初探nginx

内容预览:
  • fail_timeout:在经历了 max_fails 次失败后,暂停服务的时间~
  • error.log是错误信息~
  • nginx 读到这里大致就应该会搞几个小demo了,好多api没有介绍,看一下文...~

nginx

nginx是俄罗斯人写的轻量级http服务器,Nginx 以事件驱动的方式编写,有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理、负载均衡。

nginx 稳定性高,模块库丰富,配置灵活,系统资源的消耗低。响应静态页面的速度非常快

nginx 做什么

  1. 处理静态文件
  2. 反向代理,负载均衡和容错
  3. 大并发
  4. 易配置,易拓展

nginx 处理过程

nginx 是异步非阻塞的方式处理请求。采用epoll事件循环,多个独立worker处理请求,并不是并发,避免加锁和上下文切换带来的性能问题。

深入浅出nodejs对事件循环讲的很详细

具体请求的处理

  1. 解析配置文件, 得到需要监听的端口与 ip 地址,然后在 Nginx 的 master 进程里面,先初始化好这个监控的 socket
  2. 然后再 fork 出多个子进程出来,然后子进程会竞争 accept 新的连接
  3. 与客户端三次握手得到这个建立好的连接的 socket,然后创建 Nginx 对连接的封装
  4. Nginx 或客户端来主动关掉连接

nginx的配置

分为几个模块:

  1. main: Nginx 在运行时与具体业务功能(比如http服务或者email服务代理)无关的一些参数,比如工作进程数,运行的身份等。
  2. http: 与提供 http 服务相关的一些配置参数。例如:是否使用 keepalive 啊,是否使用gzip进行压缩等。
  3. server: http 服务上支持若干虚拟主机。每个虚拟主机一个对应的 server 配置项,配置项里面包含该虚拟主机相关的配置。
  4. location: http 服务中,某些特定的URL对应的一系列配置项。

默认情况下,这个配置文件通常命名为 nginx.conf 并且会放置在 /usr/local/nginx/conf,/etc/nginx,或者 /usr/local/etc/nginx

示例配置

    user  nobody;
worker_processes 1;
error_log logs/error.log info;

events {
worker_connections 1024;
}

http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
gzip on;
server {
listen 80;
server_name localhost;
access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
location / {
index index.html;
root /usr/local/openresty/nginx/html;
}
}
}

nginx 的使用

开启nginx

nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nginx -s signal

signal 可以为下列命令之一:

  • stop — 直接关闭 nginx
  • quit — 会在处理完当前正在的请求后退出,也叫优雅关闭
  • reload — 重新加载配置文件,相当于重启 // 滚动升级
  • reopen — 重新打开日志文件

nginx with lua — openresty

OpenResty® 是一个基于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台,其内部集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块以及大多数的依赖项。用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。

通过融合lua,可以将 Nginx 有效地变成一个强大的web服务器!

环境搭建

直接搭建openresty, nginx + lua 套餐

brew tap homebrew/nginx
brew install homebrew/nginx/openresty

如果一切顺利,OpenResty 应该已经安装好了。

为了方便,这边直接用docker装OpenResty:

新建一个Dockerfile,写入:

  #Dockerfile
FROM openresty/openresty:trusty
RUN apt-get update && apt-get install -y vim

可以直接装openresty的,但是容器的bash里面没有vim,在里面改代码很麻烦,所以就自己构建了一个image。

然后构建image

docker build -t openresty .

docker container run -itd -p 80:80 --name test openresty

构建一个名叫test的容器。

ok,现在已经跑起来了,访问http://localhost,已经出现了openresty的欢迎页

运行

docker ps -a

可以看到:

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS                NAMES
06c9a63607eb openresty "/usr/local/openrest…" 4 hours ago Up 25 minutes 0.0.0.0:80->80/tcp test

已经起了服务。

我们进入容器看一下:

 docker exec -it test bash

里面就是nginx的目录。

我们的配置在

 vi usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf

#user  nobody;
worker_processes 1;

#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;

#pid logs/nginx.pid;


events {
worker_connections 1024;
}


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;

include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

其中引入了/etc/nginx/conf.d/*.conf;我们的server配置就在这里。

现在该这个etc/nginx/conf.d/default.conf就可以愉快的进行nginx配置了。

 location / {
root /usr/local/openresty/nginx/html;
index index.html index.htm;
}

我们访问的主页目录就在root指定下的index.html,root是指定根目录,index指定默认访问文件。

nginx 反向代理和负载均衡

nginx反向代理和负载均衡配置比较简单。

反向代理

# 1. 用户访问 http://ip:port,则反向代理到 https://github.com
location / {
proxy_pass https://github.com;
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_pass: proxy_pass 后面跟着一个 URL,用来将请求反向代理到 URL 参数指定的服务器上。例如我们上面例子中的 proxy_pass https://github.com,则将匹配的请求反向代理到 https://github.com
  • proxy_set_header 反向代理不会转发原始请求中的 Host 头部,如果需要转发,就需要加上这句:proxy_set_header Host $host;

负载均衡

nginx通过upstream字段配置负载均衡。

upstream test.net{
ip_hash;
server 192.168.10.13:80;
server 192.168.10.14:80 down;
server 192.168.10.15:8009 max_fails=3 fail_timeout=20s;
server 192.168.10.16:8080;
}
server {
location / {
proxy_pass http://test.net;
}
}

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。

Nginx 的负载均衡模块目前支持 6 种调度算法:

  1. 轮询(默认)
  2. ip_hash
  3. fair
  4. url_hash
  5. least_conn
  6. hash

例子用的是ip_hash,是每个请求按访问 IP 的 hash 结果分配。

采用轮询时可以指定每个server的权重:

upstream webservers {
server 192.168.18.201 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
server 192.168.18.202 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
}

