深入nginx之一：基础知识

nginx时一款开源的中间件服务软件，阿里自建的也是根据nginx1.6版本来改造的P-Nginx的,已经开源了。Apache的HttpD功能更多。

nginx的优点

选用nginx的原因

IO多路复用epoll

一个socket服用给多个io流，IO流需要获取文件描述符，然后发出系统通知，多个描述符在一个进程内交替完成操作，就是IO复用。
在2.6内核之后，出现了替代select模型的epoll模型，无最大连接数的限制。

轻量级

功能模块少，只包括http相关模块
代码模块少

CPU亲和（affinity）

为什么需要CPU亲和呢，nginx有多个worker进程，把core和worker进程固定在一个CPU上，减少切换CPU的cache miss，获得更好的性能。

sendfile

零拷贝，对CDN有好处

安装

mainLine、stableVersion、 LegacyVersion

安装目录

/etc/logrotate.d/nginx 配置文件 日志轮转，用于logrotate日志分割
/etc/nginx 主配置
/etc/nginx/nginx.conf  启动时
/etc/nginx/conf.d 
/etc/nginx/conf.d/default.conf 无变更时
/ect/nginx/fastcgi_params
/etc/nginx/uwsgi_params
/etc/nginx/scgi_params cgi配置
*/koi-utf
*/koi-win
*/koi-win-utf 编码映射转换文件
*/mime.types http中的content-type与扩展名的对应关系
// 守护进程启动器进程管理的
/usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
*/nginx.service
/etc/sysconfig/nginx
*/nginx-debug
// 模块目录
/usr/lib64/nginx/modules
/etc/nginx/modules
// 终端命令
/usr/sbin/nginx
*/nginx-debug
// 帮助手册
/usr/share/doc/*
/usr/share/man/man8/*
// 缓存目录
/var/cache/nginx
// 日志
/var/log/nginx

编译

安装编译参数

nginx -v
// 安装目的目录
--perfix=/etc/nginx
--sbin-path=/usr/sbin/nginx
--modules
--conf-path
--error-log
--http-log
--pid-path
--lock-path
// 执行模块临时文件
--http-client-body-temp-path
--https-proxy-temp-path
--http-fastcgi-temp-path
--http-uwsgi-temp-path
--http-scgi-temp-path
// 设置进程启动用户和用户组
--user
--group
// 额外的CFLAGS
--with-cc-opt=parameters
// 设置福建的参数，链接系统库
--with-ld-opt=parameters

nginx.conf 配置语法

// defualt.conf
user // 用户
worker_processes  工作进程数目,IO复用相关，并发处理，和core数相同即可
error_log 错误日志
pid  启动pid
// event 
worker_connections 每个进程的最大连接数 6535端口数量，10000个左右
use 工作进程数，定义使用的内核模型
// http
http{
    ... ...
    include // mime.types
    defult_type 
    log_format 
    ... ...
    include // 子文件配置
    server{
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
            root /usr/share/;
            index index.html index.html;
        }
        error_page 500 /50x.html;
        location /50x.html{
            /user/share/nginx/html;
        }
        server {
            ... ...
        }
    }
}

日志

主要有

error.log，错误
access_log

通过log_format配置日志

1
2
3

Syntax:log_format name [escape=default[json]] string ...;
Default:
Context:

Nginx变量

http请求变量：arg_PAARAMETER

http_HEADER
sent_http_HEADER

内置变量：nginx内置的

自定义变量：自己定义，nginx+Lua

模块

nginx -V 里面的–with

官方模块

下载到的模块

sub_module

# 客户端状态,nginx连接的信息,放在server或者location下，访问可以获取
--with-http_stub_status_module
    # 语法
    Syntax: stub_status;
    Default: --
    Context: server, location
    
# 目录中选择一个随机主页
--with-http_random_index_module
    # 语法
    Syntax: random_index on | off
    Default: random_index off
    Context: location
    
# HTTP内容替换
--with-http_sub_module
    # 语法，注意是否只替换一次
    Syntax：sub_filter string repacement;
    Defalult: -
    Context: http, server, location
    # 校验服务端内容是否发生过变更，判断是否有更新，缓存场景
    Syntax: sub_filter_last_modified on|off
    Default: sub_filter_last_modified off;
    Context: http,server,location
    
    # 是否只匹配一次
    Syntax：sub_filter_once on|off
    Default: on;
    Context: http, server,location

请求限制

链接频率限制：limit_conn_module
请求频率限制：limit_req_module
多次请求可以建立在一个连接上。

# 链接限制
Syntax: limit_conn_zone key zone=name:size;
Default: --;
Context: http
Syntax:limit_conn zone number;
Default: --;
Context: http,server,location
# 请求限制
# $binary_remote_addr 客户端地址 zone-req:1m空间 rate速度
Syntax:limit_req_zone key zone=name;size rate=rate;
Default: --;
Context:http
# burst=3,三个在后一秒执行，限速访问，延时访问；nodelay，直接503
Syntax: limit_req zone=name [burst=number][nodelay]
Defalt: --;
Context: http, server, location

访问控制

基于IP的访问控制http_access_module
基于用户的信任登录http_auth_basic_module

# 支持ip段
Syntax: allow/deny address | CIDR | unix: | a; 
Default: --
Context: http,server,location,limit,limit_except

这种方式的局限性：
http_access_module的局限性：中间可能经历了多层的LSB，CDN，Nginx

http_x_forwarded_for：
http_x_forwarded_for=Client IP, Proxy(1) IP, … …

解决方案：

采用别的Http头信息控制，比如HTTP_X_FORWARD_FOR
采用GEO
使用HTTP自定义变量

认证模块http_auth_basic_module
基本认证模块的访问控制

Syntax:atun_basic string | off;
Default: auth_basic off;
Context: http, server, location, limit_except
# 密码文件
Syntax: auth_basic_user_file file;
Default: --;
Context: http, server, location, limit_except

局限性

用户信息依赖文件方式
操作机械，效率低下

解决方案

可以通过nginx+Lua解决
nginx和LDAP方式打通，利用nginx-auth-ldap模块

参考资料
ab
htpasswd