Nginx的诞生

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。
将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。
Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，非常受中国很多互联网公司青睐。

Nginx的常用功能

1、Http代理，反向代理

作为web服务器最常用的功能之一，尤其是反向代理。Nginx在做反向代理时，提供性能稳定，并且能够提供配置灵活的转发功能。Nginx可以根据不同的正则匹配，采取不同的转发策略，比如图片文件结尾的走文件服务器，动态页面走web服务器，只要你正则写的没问题，又有相对应的服务器解决方案，你就可以随心所欲的玩。并且Nginx对返回结果进行错误页跳转，异常判断等。如果被分发的服务器存在异常，他可以将请求重新转发给另外一台服务器，然后自动去除异常服务器。

这个例子比较简单，中间只有一层代理的理想模型。真实的情况是中间会含有很多代理服务器的。

2、负载均衡

Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法，下面进行分别介绍，其中后两项属于第三方调度算法。

(1)轮询（默认）。每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。

Weight 指定轮询权值，Weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。

上图的意思是，按照权值进行分配，weight=2的服务器分配的并发请求比为2/2+3+4。以此类推其他服务器的并发请求分配比。

(2)ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session共享问题。

当192.168.0.2的用户进行访问时随机会调度到任何一个服务器上，当访问到IP1 的服务器上时，以后再次求求访问是将会继续访问IP1，相当于用户信息和服务器相互绑定。

(3)url_hash。此方法按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这种调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。
对于URL还会进行模式匹配的问题，当进行URLhash 的时候会进行模式匹配。
匹配规则为：
~：对URI做正则表达式模式匹配，区分字符大小写；
~*：对URI做正则表达式模式匹配，不区分字符大小写；
^~：对URI的左半部分做匹配检查，不区分字符大小写；
不带符号：精确匹配，以URI为前缀的所有uri；

Nginx之页面缓存

Nginx可以对不同的文件做不同的缓存处理，配置灵活，并且支持FastCGI_Cache，主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。配合着第三方的ngx_cache_purge，对制定的URL缓存内容可以的进行增删管理。

proxy_cache_path

语法：
proxy_cache_path path [levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time] [max_size=size];
默认值：None
使用字段：http
指令指定缓存的路径和一些其他参数，缓存的数据存储在文件中，并且使用代理url的哈希值作为关键字与文件名。levels参数指定缓存的子目录数，例如：

proxy_cache_path  /data/nginx/cache  levels=1:2   keys_zone=one:10m;

文件名类似于：

/data/nginx/cache/c/29/b7f54b2df7773722d382f4809d65029c

levels指定目录结构，可以使用任意的1位或2位数字作为目录结构，如 X, X:X,或X:X:X 例如: “2”, “2:2”, “1:1:2“，但是最多只能是三级目录。
所有活动的key和元数据存储在共享的内存池中，这个区域用keys_zone参数指定。one指的是共享池的名称，10m指的是共享池的大小。
注意每一个定义的内存池必须是不重复的路径，例如：

proxy_cache_path  /data/nginx/cache/one    levels=1      keys_zone=one:10m;
proxy_cache_path  /data/nginx/cache/two    levels=2:2    keys_zone=two:100m;
proxy_cache_path  /data/nginx/cache/three  levels=1:1:2  keys_zone=three:1000m;

proxy_cache

语法：proxy_cache zone_name;
默认值：None
使用字段：http, server, location
设置一个缓存区域的名称，一个相同的区域可以在不同的地方使用。
在0.7.48后，缓存遵循后端的”Expires”, “Cache-Control: no-cache”, “Cache-Control: max-age=XXX”头部字段，0.7.66版本以后，”Cache-Control:“private”和”no-store”头同样被遵循。nginx在缓存过程中不会处理”Vary”头，为了确保一些私有数据不被所有的用户看到，后端必须设置 “no-cache”或者”max-age=0”头，或者proxy_cache_key包含用户指定的数据如$cookie_xxx，使用cookie的值作为proxy_cache_key的一部分可以防止缓存私有数据，所以可以在不同的location中分别指定proxy_cache_key的值以便分开私有数据和公有数据。
缓存指令依赖代理缓冲区(buffers)，如果proxy_buffers设置为off，缓存不会生效。

proxy_cache_valid

语法：

proxy_cache_valid reply_code [reply_code …] time;  

默认值：None
使用字段：http, server, location
为不同的应答设置不同的缓存时间，例如：

proxy_cache_valid  200 302  10m;
proxy_cache_valid  404      1m;

为应答代码为200和302的设置缓存时间为10分钟，404代码缓存1分钟。
如果只定义时间：

proxy_cache_valid 5m;

那么只对代码为200, 301和302的应答进行缓存。
同样可以使用any参数任何应答。

proxy_cache_valid  200 302 10m;
proxy_cache_valid  301 1h;
proxy_cache_valid  any 1m;

