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本文是寫于 2008 年，文中提到 Nginx 不支持 Windows 操作系統(tǒng)，但是現(xiàn)在它已經(jīng)支持了，此外還支持 FreeBSD，Solaris，MacOS X~

Nginx（“engine x”） 是一個(gè)高性能的 HTTP 和反向代理服務(wù)器，也是一個(gè) IMAP/POP3/SMTP 服務(wù)器。 Nginx 是由俄羅斯人 Igor Sysoev 為俄羅斯訪問(wèn)量第二的 Rambler.ru（俄文：Рамблер）站點(diǎn)開(kāi)發(fā)的，第一個(gè)公開(kāi)版本 0.1.0 發(fā)布于2004年10月4日。其將源代碼以類 BSD 許可證的形式發(fā)布。Nginx 因它的穩(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗（10,000 非活動(dòng)的 HTTP keep-alive 連接僅需要 2.5M內(nèi)存），以及并發(fā)能力（能夠支持高達(dá) 50,000 個(gè)并發(fā)連接數(shù)的響應(yīng)）而聞名。事實(shí)上，nginx 并發(fā)能力確實(shí)在同類型的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器中表現(xiàn)較好，中國(guó)大陸使用nginx網(wǎng)站用戶有：百度、新浪、網(wǎng)易、騰訊等。

原文地址是 www.ibm.com，最新的技術(shù)，尤其是開(kāi)源社區(qū)有什么，它們的技術(shù)人員都了如指掌，并實(shí)踐~

本文主要介紹如何在 Linux 系統(tǒng)上安裝高性能的 HTTP 服務(wù)器 —— Nginx、并在不改變?cè)芯W(wǎng)站結(jié)構(gòu)的條件下用 Nginx 來(lái)提升網(wǎng)站的訪問(wèn)速度。

Nginx 簡(jiǎn)介

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Nginx ("engine x") 是一個(gè)高性能的 HTTP 和 反向代理 服務(wù)器，也是一個(gè) IMAP/POP3/SMTP 代理服務(wù)器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 為俄羅斯訪問(wèn)量第二的 Rambler.ru 站點(diǎn)開(kāi)發(fā)的，它已經(jīng)在該站點(diǎn)運(yùn)行超過(guò)兩年半了。 Igor 將源代碼以類 BSD 許可證的形式發(fā)布。盡管還是測(cè)試版，但是，Nginx 已經(jīng)因?yàn)樗姆€(wěn)定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統(tǒng)資源的消耗而聞名了。

根據(jù)最新一期（08 年 6 月份）的 NetCraft 調(diào)查報(bào)告顯示，已經(jīng)有超過(guò)兩百萬(wàn)的主機(jī)使用了 Nginx，這個(gè)數(shù)字超過(guò)了另外一個(gè)輕量級(jí)的 HTTP 服務(wù)器 lighttpd， 排名第四，并且發(fā)展迅速。下面是這份報(bào)告的前幾名的報(bào)表：

產(chǎn)品	網(wǎng)站數(shù)
Apache	84,309,103
IIS	60,987,087
Google GFE	10,465,178
Unknown	4,903,174
nginx	2,125,160
Oversee	1,953,848
lighttpd	1,532,952

關(guān)于這期調(diào)查報(bào)告的更詳細(xì)信息請(qǐng)看下面鏈接：http://survey.netcraft.com/Reports/200806/

下圖是最近幾個(gè)月使用 Nginx 和 lighttpd 的網(wǎng)站數(shù)比較

圖 1. 最近幾個(gè)月使用 Nginx 和 lighttpd 的網(wǎng)站數(shù)比較

 

圖 2 Nginx 中文網(wǎng)頁(yè)

在 Linux 下安裝 Nginx

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為了確保能在 Nginx 中使用正則表達(dá)式進(jìn)行更靈活的配置，安裝之前需要確定系統(tǒng)是否安裝有 PCRE（Perl Compatible Regular Expressions）包。您可以到 ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/ 下載最新的 PCRE 源碼包，使用下面命令下載編譯和安裝 PCRE 包：

# wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-7.7.tar.gz

# tar zxvf pcre-7.7.tar.gz

# cd pcre-7.7

# ./configure

# make

# make install

接下來(lái)安裝 Nginx，Nginx 一般有兩個(gè)版本，分別是穩(wěn)定版和開(kāi)發(fā)版，您可以根據(jù)您的目的來(lái)選擇這兩個(gè)版本的其中一個(gè)，下面是把 Nginx 安裝到 /opt/nginx 目錄下的詳細(xì)步驟：

# wget http://sysoev.ru/nginx/nginx-0.6.31.tar.gz

# tar zxvf nginx-0.6.31.tar.gz

# cd nginx-0.6.31

# ./configure --with-http_stub_status_module –prefix=/opt/nginx

# make

# make install

其中參數(shù) --with-http_stub_status_module 是為了啟用 nginx 的 NginxStatus 功能，用來(lái)監(jiān)控 Nginx 的當(dāng)前狀態(tài)。

安裝成功后 /opt/nginx 目錄下有四個(gè)子目錄分別是：conf、html、logs、sbin 。其中 Nginx 的配置文件存放于 conf/nginx.conf，Nginx 只有一個(gè)程序文件位于 sbin 目錄下的 nginx 文件。確保系統(tǒng)的 80 端口沒(méi)被其他程序占用，運(yùn)行 sbin/nginx 命令來(lái)啟動(dòng) Nginx，打開(kāi)瀏覽器訪問(wèn)此機(jī)器的 IP，如果瀏覽器出現(xiàn) Welcome to nginx! 則表示 Nginx 已經(jīng)安裝并運(yùn)行成功。

常用的 Nginx 參數(shù)和控制

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程序運(yùn)行參數(shù)

Nginx 安裝后只有一個(gè)程序文件，本身并不提供各種管理程序，它是使用參數(shù)和系統(tǒng)信號(hào)機(jī)制對(duì) Nginx 進(jìn)程本身進(jìn)行控制的。 Nginx 的參數(shù)包括有如下幾個(gè)：

-c <path_to_config>：使用指定的配置文件而不是 conf 目錄下的 nginx.conf 。

-t：測(cè)試配置文件是否正確，在運(yùn)行時(shí)需要重新加載配置的時(shí)候，此命令非常重要，用來(lái)檢測(cè)所修改的配置文件是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤。

-v：顯示 nginx 版本號(hào)。

-V：顯示 nginx 的版本號(hào)以及編譯環(huán)境信息以及編譯時(shí)的參數(shù)。

例如我們要測(cè)試某個(gè)配置文件是否書寫正確，我們可以使用以下命令。

sbin/nginx – t – c conf/nginx2.conf

通過(guò)信號(hào)對(duì) Nginx 進(jìn)行控制

Nginx 支持下表中的信號(hào)：

信號(hào)名	作用描述
TERM, INT	快速關(guān)閉程序，中止當(dāng)前正在處理的請(qǐng)求
QUIT	處理完當(dāng)前請(qǐng)求后，關(guān)閉程序
HUP	重新加載配置，并開(kāi)啟新的工作進(jìn)程，關(guān)閉就的進(jìn)程，此操作不會(huì)中斷請(qǐng)求
USR1	重新 打開(kāi)日志文件，用于切換日志，例如每天生成一個(gè)新的日志文件
USR2	平滑升級(jí)可執(zhí)行程序
WINCH	從容關(guān)閉工作進(jìn)程

有兩種方式來(lái)通過(guò)這些信號(hào)去控制 Nginx，第一是通過(guò) logs 目錄下的 nginx.pid 查看當(dāng)前運(yùn)行的 Nginx 的進(jìn)程 ID，通過(guò) kill – XXX <pid> 來(lái)控制 Nginx，其中 XXX 就是上表中列出的信號(hào)名。如果您的系統(tǒng)中只有一個(gè) Nginx 進(jìn)程，那您也可以通過(guò) killall 命令來(lái)完成，例如運(yùn)行 killall – s HUP nginx 來(lái)讓 Nginx 重新加載配置。

配置 Nginx

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先來(lái)看一個(gè)實(shí)際的配置文件：

user  nobody;# 工作進(jìn)程的屬主

 worker_processes  4;# 工作進(jìn)程數(shù)，一般與 CPU 核數(shù)等同

 #error_log  logs/error.log; 

 #error_log  logs/error.log  notice; 

 #error_log  logs/error.log  info; 

