按時間順序逐一分配到不同的後端伺服器，如果後端某臺伺服器宕機，故障系統被自動剔除，使使用者訪問不受影響。
Weight。指定輪詢權值，Weight值越大，分配到的訪問機率越高，主要用於後端每個伺服器效能不均的情況下。
ip_hash。每個請求按訪問IP的hash結果分配，這樣來自同一個IP的訪客固定訪問一個後端伺服器，有效解決了動態網頁存在的session共享問題。
fair。這是比上面兩個更加智慧的負載均衡演算法。此種演算法可以依據頁面大小和載入時間長短智慧地進行負載均衡，也就是根據後端伺服器的響應時間來分配請求，響應時間短的優先分配。Nginx本身是不支援fair的，如果需要使用這種排程演算法，必須下載Nginx的upstream_fair模組。
url_hash。此方法按訪問url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個後端伺服器，可以進一步提高後端快取伺服器的效率。Nginx本身是不支援url_hash的，如果需要使用這種排程演算法，必須安裝Nginx 的hash軟體包。
在HTTP Upstream模組中，可以通過server指令指定後端伺服器的IP地址和埠，同時還可以設定每個後端伺服器在負載均衡排程中的狀態。常用的狀態有：
down，表示當前的server暫時不參與負載均衡。
backup，預留的備份機器。當其他所有的非backup機器出現故障或者忙的時候，才會請求backup機器，因此這臺機器的壓力最輕。
max_fails，允許請求失敗的次數，預設為1。當超過最大次數時，返回proxy_next_upstream 模組定義的錯誤。
fail_timeout，在經歷了max_fails次失敗後，暫停服務的時間。max_fails可以和fail_timeout一起使用。
注意，當負載排程演算法為ip_hash時，後端伺服器在負載均衡排程中的狀態不能是weight和backup。
(5).server虛擬主機配置
下面介紹對虛擬主機的配置。建議將對虛擬主機進行配置的內容寫進另外一個檔案，然後通過include指令包含進來，這樣更便於維護和管理。
| 1234567 | server{listen80;server_name192.168.12.188www.test.net;indexindex.htmlindex.htmindex.php;root/web/www/www.test.netcharsetgb2312;access_loglogs/www.test.net.access.logmain; |
server標誌定義虛擬主機開始；
listen用於指定虛擬主機的伺服器埠；
server_name用來指定IP地址或者域名，多個域名之間用空格分開；
index用於設定訪問的預設首頁地址；
root指令用於指定虛擬主機的網頁根目錄，這個目錄可以是相對路徑，也可以是絕對路徑；
charset用於設定網頁的預設編碼格式。
access_log用來指定此虛擬主機的訪問日誌存放路徑。最後的main用於指定訪問日誌的輸出格式。
(6).URL匹配配置
URL地址匹配是Nginx配置中最靈活的部分。 location支援正則表示式匹配，也支援條件判斷匹配，使用者可以通過location指令實現Nginx對動、靜態網頁的過濾處理。
格式：location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }
location URI {}：對當前路徑及子路徑下的所有物件都生效；
location = URI {}：精確匹配指定的路徑，不包括子路徑，因此，只對當前資源生效；
location ~ URI {}，location ~* URI {}：模式匹配URI，此處的URI可使用正則表示式，~區分字元大小寫，~*不區分字元大小寫；
location ^~ URI {}：不使用正則表示式
案例1：
| 1234 | location~.*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)${root/web/www/www.test.net;expires30d;} |
說明：上面這段設定是通過location指令來對網頁URL進行分析處理，所有副檔名為.gif、.jpg、.jpeg、.png、.bmp、.swf的靜態檔案都交給Nginx處理，而expires用來指定靜態檔案的過期時間，這裡是30天。
案例2：
| 1234 | location~^/(upload|html)/{root/web/www/www.test.net;expires30d;} |
說明：上面這段設定是將upload和html下的所有檔案都交給Nginx來處理，當然，upload和html目錄包含/web/www/www.test.net目錄中。
案例3：
| 1234 | location~.*.jsp${indexindex.jsp;proxy_passhttp://localhost:8080;} |
說明：在最後這段設定中，location是對此虛擬主機下動態網頁的過濾處理，也就是將所有以.jsp為字尾的檔案都交給本機的8080埠處理。
location [ = | ~ | ~* | ^~ ] 優先順序
ocation = URI {}：精確匹配指定的路徑，不包括子路徑，因此，只對當前資源生效；(優先順序最高）
location ^~ URI {}：不使用正則表示式；（優先順序次之）
location ~ URI {}，location ~* URI {}：模式匹配URI，此處的URI可使用正則表示式，~區分字元大小寫，~*不區分字元大小寫；（優先順序次之）