Nginx之URL重写

URL重写模块（Rewrite）
这个模块允许使用正则表达式重写URI，并且可以根据相关变量重定向和选择不同的配置。如果这个指令在server字段中指定，那么将在被请求的location确定之前执行，如果在指令执行后所选择的location中有其他的重写规则，那么它们也被执行。如果在location中执行这个指令产生了新的URI，那么location又一次确定了新的URI。这样的循环可以最多执行10次，超过以后nginx将返回500错误。

break

语法：break
默认值：none
使用字段：server, location, if
完成当前设置的规则，停止执行其他的重写指令。

if

语法：if (condition) { … }
默认值：none
使用字段：server, location
注意：在使用if指令之前请查看if is evil page并且尽量考虑用try_files代替。
判断一个条件，如果条件成立，则后面的大括号内的语句将执行，相关配置从上级继承。
可以在判断语句中指定下列值：
一个变量的名称；不成立的值为：空字符传”“或者一些用“0”开始的字符串。
一个使用=或者!=运算符的比较语句。
使用符号_*和模式匹配的正则表达式：
~为区分大小写的匹配。
~不区分大小写的匹配（firefox匹配FireFox）。
!_和!意为“不匹配的”。
使用-f和!-f检查一个文件是否存在。
使用-d和!-d检查一个目录是否存在。
使用-e和!-e检查一个文件，目录或者软链接是否存在。
使用-x和!-x检查一个文件是否为可执行文件。
正则表达式的一部分可以用圆括号，方便之后按照顺序用$1-$9来引用。

return

语法：return code
默认值：none
使用字段：server, location, if
这个指令结束执行配置语句并为客户端返回状态代码，可以使用下列的值：204，400，402-406，408，410, 411, 413, 416与500-504。此外，非标准代码444将关闭连接并且不发送任何的头部。

rewrite

语法：rewrite regex replacement flag
默认值：none
使用字段：server, location, if
按照相关的正则表达式与字符串修改URI，指令按照在配置文件中出现的顺序执行。
可以在重写指令后面添加标记。
如果替换的字符串以http://开头，请求将被重定向，并且不再执行多余的rewrite指令。
尾部的标记(flag)可以是以下的值：
last - 完成重写指令，之后搜索相应的URI或location。
break - 完成重写指令。
redirect - 返回302临时重定向，如果替换字段用http://开头则被使用。
permanent - 返回301永久重定向。
注意如果一个重定向是相对的（没有主机名部分），nginx将在重定向的过程中使用匹配server_name指令的“Host”头或者server_name指令指定的第一个名称，如果头不匹配或不存在，如果没有设置server_name，将使用本地主机名，如果你总是想让nginx使用“Host”头，可以在server_name使用“*”通配符（查看http核心模块中的server_name）。

rewrite_log

语法：rewrite_log on | off
默认值：rewrite_log off
使用字段：server, location, if
变量：无
启用时将在error log中记录notice 标记的重写日志。

set

语法：set variable value
默认值：none
使用字段：server, location, if
指令设置一个变量并为其赋值，其值可以是文本，变量和它们的组合。
你可以使用set定义一个新的变量，但是不能使用set设置$http_xxx头部变量的值。

Nginx配置文件结构

main block：主配置段，也即全局配置段；
    event {
        ...
    }：事件驱动相关的配置；
http {
    ...
}：http/https 协议相关的配置段；
mail {
    ...
}
stream {
    ...
}

http协议相关的配置结构

http {
    ...：各server的公共配置
    server {
            ...
    }：每个server用于定义一个虚拟主机；
    server {
        ...
        listen 
        server_name
        root
        alias
        location [OPERATOR] URL {
            ...
            if CONDITION {
                ...
            }
            }
    }
}

1、全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。
2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。
3、http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。
4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。
5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

配置为文件详解

#运行用户
user nginx;
#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
worker_processes 1;

#全局错误日志及PID文件
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid    /var/run/nginx.pid;

#工作模式及连接数上限
events {
  use  epoll;       
  #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
  worker_connections 1024;#单个后台worker process进程的最大并发链接数
  # multi_accept on; 
}

#设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http {
   #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
  include    /etc/nginx/mime.types;
  default_type application/octet-stream;
  #设定日志格式
  access_log  /var/log/nginx/access.log;

  #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
  #必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
  sendfile    on;
  #tcp_nopush   on;

  #连接超时时间
  #keepalive_timeout 0;
  keepalive_timeout 60;
  tcp_nodelay    on;

  #开启gzip压缩
  gzip on;

  #设定请求缓冲
  client_header_buffer_size  1k;
  large_client_header_buffers 4 4k;

  include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
  include /etc/nginx/sites-enabled/*;

  #设定负载均衡的服务器列表
   upstream mysvr {
  #weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
  #本机上的Squid开启3128端口
  server 192.168.8.1:3128 weight=5;
  server 192.168.8.2:80 weight=1;
  server 192.168.8.3:80 weight=6;
  }


  server {
  #侦听80端口
    listen    80;
    #定义使用www.xx.com访问
    server_name www.xx.com;

    #设定本虚拟主机的访问日志和日志格式
    access_log logs/www.xx.com.access.log main;

  #默认请求
  location / {
     root  /root;   #定义服务器的默认网站根目录位置
     index index.php index.html ;  #定义首页索引文件的名称

     fastcgi_pass www.xx.com;
     fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root/$fastcgi_script_name; 
     include /etc/nginx/fastcgi_params;
    }

  # 定义错误提示页面
  error_page  500 502 503 504 /50x.html; 
    location = /50x.html {
    root  /root;
  }

  #静态文件，nginx自己处理
  location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
    root /var/www/virtual/htdocs;
    #过期30天，静态文件不怎么更新，过期可以设大一点，如果频繁更新，则可以设置得小一点。
    expires 30d;
  }
  #PHP 脚本请求全部转发到 FastCGI处理. 使用FastCGI默认配置.
  location ~ \.php$ {
    root /root;
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/www/www$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
  }
  #设定查看Nginx状态的地址
  location /NginxStatus {
    stub_status      on;
    access_log       on;
    auth_basic       "NginxStatus";
    auth_basic_user_file conf/htpasswd;
  }
  #禁止访问 .htxxx 文件
  location ~ /\.ht {
    deny all;
  }

   }
}