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 來提升網(wǎng)站的訪問速度。

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 為俄羅斯訪問量第二的 Rambler.ru 站點(diǎn)開發(fā)的，它已經(jīng)在該站點(diǎn)運(yùn)行超過兩年半了。 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)有超過兩百萬的主機(jī)使用了 Nginx，這個(gè)數(shù)字超過了另外一個(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/           

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
                           

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，它無法像 Apache 一樣通過安裝各種模塊來支持不同的頁(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
                        

            接下來安裝 Nginx，Nginx 一般有兩個(gè)版本，分別是穩(wěn)定版和開發(fā)版，您可以根據(jù)您的目的來選擇這兩個(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端口沒被其他程序占用，運(yùn)行 sbin/nginx 命令來啟動(dòng) Nginx，打開瀏覽器訪問此機(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

有兩種方式來通過這些信號(hào)去控制 Nginx，第一是通過 logs 目錄下的 nginx.pid 查看當(dāng)前運(yùn)行的 Nginx 的進(jìn)程 ID，通過 kill – XXX <pid> 來控制 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 killall 命令來完成，例如運(yùn)行 killall – s HUP nginx 來讓 Nginx 重新加載配置。

配置 Nginx

先來看一個(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明。上述配置中，首先我們定義了一個(gè) location ~^/NginxStatus/，這樣通過 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：

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 root 指令來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 expires 指令來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書寫 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 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)上來完成類似 JSP 和 Servlet 的請(qǐng)求處理。

當(dāng)頁(yè)面的訪問量非常大的時(shí)候，往往需要多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器來共同承擔(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 upstream 指令來定義一個(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：

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。

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 重寫等等，更關(guān)鍵的是 Nginx 擁有 Apache 和其他 HTTP服務(wù)器無法比擬的高性能。您甚至可以在不改變?cè)芯W(wǎng)站的架構(gòu)上，通過在前端引入 Nginx 來提升網(wǎng)站的訪問速度。