location URI {}：對當前路徑及子路徑下的所有物件都生效；（優先順序最低）
(7).StubStatus模組配置
StubStatus模組能夠獲取Nginx自上次啟動以來的工作狀態，此模組非核心模組，需要在Nginx編譯安裝時手工指定才能使用。以下指令指定啟用獲取Nginx工作狀態的功能。
| 123456 | location/NginxStatus{stub_statuson;access_loglogs/NginxStatus.log;auth_basic"NginxStatus";auth_basic_user_file../htpasswd;} |
stub_status為“on”表示啟用StubStatus的工作狀態統計功能；
access_log 用來指定StubStatus模組的訪問日誌檔案；
auth_basic是Nginx的一種認證機制；
auth_basic_user_file用來指定認證的密碼檔案。
由於Nginx的auth_basic認證採用的是與Apache相容的密碼檔案，因此需要用Apache的htpasswd命令來生成密碼檔案。例如要新增一個webadmin使用者，可以使用下面的方式生成密碼檔案：
/usr/local/apache/bin/htpasswd -c /opt/nginx/conf/htpasswd webadmin
要檢視Nginx的執行狀態，可以輸入http://ip/ NginxStatus，然後輸入剛剛建立的使用者名稱和密碼就可以看到如下資訊：
| 1234 | Activeconnections:1serveracceptshandledrequests393411393411393799Reading:0Writing:1Waiting:0 |
Active connections表示當前活躍的連線數。
第三行的3個數字表示 Nginx當前總共處理了393411個連線， 成功建立了393 411次握手，總共處理了393 799個請求。
最後一行的Reading表示Nginx讀取到客戶端Header資訊數； Writing表示Nginx返回給客戶端的Header資訊數；Waiting表示Nginx已經處理完、正在等候下一次請求指令時的駐留連線數。
補充說明：
| 12345 | error_page404/404.html;error_page500502503504/50x.html;location=/50x.html{roothtml;} |
在最後這段設定中，設定了虛擬主機的錯誤資訊返回頁面，通過error_page指令可以定製各種錯誤資訊的返回頁面。在預設情況下，Nginx會在主目錄的html目錄中查詢指定的返回頁面。特別需要注意的是，這些錯誤資訊的返回頁面大小一定要超過512KB，否則會被IE瀏覽器替換為IE預設的錯誤頁面。好了，到這裡nginx的配置檔案講解全部完成。下面我們來說一說nginx命令引數。
3、配置檔案深入介紹
(1).優化效能相關的配置
worker_rlimit_nofile #; 指定一個worker程序所能夠開啟的最大檔案控制代碼數；
worker_rlimit_sigpending #; 設定每個使用者能夠發往worker程序的訊號的數量；
worker_processes #; worker程序的個數；通常其數值應該為CPU的物理核心數減1；
worker_cpu_affinity cpumask ...; CPU親源性及使各個woeker程序分別執行在指定的CPU上，注意CPU是使用掩碼格式來填寫。但是這種方法並不能禁止系統使用該CPU進行其他的操作，還需要結合系統調優及CPU隔離才能很好的使用此選項，從而有效的減少CPU的上下文切換。舉例：worker_processes 6; worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000;
ssl_engine device; 在存在ssl硬體加速器的伺服器上，指定所使用的ssl硬體加速裝置；
timer_resolution t; 每次核心事件呼叫返回時，都會使用gettimeofday()來更新nginx快取時鐘；timer_resolution用於定義每隔多久才會由gettimeofday()更新一次快取時鐘；x86-64系統上，gettimeofday()代價已經很小，可以忽略此配置；
worker_priority nice; worker程序的優先順序，預設為0建議調小點，但不能過小。-20,19之間的值；
(2).事件相關的配置
accept_mutex [on|off] ; 是否開啟Ningx的負載均衡鎖；此鎖能夠讓多個worker進輪流地、序列化地與新的客戶端建立連線；而通常當一個worker程序的負載達到其上限的7/8，master就儘可能不再將請求排程此worker；
lock_file /path/to/lock_file; lock檔案
accept_mutex_delay #ms; accept鎖模式中，一個worker程序為取得accept鎖的等待時長；如果某worker程序在某次試圖取得鎖時失敗了，至少要等待#ms才能再一次請求鎖；預設500ms。
multi_accept on|off; 是否允許一次性地響應多個使用者請求；預設為Off;
use [epoll|rtsig|select|poll]; 定義使用的事件模型，建議讓nginx自動選擇；
worker_connections #; 每個worker能夠併發響應最大請求數；
(3).除錯、定位nginx問題
daemon on|off; 是否讓ningx執行後臺；預設為on，除錯時可以設定為off，使得所有資訊去接輸出控制檯；