利用 max_fails、fail_timeout 参数,控制异常情况。

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。

还有:

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。

backup一般用做降级处理。

日志log

nginx 的日志路径是写在nginx.conf里的。

看一下 usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf,把里面注释的这几行放出来。

  error_log  logs/error.log;


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;

error_log是错误日志,access_log是访问日志,log_format是根据格式format日志消息。

日志文件在:usr/local/openresty/nginx/logs/access.log

可以看到访问的log。error.log是错误信息。

172.17.0.1 - - [24/Apr/2018:09:46:24 +0000] "GET /res HTTP/1.1" 200 68 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_13_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.117 Safari/537.36" "-"
172.17.0.1 - - [24/Apr/2018:09:46:34 +0000] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_13_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.117 Safari/537.36" "-"

如果看不到,先删除已存在的access.log和error.log再重启nginx应该就可以了。

退出容器docker logs test 也可以看到nginx的log。

如何结合lua

lua提供了好多个指令,比如:

 content_by_lua_file 直接加lua file的路径,接受请求,并处理响应。
lua_package_path 设置用lua代码写的扩展库路径,lua文件里require要用到。
set_by_lua_file $var <path-to-lua-script-file> [$arg1 $arg2 ...]; 设置一个Nginx变量,变量值从lua脚本里运算由return返回,可以实现复杂的赋值逻辑;此处是阻塞的,Lua代码要做到非常快.

rewrite_by_lua_file lua文件的重定向操作
access_by_lua_file lua文件的访问控制
header_filter_by_lua_file 设置header 和 cookie
init_by_lua_file ginx Master进程加载配置时执行;通常用于初始化全局配置/预加载Lua模块
...

lua常用的方法和常量:

ngx.arg[index]  #ngx指令参数,当这个变量在set_by_lua或者set_by_lua_file内使用的时候是只读的,指的是在配置指令输入的参数
ngx.var.varname #读写NGINX变量的值,最好在lua脚本里缓存变量值,避免在当前请求的生命周期内内存的泄漏
ngx.config.ngx_lua_version #当前ngx_lua模块版本号
ngx.config.nginx_version #nginx版本
ngx.worker.pid #当前worker进程的PID
...

print() #与 ngx.print()方法有区别,print() 相当于ngx.log()
ngx.ctx #这是一个lua的table,用于保存ngx上下文的变量,在整个请求的生命周期内都有效,详细参考官方
ngx.location.capture() #发出一个子请求
ngx.location.capture_multi() #发出多个子请求
ngx.status #读或者写当前请求的相应状态. 必须在输出相应头之前被调用
ngx.header.HEADER #访问或设置http header头信息
ngx.req.set_uri() #设置当前请求的URI
ngx.set_uri_args(args) #根据args参数重新定义当前请求的URI参数
ngx.req.get_uri_args() #返回一个lua table,包含当前请求的全部的URL参数
ngx.req.get_post_args() #返回一个LUA TABLE,包括所有当前请求的POST参数
ngx.req.get_headers() #返回一个包含当前请求头信息的lua table
ngx.req.set_header() #设置当前请求头header某字段值.当前请求的子请求不会受到影响
ngx.req.read_body() #在不阻塞ngnix其他事件的情况下同步读取客户端的body信息
ngx.time() #返回当前时间戳
ngx.re.match(subject,regex,options,ctx) #ngx正则表达式匹配
...

开始openresty

在etc/nginx/conf.d/default.conf的location下面加一句

 location /test {
default_type text/html;

content_by_lua_block {
ngx.say("HelloWorld")
}
}

重启nginx nginx -s reload

访问http://localhost/test可以看到我们写的helloworld。

再比如

location = /sum {
# 只允许内部调用
internal;

# 这里做了一个求和运算只是一个例子,可以在这里完成一些数据库、
# 缓存服务器的操作,达到基础模块和业务逻辑分离目的
content_by_lua_block {
local args = ngx.req.get_uri_args()
ngx.say(tonumber(args.a) + tonumber(args.b))
}
}

location = /app/test {
content_by_lua_block {
local res = ngx.location.capture(
"/sum", {args={a=3, b=8}}
)
ngx.say("status:", res.status, " response:", res.body)
}
}

请求内部接口,返回结果。

比如:

lua可以帮我们做跳转。重写url等等。

location = /stream {
rewrite_by_lua_block {
return ngx.redirect('http://open.toutiao.com');
}
}

比如

location /print_param {
default_type text/html;
content_by_lua_block {
local arg = ngx.req.get_uri_args()
for k,v in pairs(arg) do
ngx.say("[GET ] key:", k, " v:", v)
end

ngx.req.read_body() #解析 body 参数之前一定要先读取 body
local arg = ngx.req.get_post_args()
for k,v in pairs(arg) do
ngx.say("[POST] key:", k, " v:", v)
end
}
}

访问http://localhost/print_param?a=1&b=2&c=3

可以看到[GET ] key:b v:2 [GET ] key:a v:1 [GET ] key:c v:3

location /res {
default_type text/html;
local table = {
"hello, ",
{"world: ", true, " or ", false,
{": ", nil}}
}
ngx.print(table)
}

ngx.print吐出碎片化字符串。hello, world: true or false:

location /res {
content_by_lua_block {
ngx.header['Content-Type'] = 'text/json; charset=UTF-8'
local str = '{"a":1,"b":"ss","c":{"c1":1,"c2":2},"d":[10,11],"1":100}'
ngx.say(str)
}
}

返回json,lua好像没有类似js的json对象。。

nginx

读到这里大致就应该会搞几个小demo了,好多api没有介绍,看一下文档就会用了。大概后续会补充一些nginx安全,负载均衡算法,等等一些高级应用。

以上就是:初探nginx 的全部内容。

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