 #pid        logs/nginx.pid; 

 events { 

    use epoll;#Linux 下性能最好的 event 模式

    worker_connections  2048;# 每個(gè)工作進(jìn)程允許最大的同時(shí)連接數(shù)

 } 

 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  off; 

    access_log  logs/access.log;# 日志文件名

    sendfile        on; 

    #tcp_nopush     on; 

    tcp_nodelay     on; 

    keepalive_timeout  65; 

    include      gzip.conf; 

    # 集群中的所有后臺(tái)服務(wù)器的配置信息

    upstream tomcats { 

     server 192.168.0.11:8080 weight=10; 

     server 192.168.0.11:8081 weight=10; 

     server 192.168.0.12:8080 weight=10; 

     server 192.168.0.12:8081 weight=10; 

     server 192.168.0.13:8080 weight=10; 

     server 192.168.0.13:8081 weight=10; 

    } 

    server { 

        listen       80;#HTTP 的端口

        server_name  localhost; 

        charset utf-8; 

        #access_log  logs/host.access.log  main; 

     location ~ ^/NginxStatus/ { 

        stub_status on; #Nginx 狀態(tài)監(jiān)控配置

        access_log off; 

     } 

     location ~ ^/(WEB-INF)/ { 

        deny all; 

     } 

     location ~ .(htm|html|asp|php|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|rar|css|js|

     zip|java|jar|txt|flv|swf|mid|doc|ppt|xls|pdf|txt|mp3|wma)$ { 

             root /opt/webapp; 

        expires 24h; 

        } 

        location / { 

        proxy_pass http://tomcats;# 反向代理

        include proxy.conf; 

        } 

        error_page 404 /html/404.html; 

        # redirect server error pages to the static page /50x.html 

        # 

     error_page 502 503 /html/502.html; 

        error_page 500 504 /50x.html; 

        location = /50x.html { 

            root   html; 

        } 

    } 

 }

Nginx 監(jiān)控

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上面是一個(gè)實(shí)際網(wǎng)站的配置實(shí)例，其中灰色文字為配置說(shuō)明。上述配置中，首先我們定義了一個(gè) location ~ ^/NginxStatus/，這樣通過(guò) http://localhost/NginxStatus/ 就可以監(jiān)控到 Nginx 的運(yùn)行信息，顯示的內(nèi)容如下：

Active connections: 70 

server accepts handled requests

 14553819 14553819 19239266 

Reading: 0 Writing: 3 Waiting: 67

NginxStatus 顯示的內(nèi)容意思如下：

active connections – 當(dāng)前 Nginx 正處理的活動(dòng)連接數(shù)。

server accepts handled requests -- 總共處理了 14553819 個(gè)連接 , 成功創(chuàng)建 14553819 次握手 ( 證明中間沒(méi)有失敗的 ), 總共處理了 19239266 個(gè)請(qǐng)求 ( 平均每次握手處理了 1.3 個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求 )。

reading -- nginx 讀取到客戶端的 Header 信息數(shù)。

writing -- nginx 返回給客戶端的 Header 信息數(shù)。

waiting -- 開(kāi)啟 keep-alive 的情況下，這個(gè)值等于 active - (reading + writing)，意思就是 Nginx 已經(jīng)處理完正在等候下一次請(qǐng)求指令的駐留連接。

靜態(tài)文件處理

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通過(guò)正則表達(dá)式，我們可讓 Nginx 識(shí)別出各種靜態(tài)文件，例如 images 路徑下的所有請(qǐng)求可以寫為：

location ~ ^/images/ {

    root /opt/webapp/images;

}

而下面的配置則定義了幾種文件類型的請(qǐng)求處理方式。

location ~ .(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|css|js|txt)$ {

    root /opt/webapp;

    expires 24h;

}

對(duì)于例如圖片、靜態(tài) HTML 文件、js 腳本文件和 css 樣式文件等，我們希望 Nginx 直接處理并返回給瀏覽器，這樣可以大大的加快網(wǎng)頁(yè)瀏覽時(shí)的速度。因此對(duì)于這類文件我們需要通過(guò) root 指令來(lái)指定文件的存放路徑，同時(shí)因?yàn)檫@類文件并不常修改，通過(guò) expires 指令來(lái)控制其在瀏覽器的緩存，以減少不必要的請(qǐng)求。 expires 指令可以控制 HTTP 應(yīng)答中的“ Expires ”和“ Cache-Control ”的頭標(biāo)（起到控制頁(yè)面緩存的作用）。您可以使用例如以下的格式來(lái)書寫 Expires：

expires 1 January, 1970, 00:00:01 GMT;

expires 60s;

expires 30m;

expires 24h;

expires 1d;

expires max;

expires off;

