Nginx 基础

Nginx 详解：从核心概念到实战应用

Nginx（发音为 “engine x”）是一款由俄罗斯开发者 Igor Sysoev 开发的高性能 HTTP 和反向代理服务器，同时也是 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。它以轻量级、高并发、低资源消耗的特性闻名，目前已成为全球最主流的 Web 服务器之一，广泛应用于互联网企业（如阿里、腾讯、Netflix 等）的生产环境中。

一、Nginx 核心特性

Nginx 的优势源于其独特的架构设计和功能特性，核心亮点如下：

1. 高性能：异步非阻塞 I/O 模型

Nginx 采用 “多进程 + 多线程（可选）+ 异步非阻塞 I/O” 架构，彻底解决了传统 Web 服务器（如 Apache prefork 模式）“一请求一进程” 的资源浪费问题：

• 多进程：Nginx 启动后会生成 1 个 Master 进程（管理配置、信号、子进程）和多个 Worker 进程（处理实际请求），Worker 进程数通常设置为与 CPU 核心数一致（充分利用多核资源，避免进程切换开销）。
• 异步非阻塞：每个 Worker 进程通过 “事件驱动” 机制处理 thousands 级别的并发请求，无需为每个请求创建新进程 / 线程，因此在高并发场景下（如每秒数万请求），Nginx 的 CPU、内存占用仍能保持稳定。

对比示例：在 4 核 CPU 服务器上，Apache prefork 模式若开启 200 个进程处理 200 个请求，内存占用可能达数百 MB；而 Nginx 仅需 4 个 Worker 进程即可处理数千个请求，内存占用通常不足 100MB。

2. 核心功能：不止于 Web 服务器

Nginx 的功能覆盖 “请求处理、流量控制、服务治理” 等多个维度，核心功能如下：

功能分类	具体作用
HTTP 服务器	直接托管静态资源（HTML、CSS、JS、图片、视频），支持 gzip 压缩、缓存、断点续传。
反向代理	接收客户端请求，转发到后端业务服务器（如 Tomcat、Node.js），隐藏后端服务地址，实现 “统一入口”。
负载均衡	将并发请求均匀分配到多个后端服务器，避免单点过载，提升服务可用性和吞吐量。
动静分离	静态资源（图片、JS）由 Nginx 直接处理，动态请求（如接口调用）转发到后端，降低后端压力。
SSL/TLS 终结	集中处理 HTTPS 协议（证书配置、加密解密），无需后端服务关注加密逻辑，提升性能。
URL 重写	基于规则修改请求 URL（如伪静态、301 重定向、路径映射），支持 SEO 和业务灵活适配。
访问控制	基于 IP、用户认证（Basic Auth）限制请求，防止非法访问。

3. 高可用性：稳定性与容错

• Master-Worker 架构容错：若某个 Worker 进程异常崩溃（如处理恶意请求时），Master 进程会立即重新创建一个新的 Worker 进程，保证服务不中断。
• 热部署 / 热重载：支持在不停止服务的情况下更新配置文件（nginx -s reload）或升级 Nginx 版本，满足生产环境 “零停机维护” 需求。
• 低资源依赖：即使在低配服务器（如 1 核 1G）上，Nginx 也能稳定运行，适合边缘节点或轻量场景。

Nginx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。

这里我给来2张图，对正向代理与反响代理做个诠释，具体细节，大家可以翻阅下资料。

2、负载均衡

Nginx提供的负载均衡策略有2种：内置策略和扩展策略。内置策略为轮询，加权轮询，Ip hash。扩展策略，就天马行空，只有你想不到的没有他做不到的啦，你可以参照所有的负载均衡算法，给他一一找出来做下实现。

轮询（Round Robin）

这是 Nginx 负载均衡的默认策略。它会按照后端服务器的顺序，依次将请求分发给每一台服务器。比如有三台后端服务器 A、B、C，第一个请求发给 A，第二个发给 B，第三个发给 C，第四个又发给 A，以此循环。这种策略简单易用，适用于后端服务器性能差异不大的场景。

加权轮询（Weighted Round Robin）

在轮询的基础上，为不同的后端服务器设置不同的权重值。权重值越高的服务器，被分配到请求的概率就越大。例如，服务器 A 权重为 3，服务器 B 权重为 2，服务器 C 权重为 1，那么在 6 个请求中，大约有 3 个会发给 A，2 个发给 B，1 个发给 C。此策略适合后端服务器性能存在差异的情况，让性能好的服务器承担更多请求。

IP 哈希（IP Hash）

该策略会根据客户端的 IP 地址进行哈希计算，然后将同一个客户端的请求始终分配到同一台后端服务器上。这样可以解决会话保持的问题，比如用户登录状态等需要在同一台服务器上维持的情况。例如，某个客户端 IP 经过哈希计算后，对应的后端服务器是 A，那么该客户端后续的请求都会被分配到 A 上。

扩展负载均衡策略

Nginx 支持通过第三方模块或自定义开发来实现扩展的负载均衡策略。由于 Nginx 具有良好的扩展性，开发者可以根据具体的业务需求，创造出各种各样的负载均衡逻辑。比如可以根据请求的 URL 路径、请求头信息、后端服务器的响应时间等因素来进行请求分配，满足一些特殊的业务场景，真的是 “只有你想不到，没有它做不到”。

