剖析Nginx 高级用法

Nginx除了众所周之的可以搭建很好的LNMP平台外，它还提供了许多其他高级功能，如反向代理，url重写等。现在就剖析Nginx的深层功能。

安装nginx

# yum -y install pcre-devel  //nginx要用到的包
# groupadd -r nginx
# useradd -r -g nginx -s /sbin/nologin
#tar xf nginx-1.0.14.tar.gz
# ./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
# make && make  install

为nginx提供服务脚本

#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig:   - 85 15
# description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
#               proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config:      /etc/nginx/nginx.conf
# config:      /etc/sysconfig/nginx
# pidfile:     /var/run/nginx.pid

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0

nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)

NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"

[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx

lockfile=/var/lock/subsys/nginx

make_dirs() {
   # make required directories
   user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" |
sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
   options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
   for opt in $options; do
       if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
           value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
           if [ ! -d "$value" ]; then
               # echo "creating" $value
               mkdir -p $value && chown -R $user $value
           fi
       fi
   done
}

start() {
    [ -x $nginx ] || exit 5
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
    make_dirs
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
    return $retval
}

stop() {
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc $prog -QUIT
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
    return $retval
}

restart() {
    configtest || return $?
    stop
    sleep 1
    start
}

reload() {
    configtest || return $?
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc $nginx -HUP
    RETVAL=$?
    echo
}

force_reload() {
    restart
}

configtest() {
  $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}

rh_status() {
    status $prog
}

rh_status_q() {
    rh_status >/dev/null 2>&1
}

case "$1" in
    start)
        rh_status_q && exit 0
        $1
        ;;
    stop)
        rh_status_q || exit 0
        $1
        ;;
    restart|configtest)
        $1
        ;;
    reload)
        rh_status_q || exit 7
        $1
        ;;
    force-reload)
        force_reload
        ;;
    status)
        rh_status
        ;;
    condrestart|try-restart)
        rh_status_q || exit 0
            ;;
    *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|
condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
        exit 2
esac
#chmod +x /etc/rc.d/init.d/nginx
#chkconfig --add nginx
#chkconfig nginx on
#service nginx start  //启动服务

一、Nginx---反向代理服务

 

所用有关服务器：

Nginx服务器：192.168.0.100

Web服务器：  192.168.0.11

 

在配置nginx反向代理服务之前，先说说什么是反向代理。反向代理其实就是以代理服务器来接受Internet连接请求，然后，再把请求转发给真正的服务器来响应。

编辑nginx服务器的配置文件
 location / {
  proxy_pass        http://192.168.0.11 //代理服务器的地址
  }

在Web服务器上

首先安装httpd提供Web服务
#service httpd start
#echo "<h1>192.168.0.11</h1>" > /var/www/html/index.html

此时访问http://192.168.0.100,查看结果。

请求成功的转发到了web服务器上。反向代理服务器工作正常。

二、为反向代理启用缓存功能

反向代理虽然保证了web服务器资源的安全性，但转发过程却降低了请求的响应速度。因此开启缓存功能尤为重要。下面通过两组数据对比来展现缓存的优越性。以上述例子为例。

在其他服务器上对http://192.168.0.100/index.html做压力测试。

#ab -n 10000 -c 500 http://192.168.0.100

在开启缓存服务前

每秒可平均处理152.17个请求，每个请求的平均响应时间约为3.3s。

配置nginx反向代理的缓存功能

编辑nginx服务的配置文件
http {
  proxy_cache_path /var/www/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:20m
     max_size=2048m inactive=60m;  levels：缓存级别 keys_zone保存了元数据，
  名字为mycache，大小为20M 缓存数据最大为2G
  proxy_temp_path /var/www/cache/tmp;
  ...
    location / {
      proxy_pass http://192.168.0.100/;
      proxy_cache mycache;
      proxy_cache_valid 200 302 60m；
      proxy_cache_valid 404 1m;
    }
  }
#service nginx restart

此时再次测试网页访问压力

此时的每秒可平均处理612.27个请求，每个请求的平均响应时间为0.8s。对比可知缓存大大减少了响应时间。

三、反向代理多台服务器实现负载均衡

实验所需，此时再添加一台Web服务器。地址为：192.168.0.66

#echo "<h1>192.168.0.66</h1>" > /var/www/html/index.html

在nginx服务上

编辑配置文件
upstream cluster {
    server 192.168.0.11 weight=1;
        server 192.168.0.66 weight=2;
   }
//使用upstream声明一组可以被proxy_pass引用的服务器,weight指定权重，
   cluser是定义的名字
server{
     listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
        proxy_pass  http://cluster;
        }
}
#service nginx restart