動(dòng)態(tài)頁(yè)面請(qǐng)求處理

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Nginx 本身并不支持現(xiàn)在流行的 JSP、ASP、PHP、PERL 等動(dòng)態(tài)頁(yè)面，但是它可以通過(guò)反向代理將請(qǐng)求發(fā)送到后端的服務(wù)器，例如 Tomcat、Apache、IIS 等來(lái)完成動(dòng)態(tài)頁(yè)面的請(qǐng)求處理。前面的配置示例中，我們首先定義了由 Nginx 直接處理的一些靜態(tài)文件請(qǐng)求后，其他所有的請(qǐng)求通過(guò) proxy_pass 指令傳送給后端的服務(wù)器（在上述例子中是 Tomcat）。最簡(jiǎn)單的 proxy_pass 用法如下：

location / {

    proxy_pass        http://localhost:8080;

    proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;

}

這里我們沒(méi)有使用到集群，而是將請(qǐng)求直接送到運(yùn)行在 8080 端口的 Tomcat 服務(wù)上來(lái)完成類似 JSP 和 Servlet 的請(qǐng)求處理。

當(dāng)頁(yè)面的訪問(wèn)量非常大的時(shí)候，往往需要多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器來(lái)共同承擔(dān)動(dòng)態(tài)頁(yè)面的執(zhí)行操作，這時(shí)我們就需要使用集群的架構(gòu)。 Nginx 通過(guò) upstream 指令來(lái)定義一個(gè)服務(wù)器的集群，最前面那個(gè)完整的例子中我們定義了一個(gè)名為 tomcats 的集群，這個(gè)集群中包括了三臺(tái)服務(wù)器共 6 個(gè) Tomcat 服務(wù)。而 proxy_pass 指令的寫法變成了：

location / {

    proxy_pass        http://tomcats;

    proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;

}

在 Nginx 的集群配置中，Nginx 使用最簡(jiǎn)單的平均分配規(guī)則給集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配請(qǐng)求。一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，或者重新起效時(shí)，Nginx 都會(huì)非常及時(shí)的處理狀態(tài)的變化，以保證不會(huì)影響到用戶的訪問(wèn)。

總結(jié)

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盡管整個(gè)程序包只有五百多 K，但麻雀雖小、五臟俱全。 Nginx 官方提供的各種功能模塊應(yīng)有盡有，結(jié)合這些模塊可以完整各種各樣的配置要求，例如：壓縮、防盜鏈、集群、FastCGI、流媒體服務(wù)器、 Memcached 支持、URL 重寫等等，更關(guān)鍵的是 Nginx 擁有 Apache 和其他 HTTP 服務(wù)器無(wú)法比擬的高性能。您甚至可以在不改變?cè)芯W(wǎng)站的架構(gòu)上，通過(guò)在前端引入 Nginx 來(lái)提升網(wǎng)站的訪問(wèn)速度。

本文只是簡(jiǎn)單介紹了 Nginx 的安裝以及常見(jiàn)的基本的配置和使用，更多關(guān)于 Nginx 的信息請(qǐng)閱讀文章后面的參考資源。在這里要非常感謝我的朋友——陳磊（chanix@msn.com），他一直在做 Nginx 的中文 WIKI（http://wiki.codemongers.com/NginxChs），同時(shí)也是他介紹給我這么好的一款軟件。

如果您的網(wǎng)站是運(yùn)行在 Linux 下，如果您并沒(méi)有使用一些非常復(fù)雜的而且確定 Nginx 無(wú)法完成的功能，那您應(yīng)該試試 Nginx 。

Nginx 如何實(shí)現(xiàn)高性能和可擴(kuò)展性

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Owen Garrett 是 Nginx 公司的產(chǎn)品總監(jiān)，他在 Nginx 的官方博客上發(fā)表了一篇博文（How NGINX Achieves Performance and Scalability），說(shuō)明了是哪些設(shè)計(jì)決策使得NGINX產(chǎn)品具備一流的性能和擴(kuò)展能力。

