使用 Nginx 提升網(wǎng)站訪問(wèn)速度2008-08-26 11:27 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
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(lèi)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：
以下為引用的內(nèi)容：
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/
使用 Nginx 前必須了解的事項(xiàng)
目前官方 Nginx 并不支持 Windows，您只能在包括 Linux、UNIX、BSD 系統(tǒng)下安裝和使用；
Nginx 本身只是一個(gè) HTTP 和反向代理服務(wù)器，它無(wú)法像 Apache 一樣通過(guò)安裝各種模塊來(lái)支持不同的頁(yè)面腳本，例如 PHP、CGI 等；
Nginx 支持簡(jiǎn)單的負(fù)載均衡和容錯(cuò)；
支持作為基本 HTTP 服務(wù)器的功能，例如日志、壓縮、Byte ranges、Chunked responses、SSL、虛擬主機(jī)等等，應(yīng)有盡有。
在 Linux 下安裝 Nginx
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/soft ... cre/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 tonginx! 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
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(shū)寫(xiě)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
先來(lái)看一個(gè)實(shí)際的配置文件：
以下為引用的內(nèi)容：
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
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：
以下為引用的內(nèi)容：
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)。
erveraccepts 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
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(xiě)為：
以下為引用的內(nèi)容：
location ~ ^/images/ {
root /opt/webapp/images;
}
而下面的配置則定義了幾種文件類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(shū)寫(xiě) Expires：
以下為引用的內(nèi)容：
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
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：
以下為引用的內(nèi)容：
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(lèi)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(xiě)法變成了：
以下為引用的內(nèi)容：
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)
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(xiě)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。