Nginx入门详细笔记

1 Nginx简介
- 1.1 背景介绍
- 1.2 常见服务器对比
- - 1.2.1 Nginx的优点
- 1.3 Nginx的功能特性及常用功能
2 Nginx环境准备
- 2.1 Nginx版本介绍
- 2.2 获取Nginx源码
- 2.3 准备服务器系统
- 2.4 Nginx安装方式介绍
- - 2.4.1 方案一:Nginx的源码简单安装
  - 2.4.2 方案二:yum安装
  - - 2.4.2.1 解压Nginx目录
  - 2.4.3 方案三:Nginx的源码复杂安装
3 Nginx目录结构分析

1 Nginx简介 1.1 背景介绍

Nginx（“engine x”）一个具有高性能的【HTTP】和【反向代理】的【WEB服务器】，同时也是一个【POP3/SMTP/IMAP代理服务器】，是由伊戈尔·赛索耶夫(俄罗斯人)使用C语言编写的，Nginx的第一个版本是2004年10月4号发布的0.1.0版本。另外值得一提的是伊戈尔·赛索耶夫将Nginx的源码进行了开源，这也为Nginx的发展提供了良好的保障。

名词解释

WEB服务器：WEB服务器也叫网页服务器，英文名叫Web Server，主要功能是为用户提供网上信息浏览服务。
HTTP:HTTP是超文本传输协议的缩写，是用于从WEB服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，也是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准，客户端是终端用户，服务端是网站，通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其他工具，客户端发起一个到服务器上指定端口的HTTP请求。
POP3/SMTP/IMAP：
POP3(Post Offic Protocol 3)邮局协议的第三个版本，
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议，
IMAP(Internet Mail Access Protocol)交互式邮件存取协议，
通过上述名词的解释，我们可以了解到Nginx也可以作为电子邮件代理服务器。
反向代理

1.2 常见服务器对比

在介绍这一节内容之前，我们先来认识一家公司叫Netcraft。

Netcraft公司于1994年底在英国成立，多年来一直致力于互联网市场以及在线安全方面的咨询服务，其中在国际上最具影响力的当属其针对网站服务器、SSL市场所做的客观严谨的分析研究，公司官网每月公布的调研数据（Web Server Survey）已成为当今人们了解全球网站数量以及服务器市场分额情况的主要参考依据，时常被诸如华尔街杂志，英国BBC，Slashdot等媒体报道或引用。

我们先来看一组数据，我们先打开Nginx的官方网站:http://nginx.org/,找到Netcraft公司公布的数据，对当前主流服务器产品进行介绍。

上面这张图展示了2019年全球主流Web服务器的市场情况，其中有Apache、Microsoft-IIS、google Servers、Nginx、Tomcat等，而我们在了解新事物的时候，往往习惯通过类比来帮助自己理解事物的概貌。所以下面我们把几种常见的服务器来给大家简单介绍下：

IIS：全称(Internet Information Services)即互联网信息服务，是由微软公司提供的基于windows系统的互联网基本服务。windows作为服务器在稳定性与其他一些性能上都不如类UNIX操作系统，因此在需要高性能Web服务器的场合下，IIS可能就会被"冷落".
Tomcat：Tomcat是一个运行Servlet和JSP的Web应用软件，Tomcat技术先进、性能稳定而且开放源代码，因此深受Java爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web应用服务器。但是Tomcat天生是一个重量级的Web服务器，对静态文件和高并发的处理比较弱。
Apache：Apache的发展时期很长，同时也有过一段辉煌的业绩。从上图可以看出大概在2014年以前都是市场份额第一的服务器。Apache有很多优点，如稳定、开源、跨平台等。但是它出现的时间太久了，在它兴起的年代，互联网的产业规模远远不如今天，所以它被设计成一个重量级的、不支持高并发的Web服务器。在Apache服务器上，如果有数以万计的并发HTTP请求同时访问，就会导致服务器上消耗大量能存，操作系统内核对成百上千的Apache进程做进程间切换也会消耗大量的CUP资源，并导致HTTP请求的平均响应速度降低，这些都决定了Apache不可能成为高性能的Web服务器。这也促使了Lighttpd和Nginx的出现。
Lighttpd：Lighttpd是德国的一个开源的Web服务器软件，它和Nginx一样，都是轻量级、高性能的Web服务器，欧美的业界开发者比较钟爱Lighttpd,而国内的公司更多的青睐Nginx，同时网上Nginx的资源要更丰富些。
其他的服务器：Google Servers，Weblogic, Webshpere(IBM)…