master_process on|off 是否以master/worker模式執行nginx；預設為on；除錯時可設定off以方便追蹤；
error_log /path/to/error_log level; 錯誤日誌檔案及其級別；預設為error級別；除錯時可以使用debug級別，但要求在編譯時必須使用--with-debug啟用debug功能；
(4).虛擬主機相關的配置
server {} 定義一個虛擬主機；nginx支援使用基於主機名或IP的虛擬主機；
listen address[:port] [default_server] [ssl] [spdy] [proxy_protocol] [setfib=number] [fastopen=number] [backlog=number] [rcvbuf=size] [sndbuf=size] [accept_filter=filter] [deferred] [bind] [ipv6only=on|off] [so_keepalive=on|off|[keepidle]:[keepintvl]:[keepcnt]];
說明：
default_server：定義此server為http中預設的server；如果所有的server中沒有任何一個listen使用此引數，那麼第一個server即為預設server;
backlog=number：指明tcp協議的backlog佇列的大小，預設為-1，表示不設定後援佇列；
rcvbuf=SIZE: 接收緩衝大小；
sndbuf=SIZE: 傳送緩衝大小；
ssl: https server；
server_name [...];server_name可以跟多個主機名，名稱中可以使用萬用字元和正則表示式(通常以~開頭)；當nginx收到一個請求時，會取出其首部的server的值，而後跟眾server_name進行比較；比較方式：
先做精確匹配；www.example.com
左側萬用字元匹配；*.example.com
右側萬用字元匹配；www.*
正則表示式匹配: ~^.*\.example\.com$
server_name_hash_bucket_size 32|64|128; 為了實現快速主機查詢，nginx使用hash表來儲存主機名；
location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... } | location @name { ... }功能：允許根據使用者請求的URI來匹配指定的各location以進行訪問配置；匹配到時，將被location塊中的配置所處理；比如：http://www.example.com/p_w_picpaths/logo.gif
=：精確匹配；
~：正則表示式模式匹配，匹配時區分字元大小寫
~*：正則表示式模式匹配，匹配時忽略字元大小寫
^~: URI前半部分匹配，不檢查正則表示式
12345678910111213141516 location=/{[configurationA]}location/{[configurationB]}location/documents/{[configurationC]}location^~/p_w_picpaths/{[configurationD]}location~*\.(gif|jpg|jpeg)${[configurationE]}
http://www.example.com/index.html 匹配到B。
http://www.example.com/ 匹配到A。
http://www.example.com/documents/index.html 匹配到C。
http://www.example.com/p_w_picpaths/index.html 匹配到D。
http://www.example.com/p_w_picpaths/a.jpg 匹配到E。
匹配優先順序：字元字面量最精確匹配-->正則表示式檢索（由第一個匹配到所處理）-->按字元字面量。
(5).檔案路徑定義
root path設定web資源路徑，用於指定請求的根文件目錄；
123456 location/{root/www/htdocs;}location^~/p_w_picpaths/{root/web;}
匹配的檔案路徑為root: root/URI/
alias path 只能用於location中，用於路徑別名；
123456 location/{root/www/htdocs;}location^~/p_w_picpaths/{alias/web;}
匹配的檔案路徑為alias: alias/
index file ...; 定義預設頁面，可參跟多個值；
error_page code ... [=[response]] uri; 當對於某個請求返回錯誤時，如果匹配上了error_page指令中設定的code，則重定向到新的URI中。即錯誤頁面重定向；
try_files path1 [path2 ...] uri; 自左至右嘗試讀取由path所指定路徑，在第一次找到即停止並返回；如果所有path均不存在，則返回最後一個uri;
(6).網路連線相關的設定
keepalive_timeout time; 保持連線的超時時長；預設為75秒；
keepalive_requests n; 在一次長連線上允許承載的最大請求數；
keepalive_disable [msie6 | safari | none ] 對指定的瀏覽器禁止使用長連線；
tcp_nodelay on|off; 對keepalive連線是否使用TCP_NODELAY選項；預設是啟用的，一般是啟動的。