3 动静分离

将静态资源（图片、JS、CSS）由 Nginx 直接处理，动态请求（如 /api/*）转发到后端服务，降低后端压力。

Liunx 安装 nginx：

通过源码包 nginx-1.28.0.tar.gz 安装 Nginx ，步骤如下：

1. 下载源码包

确保你的服务器能够连接互联网，然后使用 wget 命令下载 Nginx 源码包：

# 进入临时目录（方便管理）
cd /tmp
# 下载 Nginx 源码包
wget https://nginx.org/download/nginx-1.28.0.tar.gz

如果服务器没有安装 wget ，可以使用以下命令安装（以 CentOS 为例）：

yum install wget -y

2. 安装编译所需依赖

Nginx 源码编译需要一些依赖包，在 CentOS 系统中，执行以下命令安装：

yum install gcc gcc-c++ make zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel -y

在 Ubuntu 系统中，执行以下命令安装：

apt-get update
apt-get install build-essential zlib1g-dev libpcre3-dev libssl-dev -y

3. 解压源码包

tar -zxvf nginx-1.28.0.tar.gz

解压后会在当前目录下生成 nginx-1.28.0 文件夹 。

4. 配置编译参数

进入解压后的目录，并执行 ./configure 命令配置编译参数。例如，指定安装目录为 /usr/local/nginx ，并开启一些常用模块（如 --with-http_ssl_module 开启 HTTPS 支持）：

cd nginx-1.28.0
./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

--prefix 选项用于指定 Nginx 的安装目录；--with-http_ssl_module 开启 HTTPS 模块，使得 Nginx 可以处理 HTTPS 请求；--with-http_stub_status_module 开启状态统计模块，可以获取 Nginx 的一些运行状态信息。

5. 编译和安装

依次执行 make 和 make install 命令：

make
make install

make 命令用于编译 Nginx 源码，make install 则将编译好的文件安装到指定的目录（即 --prefix 指定的目录）。

路径	通常对应的安装方式	说明
/usr/lib64/nginx	yum/dnf 包管理器安装	系统默认的 Nginx 库文件、模块路径
/etc/nginx	yum/dnf 包管理器安装	系统默认的 Nginx 配置文件路径（如 nginx.conf）
/usr/local/nginx	源码编译安装（你当前操作）	你通过 configure 配置的 Nginx 安装路径（二进制、配置、日志都在这里）
/usr/share/nginx	yum/dnf 包管理器安装	系统默认的 Nginx 静态文件（如 html 页面）路径

6. 启动 Nginx

安装完成后，可以进入安装目录的 sbin 子目录，执行 nginx 命令启动 Nginx ：

/usr/local/nginx/sbin/nginx

也可以将 Nginx 启动命令添加到环境变量中，方便直接执行 nginx 命令。例如，编辑 ~/.bashrc 文件，在末尾添加：

export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin

然后执行 source ~/.bashrc 使配置生效。

7. 验证安装

• 检查进程：使用 ps -ef | grep nginx 命令，查看是否有 Nginx 的主进程和工作进程 。
• 浏览器访问：在浏览器中输入服务器的 IP 地址，如果看到 Nginx 默认的欢迎页面，说明 Nginx 安装并启动成功。

8. 配置开机自启（可选）

创建一个 systemd 服务文件，让 Nginx 随系统开机自启。编辑 /etc/systemd/system/nginx.service 文件：

vim /etc/systemd/system/nginx.service

输入以下内容：

[Unit]
Description=The nginx HTTP and reverse proxy server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true[Install]
WantedBy=multi-user.target

保存并退出后，执行以下命令让配置生效并设置开机自启：

systemctl daemon-reload
systemctl enable nginx

这样就完成了通过源码包安装 Nginx 的全过程。

安装好以后出现下面的文件

[root@node01 nginx]# whereis nginx
nginx: /usr/sbin/nginx /usr/lib64/nginx /etc/nginx /usr/share/nginx /usr/share/man/man3/nginx.3pm.gz /usr/share/man/man8/nginx.8.gz

路径	含义与作用
/usr/sbin/nginx	Nginx 的主程序可执行文件，用于启动、停止 Nginx 服务（核心程序）。
/usr/lib64/nginx	Nginx 的动态链接库或模块目录，存放 Nginx 运行所需的插件 / 模块（如过滤模块、代理模块）。
/etc/nginx	Nginx 的配置文件目录，包含主配置文件 nginx.conf 及子配置目录 conf.d/（核心配置所在）。
/usr/share/nginx	Nginx 的静态资源目录，默认存放欢迎页面（index.html）、错误页面等静态文件。
/usr/share/man/man3/nginx.3pm.gz	Perl 模块的手册页（较少用到，与 Nginx 的 Perl 扩展相关）。
/usr/share/man/man8/nginx.8.gz	Nginx 主程序的手册页，执行 man nginx 时会读取这里的帮助文档。

Nginx 常用命令

cd /usr/local/nginx/sbin/

./nginx #启动 或者(/usr/local/nginx/sbin/nginx)

./nginx -s stop #停止 或者(/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop)

./nginx -s quit #安全退出

./nginx -s reload #重新加载配置文件 或者(/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload)

ps aux|grep nginx #查看 nginx 进程