经过各个服务器的对比，种种迹象都表明，Nginx将以性能为王。这也是我们为什么选择Nginx的理由。

1.2.1 Nginx的优点

速度更快、并发更高：单次请求或者高并发请求的环境下，Nginx都会比其他Web服务器响应的速度更快。一方面在正常情况下，单次请求会得到更快的响应，另一方面，在高峰期(如有数以万计的并发请求)，Nginx比其他Web服务器更快的响应请求。Nginx之所以有这么高的并发处理能力和这么好的性能原因在于Nginx采用了多进程和I/O多路复用(epoll)的底层实现。
配置简单，扩展性强：Nginx的设计极具扩展性，它本身就是由很多模块组成，这些模块的使用可以通过配置文件的配置来添加。这些模块有官方提供的也有第三方提供的模块，如果需要完全可以开发服务自己业务特性的定制模块。
高可靠性：Nginx采用的是多进程模式运行，其中有一个master主进程和N多个worker进程，worker进程的数量我们可以手动设置，每个worker进程之间都是相互独立提供服务，并且master主进程可以在某一个worker进程出错时，快速去"拉起"新的worker进程提供服务。
热部署：现在互联网项目都要求以7*24小时进行服务的提供，针对于这一要求，Nginx也提供了热部署功能，即可以在Nginx不停止的情况下，对Nginx进行文件升级、更新配置和更换日志文件等功能。
成本低、BSD许可证：BSD是一个开源的许可证，世界上的开源许可证有很多，现在比较流行的有六种分别是GPL、BSD、MIT、Mozilla、Apache、LGPL。这六种的区别是什么，我们可以通过下面一张图来解释下：

Nginx本身是开源的，我们不仅可以免费的将Nginx应用在商业领域，而且还可以在项目中直接修改Nginx的源码来定制自己的特殊要求。这些点也都是Nginx为什么能吸引无数开发者继续为Nginx来贡献自己的智慧和青春。OpenRestry [Nginx+Lua] Tengine[淘宝]

1.3 Nginx的功能特性及常用功能

Nginx提供的基本功能服务从大体上归纳为基本HTTP服务、高级HTTP服务和邮件服务等三大类。

基本HTTP服务

Nginx可以提供基本HTTP服务，可以作为HTTP代理服务器和反向代理服务器，支持通过缓存加速访问，可以完成简单的负载均衡和容错，支持包过滤功能，支持SSL等。

处理静态文件、处理索引文件以及支持自动索引；
提供反向代理服务器，并可以使用缓存加上反向代理，同时完成负载均衡和容错；
提供对FastCGI、memcached等服务的缓存机制，，同时完成负载均衡和容错；
使用Nginx的模块化特性提供过滤器功能。Nginx基本过滤器包括gzip压缩、ranges支持、chunked响应、XSLT、SSI以及图像缩放等。其中针对包含多个SSI的页面，经由FastCGI或反向代理，SSI过滤器可以并行处理。
支持HTTP下的安全套接层安全协议SSL.
支持基于加权和依赖的优先权的HTTP/2

高级HTTP服务

支持基于名字和IP的虚拟主机设置
支持HTTP/1.0中的KEEP-Alive模式和管线(PipeLined)模型连接
自定义访问日志格式、带缓存的日志写操作以及快速日志轮转。
提供3xx~5xx错误代码重定向功能
支持重写（Rewrite)模块扩展
支持重新加载配置以及在线升级时无需中断正在处理的请求
支持网络监控
支持FLV和MP4流媒体传输

邮件服务

Nginx提供邮件代理服务也是其基本开发需求之一，主要包含以下特性：

支持IMPA/POP3代理服务功能
支持内部SMTP代理服务功能

Nginx常用的功能模块

静态资源部署
Rewrite地址重写
正则表达式
反向代理
负载均衡
轮询、加权轮询、ip_hash、url_hash、fair
Web缓存
环境部署
高可用的环境
用户认证模块…