Nginx 的整體架構(gòu)的特點(diǎn)是由一組進(jìn)程協(xié)同工作：

主進(jìn)程：負(fù)責(zé)執(zhí)行特權(quán)操作，如閱讀配置文件、綁定套接字、創(chuàng)建/通知協(xié)調(diào)（Signalling）子進(jìn)程。

工作進(jìn)程：負(fù)責(zé)接收和處理連接請(qǐng)求，讀取和寫入磁盤，并與上游服務(wù)器通信。當(dāng)NGINX處于活躍狀態(tài)時(shí)，只有工作進(jìn)程是忙碌的。

緩存加載器進(jìn)程：負(fù)責(zé)將磁盤高速緩存加載到內(nèi)存中。這個(gè)進(jìn)程在啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行后隨即退出。

緩存管理器進(jìn)程：負(fù)責(zé)整理磁盤緩存的數(shù)據(jù)保證其不越界。這個(gè)進(jìn)程會(huì)間歇性運(yùn)行。

Nginx 能夠?qū)崿F(xiàn)高性能和可擴(kuò)展性的關(guān)鍵取決于兩個(gè)基本的設(shè)計(jì)選型：

盡可能限制工作進(jìn)程的數(shù)量，從而減少上下文切換帶來(lái)的開(kāi)銷。默認(rèn)和推薦配置是讓每個(gè)CPU內(nèi)核對(duì)應(yīng)一個(gè)工作進(jìn)程，從而高效利用硬件資源。

工作進(jìn)程采用單線程，并以非阻塞的方式處理多個(gè)并發(fā)連接。

Nginx 的每個(gè)工作進(jìn)程通過(guò)狀態(tài)機(jī)處理多個(gè)連接請(qǐng)求，這個(gè)狀態(tài)機(jī)被實(shí)現(xiàn)為非阻塞的工作方式：

每個(gè)工作進(jìn)程需要處理若干套接字，包括監(jiān)聽(tīng)套接字或者連接套接字。

當(dāng)監(jiān)聽(tīng)套接字收到新的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)打開(kāi)一個(gè)新的連接套接字來(lái)處理與客戶端的通信。

當(dāng)一個(gè)事件到達(dá)連接套接字時(shí)，工作進(jìn)程迅速完成響應(yīng)，并轉(zhuǎn)而處理其他任何套接字新收到的事件。

Garrett 說(shuō)，Nginx  選擇這樣的設(shè)計(jì)，使它從根本上區(qū)別于其他Web服務(wù)器。通常的Web服務(wù)器會(huì)選用將每個(gè)連接分配給獨(dú)立線程的模式，這使得多個(gè)連接的處理非常容易，因?yàn)槊總€(gè)連接可以被認(rèn)為是包含多個(gè)步驟的一個(gè)線性序列，但這樣會(huì)產(chǎn)生上下文切換的開(kāi)銷。事實(shí)上，工作線程大部分的時(shí)間處于阻塞的狀態(tài)，在等待客戶端或其它上游服務(wù)器。當(dāng)試圖執(zhí)行I/O等操作的并發(fā)連接數(shù)/線程數(shù)的規(guī)模超過(guò)一定閾值，或是內(nèi)存消耗殆盡的時(shí)候，上下文切換的成本就顯現(xiàn)出來(lái)了。

從另一方面講，Nginx  的設(shè)計(jì)是不讓工作進(jìn)程阻止網(wǎng)絡(luò)流量，除非沒(méi)有任何工作要做。此外，每一個(gè)新的連接只消耗很少的資源，僅包括一個(gè)文件描述符和少量的工作進(jìn)程內(nèi)存。

總的來(lái)說(shuō)，Nginx  的這種工作模式在系統(tǒng)調(diào)優(yōu)后，它的每個(gè)工作進(jìn)程都能夠處理成百上千的HTTP并發(fā)連接。

參考資料

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查閱 Nginx 英文站點(diǎn)。

查閱 Nginx 中文 WIKI。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Nginx&mdash;&mdash;使用 Nginx 提升网站访问速度【转载+整理】的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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