client_header_timeout time; 讀取http請求首部的超時時長；
client_body_timeout time; 讀取http請求包體的超時時長；
send_timeout time; 傳送響應的超時時長；
(7).對客戶端請求的限制
limit_except method ... { ... } ;指定對範圍之外的其它方法的訪問控制；
client_max_body_size SIZE;http請求包體的最大值；常用於限定客戶所能夠請求的最大包體；根據請求首部中的Content-Length來檢測，以避免無用的傳輸；
limit_rate speed;限制客戶端每秒鐘傳輸的位元組數；預設為0，表示沒有限制；
limit_rate_after time;nginx向客戶傳送響應報文時，如果時長超出了此處指定的時長，則後續的傳送過程開始限速；
(8).檔案操作的優化
sendfile on|off 是否啟用sendfile功能；
aio on|off 是否啟用aio功能；
open_file_cache max=N [inactive=time]|off 是否開啟檔案快取功能；
max: 快取條目的最大值；當滿了以後將根據LRU演算法進行置換；
inactive: 某快取條目在指定時長時沒有被訪問過時，將自動被刪除；預設為60s;
快取的資訊包括：檔案控制代碼、檔案大小和上次修改時間。已經開啟的目錄結構。沒有找到或沒有訪問許可權的資訊；
open_file_cache_errors on|off 是否快取檔案找不到或沒有許可權訪問等相關資訊；
open_file_cache_valid time; 多長時間檢查一次快取中的條目是否超出非活動時長，預設為60s;
open_file_cache_min_use #; 在inactive指定的時長內被訪問超此處指定的次數地，才不會被刪除；
(9).對客戶端請求的特殊處理
ignore_invalid_headers on|off 是否忽略不合法的http首部，預設為on。off意味著請求首部中出現不合規的首部將拒絕響應，只能用於server和http;
log_not_found on|off 是否將檔案找不到的資訊也記錄進錯誤日誌中；
esolver address; 指定nginx使用的dns伺服器地址；
resover_timeout time; 指定DNS解析超時時長，預設為30s;
server_tokens on|off; 是否在錯誤頁面中顯示nginx的版本號；
(10).記憶體及磁碟資源分配
client_body_in_file_only on|clean|off HTTP的包體是否儲存在磁碟檔案中；非off表示儲存，即使包體大小為0也會建立一個磁碟檔案；on表示請求結束後包體檔案不會被刪除，clean表示會被刪除；
client_body_in_single_buffer on|off; HTTP的包體是否儲存在記憶體buffer當中；預設為off；
cleint_body_buffer_size size; nginx接收HTTP包體的記憶體緩衝區大小；
client_body_temp_path dir-path [level1 [level2 [level3]]]; HTTP包體存放的臨時目錄；
client_header_buffer_size size; 正常情況下接收使用者請求的http報文header部分時分配的buffer大小；預設為1k;
large_client_header_buffers number size; 儲存超大Http請求首部的記憶體buffer大小及個數；
connection_pool_size size; nginx對於每個建立成功的tcp連線都會預先分配一個記憶體池，此處即用於設定此記憶體池的初始大小；預設為256；
request_pool_size size;nginx在處理每個http請求時會預先分配一個記憶體池，此處即用於設定此記憶體池的初始大小；預設為4k;
(11).http核心模組的內建變數
$uri: 當前請求的uri，不帶引數；
$request_uri: 請求的uri，帶完整引數；
$host: http請求報文中host首部；如果請求中沒有host首部，則以處理此請求的虛擬主機的主機名代替；
$hostname: nginx服務執行在的主機的主機名；
$remote_addr: 客戶端IP
$remote_port: 客戶端Port
$remote_user: 使用使用者認證時客戶端使用者輸入的使用者名稱；
$request_filename: 使用者請求中的URI經過本地root或alias轉換後對映的本地的檔案路徑；
$request_method: 請求方法
$server_addr: 伺服器地址
$server_name: 伺服器名稱
$server_port: 伺服器埠
$server_protocol: 伺服器向客戶端傳送響應時的協議，如http/1.1, http/1.0
$scheme: 在請求中使用scheme, 如https://www.magedu.com/中的https；
$http_HEADER: 匹配請求報文中指定的HEADER，$http_host匹配請求報文中的host首部
$sent_http_HEADER: 匹配響應報文中指定的HEADER，例如$http_content_type匹配響應報文中的content-type首部；
$document_root：當前請求對映到的root配置；
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