Nginx的核心组成

nginx二进制可执行文件
nginx.conf配置文件
error.log错误的日志记录
access.log访问日志记录

2 Nginx环境准备 2.1 Nginx版本介绍

Nginx的官方网站为: http://nginx.org
老版本下载：http://nginx.org/download

打开源码可以看到如下的页面内容

Nginx的官方下载网站为http://nginx.org/en/download.html，当然你也可以之间在首页选中右边的download进入版本下载网页。在下载页面我们会看到如下内容：

2.2 获取Nginx源码

打开http://nginx.org/download/，就可以查看到Nginx的所有版本，选中自己需要的版本进行下载。下载我们可以直接在windows上下载然后上传到服务器，也可以直接从服务器上下载，这个时候就需要准备一台服务器。

2.3 准备服务器系统

环境准备

VMware WorkStation
Centos7
MobaXterm
xsheel,SecureCRT
网络

确认centos的内核

准备一个内核为2.6及以上版本的操作系统，因为linux2.6及以上内核才支持epoll,而Nginx需要解决高并发压力问题是需要用到epoll，所以我们需要有这样的版本要求。
我们可以使用uname -a命令来查询linux的内核版本。

确保centos能联网
虚拟机连接网络的几种方式:
确认关闭防火墙

这一项的要求仅针对于那些对linux系统的防火墙设置规则不太清楚的，建议大家把防火墙都关闭掉，因为我们此次课程主要的内容是对Nginx的学习，把防火墙关闭掉，可以省掉后续Nginx学习过程中遇到的诸多问题。

关闭的方式有如下两种：

systemctl stop firewalld      #关闭运行的防火墙，系统重新启动后，防火墙将重新打开
systemctl disable firewalld   #永久关闭防火墙，，系统重新启动后，防火墙依然关闭
systemctl status firewalld	  #查看防火墙状态

确认停用selinux

selinux(security-enhanced linux),美国安全局对于强制访问控制的实现，在linux2.6内核以后的版本中，selinux已经成功内核中的一部分。可以说selinux是linux史上最杰出的新安全子系统之一。虽然有了selinux，我们的系统会更安全，但是对于我们的学习Nginx的历程中，会多很多设置，所以这块建议大家将selinux进行关闭。

sestatus查看状态

如果查看不是disabled状态，我们可以通过修改配置文件来进行设置,修改SELINUX=disabled，然后重启下系统即可生效。

vim /etc/selinux/config

2.4 Nginx安装方式介绍

Nginx的安装方式有两种分别是：

通过Nginx源码
通过Nginx源码简单安装 (1)
通过Nginx源码复杂安装 (3)

通过yum安装 (2)

如果通过Nginx源码安装需要提前准备的内容：

GCC编译器

Nginx是使用C语言编写的程序，因此想要运行Nginx就需要安装一个编译工具。GCC就是一个开源的编译器集合，用于处理各种各样的语言，其中就包含了C语言。
使用命令yum install -y gcc来安装
安装成功后，可以通过gcc --version来查看gcc是否安装成功

PCRE

Nginx在编译过程中需要使用到PCRE库（perl Compatible Regular Expressoin 兼容正则表达式库)，因为在Nginx的Rewrite模块和http核心模块都会使用到PCRE正则表达式语法。
可以使用命令yum install -y pcre pcre-devel来进行安装
安装成功后，可以通过rpm -qa pcre pcre-devel来查看是否安装成功

zlib

zlib库提供了开发人员的压缩算法，在Nginx的各个模块中需要使用gzip压缩，所以我们也需要提前安装其库及源代码zlib和zlib-devel
可以使用命令yum install -y zlib zlib-devel来进行安装
安装成功后，可以通过rpm -qa zlib zlib-devel来查看是否安装成功

OpenSSL

OpenSSL是一个开放源代码的软件库包，应用程序可以使用这个包进行安全通信，并且避免被窃听。
SSL：Secure Sockets Layer安全套接协议的缩写，可以在Internet上提供秘密性传输，其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性。在Nginx中，如果服务器需要提供安全网页时就需要用到OpenSSL库，所以我们需要对OpenSSL的库文件及它的开发安装包进行一个安装。
可以使用命令yum install -y openssl openssl-devel来进行安装
安装成功后，可以通过rpm -qa openssl openssl-devel来查看是否安装成功
上述命令，一个个来的话比较麻烦，我们也可以通过一条命令来进行安装
yum install -y gcc pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel进行全部安装。