访问服务：

 

轮询响应成功。

四、URL重写

url重写使用的格式为：rewrite  regex  replacement  flag

rewrite是关键字，regex是需要重定向的内容，replacement是重定向后的格式，flag表示以什么的方法重写。

flag有四种格式：

last：匹配规则后再次对全部规则进行匹配

这种方法有时会产生死循环，如

 rewrite ^/images/(.*\.jpg)$ http://192.168.0.100/images/$1 last

break：匹配后不再匹配后面的规则

redirect：临时重定向标识，http协议代码为302

permanent：永久重定向标识，http协议代码为301

 

rewrite还支持if指令，用法为：

    if (condition) { ... }

条件可以是：

（1）变量名; false values are: empty string ("", or any string starting with "0";)

（2）对于变量进行的比较表达式，可使用=或!=进行测试;

（3）正则表达式的模式匹配:

      ~  区分大小的模式匹配

     ~* 不区分字母大小写的模式匹配

     !~ 和 !~* 分别对上面的两种测试取反

（4）测试文件是否存在-f或!-f

（5）测试目录是否存在-d或!-d

（6）测试目录、文件或链接文件的存在性-e或!-e

（7）检查一个文件的执行权限-x或!-x

 

在正则表达式中，可以使用圆括号标记匹配到的字符串，并可以分别使用$1,$2,...,$9进行引用

还是以例子说明吧。

如果用户请求的页面不存在，实现自定义跳转。

编辑nginx配置文件
 location / {
         root   html;
         index  index.html index.htm;
         if (!-f $request_filename) {
         rewrite ^(/.*)$  /error.html permanent;
     }
#echo "ERROR" > /usr/html/error.html
#service nginx restart

此时在浏览中输入一个不存在网页，如：http://192.168.0.100/aa.html

此时服务器自动跳转到了error.html页面上。url重写成功。

那么我们如何将访问forum站点的请求重定向到bbs站点上呢？

编辑配置文件
 location / {
         root   html;
         index  index.html index.htm;
         rewrite ^/forum/(.*)$  http://bbs/$1  last;
}
#cd /usr/html
#mkdir bbs
#cd bbs
#vim index.html
This is BBS page
#service nginx restart

访问http://192.168.0.100/forum/

访问页面为bbs站点的内容，url重写成功。

五、安装配置第三方模块，实现upstream中对后端http server的健康状态检测

要实现此功能需额外的功能模块对nginx打补丁。

下载地址：https://github.com/cep21/healthcheck_nginx_upstreams，模块名称为ngx_http_healthcheck_module

在此使用的模块为healthcheck_nginx_upstreams.zip。须注意的是此模块适用于nginx的1.0版本，若nginx版本过高则需要其他的模块。

#unzip healthcheck_nginx_upstreams.zip
解压后的文件为cep21-healthcheck_nginx_upstreams-16d6ae7
#mv cep21-healthcheck_nginx_upstreams-16d6ae7 health
# tar xf nginx-1.0.14.tar.gz
# cd nginx-1.0.14
# patch -p1 < /root/health/nginx.patch  //对nginx大补丁
#./configure \    //重新编译nginx
  --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/ \
  --with-pcre \
  --add-module=/root/nginx/health  //添加选项
# make && make install

编辑配置文件

upstream cluster {
   server 192.168.0.11 weight=1; //集群服务器
   server 192.168.0.66 weight=2;
    healthcheck_enabled; //启用检查功能
    healthcheck_delay 1000;//检查节点的间隔
    healthcheck_timeout 1000;//超时时间
    healthcheck_failcount 3;//允许的检查失败的次数
    healthcheck_send "GET /.health.html HTTP/1.0"; //检查页面
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
        proxy_pass  http://cluster;
        }
        location /status {   //显示后端服务器状态
          healthcheck_status;
        }
  }
#service nginx start

在192.168.0.11服务器上
#echo "OK" > /var/www/html/.health.html
在192.168.0.66 #echo "OK" > /var/www/html/.health.html

访问页面http://192.168.0.100发现轮询服务正常。打开http://192.168.0.100/status

状态显示两服务器工作正常。

在192.168.0.11上执行service httpd stop停止Web服务。再次刷新页面：

状态发生改变。而且此时访问http://192.168.0.100会发现页面只能定义在66节点上。

此时从新启动192.168.0.11的Web服务，一切又恢复正常。

至此，nginx的高级功能介绍完毕。