2.4.1 方案一:Nginx的源码简单安装

进入官网查找需要下载版本的链接地址，然后使用wget命令进行下载

wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz

建议大家将下载的资源进行包管理

mkdir -p nginx/core
mv nginx-1.16.1.tar.gz nginx/core

解压缩

tar -xzf nginx-1.16.1.tar.gz

进入资源文件中，发现configure

./configure

编译

make

安装

make install 或者 maker && maker install #编译安装

2.4.2 方案二:yum安装

使用源码进行简单安装，我们会发现安装的过程比较繁琐，需要提前准备GCC编译器、PCRE兼容正则表达式库、zlib压缩库、OpenSSL安全通信的软件库包，然后才能进行Nginx的安装。

安装yum-utils

sudo yum  install -y yum-utils

添加yum源文件

vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx-stable] #稳定版本
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

[nginx-mainline] #主线版本
name=nginx mainline repo
baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=0
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

查看是否安装成功

yum list | grep nginx

使用yum进行安装

yum install -y nginx

查看nginx的安装位置

whereis nginx

启动测试

源码简单安装和yum安装的差异：这里先介绍一个命令: ./nginx -V,通过该命令可以查看到所安装Nginx的版本及相关配置信息。

简单安装：

yum安装：

2.4.2.1 解压Nginx目录

执行tar -zxvf nginx-1.16.1.tar.gz对下载的资源进行解压缩，进入压缩后的目录，可以看到如下结构

内容解释：

auto:存放的是编译相关的脚本
CHANGES:版本变更记录
CHANGES.ru:俄罗斯文的版本变更记录
conf:nginx默认的配置文件
configure:nginx软件的自动脚本程序,是一个比较重要的文件，作用如下：
检测环境及根据环境检测结果生成C代码
生成编译代码需要的Makefile文件

contrib:存放的是几个特殊的脚本文件，其中README中对脚本有着详细的说明
html:存放的是Nginx自带的两个html页面，访问Nginx的首页和错误页面
LICENSE:许可证的相关描述文件
man:nginx的man手册
README:Nginx的阅读指南
src:Nginx的源代码

2.4.3 方案三:Nginx的源码复杂安装

这种方式和简单的安装配置不同的地方在第一步，通过./configure来对编译参数进行设置，需要我们手动来指定。那么都有哪些参数可以进行设置，接下来我们进行一个详细的说明。

PATH:是和路径相关的配置信息
with:是启动模块，默认是关闭的
without:是关闭模块，默认是开启的

我们先来认识一些简单的路径配置已经通过这些配置来完成一个简单的编译：

--prefix=PATH 
指向Nginx的安装目录，默认值为/usr/local/nginx  
--sbin-path=PATH
指向(执行)程序文件(nginx)的路径,默认值为/sbin/nginx
--modules-path=PATH
指向Nginx动态模块安装目录，默认值为/modules
--conf-path=PATH
指向配置文件(nginx.conf)的路径,默认值为/conf/nginx.conf
--error-log-path=PATH 
指向错误日志文件的路径,默认值为/logs/error.log
--http-log-path=PATH  
指向访问日志文件的路径,默认值为/logs/access.log
--pid-path=PATH
指向Nginx启动后进行ID的文件路径，默认值为/logs/nginx.pid
--lock-path=PATH
指向Nginx锁文件的存放路径,默认值为/logs/nginx.lock

要想使用可以通过如下命令在nginx安装目录执行:

./configure --prefix=/usr/local/nginx 
--sbin-path=/usr/local/nginx/sbin/nginx 
--modules-path=/usr/local/nginx/modules 
--conf-path=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
--error-log-path=/usr/local/nginx/logs/error.log 
--http-log-path=/usr/local/nginx/logs/access.log 
--pid-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid 
--lock-path=/usr/local/nginx/logs/nginx.lock

在使用上述命令之前，需要将之前服务器已经安装的nginx进行卸载，卸载的步骤分为三步骤：

步骤一：需要将nginx的进程关闭

./nginx -s stop

步骤二：将安装的nginx进行删除

rm -rf /usr/local/nginx

步骤三：将安装包之前编译的环境清除掉

make clean

3 Nginx目录结构分析

Nginx入门详细笔记

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