Nginx免费开源，是一种异步框架的Web服务器。它可以用作反向代理、负载均衡和HTTP缓存，并且大部分Web服务器使用Nginx做负载均衡。
一、介绍
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。它由俄罗斯的程序设计师IgorSysoev所开发，供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler（俄文：Рамблер）使用。
与 Apache相比，Nginx有很多优点：
高并发响应性能非常好，官方 Nginx 处理静态文件并发 5w/s反向代理性能非常强。（可用于负载均衡）内存和 cpu 占用率低。（为 Apache 的 1/5-1/10）对后端服务有健康检查功能。支持 PHP cgi 方式和 fastcgi 方式。配置代码简洁且容易上手。
部分原因：
Nginx 采用 epoll 模型，异步非阻塞，而 Apache 采用的是select 模型Select 特点：select 选择句柄的时候，是遍历所有句柄，也就是说句柄有事件响应时，select 需要遍历所有句柄才能获取到哪些句柄有事件通知，因此效率是非常低epoll 的特点：epoll 对于句柄事件的选择不是遍历的，是事件响应的，就是句柄上事件来就马上选择出来，不需要遍历整个句柄链表，因此效率非常高
二、Nginx 工作的基本原理
Nginx 由内核和模块组成，其中，内核的设计非常微小和简洁，完成的工作也非常简单，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个 location block（location 是 Nginx配置中的一个指令，用于 URL 匹配），而在这个 location 中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。
Nginx 的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块：
核心模块：HTTP 模块、 EVENT 模块和 MAIL 模块基础模块：HTTP Access 模块、HTTP FastCGI 模块、HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite模块第三方模块：HTTP Upstream Request Hash 模块、 Notice 模块和 HTTP Access Key模块
Nginx工作主要流程：
nginx在启动后，会有一个master进程和多个worker进程。master进程主要用来管理worker进程，包含：接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，监控worker进程的运行状态.
当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。而基本的网络事件，则是放在worker进程中来处理了。
多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。
一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其它进程的请求。
worker进程的个数是可以设置的，一般我们会设置与机器cpu核数一致，这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的。nginx的进程模型，可以由下图来表示：
master来管理worker进程，所以我们只需要与master进程通信就行了。master进程会接收来自外界发来的信号，再根据信号做不同的事情。所以我们要控制nginx，只需要通过kill向master进程发送信号就行了。
三、安装与常用操作命令
1.安装
nginx官网下载地址：http://nginx.org，分为 Linux 和 windows 版本
（1）Linux安装
Nginx下载包：nginx-1.13.0.tar.gz，下载到：/usr/local/software/
默认情况下，Nginx 会被安装在 /usr/local/nginx。通过设定编译选项，你可以改变这个设定。
Nginx解压安装：
tar -zxvf nginx-1.13.0.tar.gz -C ./
Nginx编译：
./configure
可能会报./configure: error: C compiler cc is not found错误
错误原因：缺少编译环境，安装编译源码所需要的工具和库
执行命令：
yum install gcc gcc-c++ ncurses-devel perl
再次编译：
./configure --prefix=/usr/local/nginx
可能会报./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRElibrary.错误
错误原因：缺少HTTP rewrite module模块，禁用或者安装所需要的模块。我们选择安装模块
执行命令：
yum install pcre pcre-devel
可能会报./configure: error: the HTTP gzip module requires the zliblibrary.错误
错误原因：缺少HTTP zlib类库，我们选择安装模块
执行命令：
yum install zlib gzip zlib-devel
编译成功后安装Nginx：
make & make install
启动Nginx：
//先查看安装目录
whereis nginx
//conf 存放配置文件
//html 网页文件
//logs 存放日志
//sbin shell启动、停止等脚本
//进入目录
cd
//启动nginx
./nginx
//查看进程
ps -ef| grep nginx
可能会报nginx:[emerg] bind() to 0.0.0.0:80 failed (98: Address already in use)错误
错误原因：不能绑定80端口，80端口已经被占用，那么我们应该停止nginx，重新加载配置文件
执行命令：kill –INT进程号
重新读取配置文件：
nginx -s reload
（2）Windows 安装
为了安装 Nginx / Win32，需先下载它。然后解压之，然后运行即可。下面以 C 盘根目录为例说明下：
cd C:
cd C: ginx-0.8.54 start nginx
Nginx / Win32 是运行在一个控制台程序，而非 windows 服务方式的。服务器方式目前还是开发尝试中。
2.使用
常用到的命令如下：
nginx -s stop ：快速关闭Nginx，可能不保存相关信息，并迅速终止web服务。nginx -s quit ：平稳关闭Nginx，保存相关信息，有安排的结束web服务。nginx -s reload ：因改变了Nginx相关配置，需要重新加载配置而重载。nginx -s reopen ：重新打开日志文件。nginx -c filename ：为 Nginx 指定一个配置文件，来代替缺省的。nginx -t ：不运行，而仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性，并尝试打开配置文件中所引用到的文件。nginx -v：显示 nginx 的版本。nginx -V：显示 nginx 的版本，编译器版本和配置参数。
注：如果不想每次都敲命令，可以在nginx安装目录下新添一个启动批处理文件startup.bat，双击即可运行。内容如下：
@echo off
rem 如果启动前已经启动nginx并记录下pid文件，会kill指定进程
nginx.exe -s stop
rem 测试配置文件语法正确性
nginx.exe -t -c conf/nginx.conf
rem 显示版本信息
nginx.exe -v
rem 按照指定配置去启动nginx
nginx.exe -c conf/nginx.conf
四、Nginx实战Demo
1.http反向代理（不考虑复杂的配置，仅仅是完成一个 http 反向代理）
nginx.conf 配置文件如下：
#运行用户
#user somebody;
#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
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/error.log;
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/notice.log notice;
error_log D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/info.log info;
#PID文件，记录当前启动的nginx的进程ID
pid D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/nginx.pid;
#工作模式及连接数上限
events {
worker_connections 1024; #单个后台worker process进程的最大并发链接数
}
#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(邮件支持类型),类型由mime.types文件定义
include D:/Tools/nginx-1.10.1/conf/mime.types;
default_type application/octet-stream;
#设定日志
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 D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/access.log main;
rewrite_log on;
#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 120;
tcp_nodelay on;
#gzip压缩开关
#gzip on;
#设定实际的服务器列表
upstream zp_server1{
server 127.0.0.1:8089;
}
#HTTP服务器
server {
#监听80端口，80端口是知名端口号，用于HTTP协议
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name test.com;
#首页
index index.html
#指向webapp的目录
root D:_WorkspaceProjectgithubzpSpringNotesspring-securityspring-shirosrcmainwebapp;
#编码格式
charset utf-8;
#代理配置参数
proxy_connect_timeout 180;
proxy_send_timeout 180;
proxy_read_timeout 180;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarder-For $remote_addr;
#反向代理的路径（和upstream绑定），location 后面设置映射的路径
location / {
proxy_pass http://zp_server1;
}
#静态文件，nginx自己处理
location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
root D:_WorkspaceProjectgithubzpSpringNotesspring-securityspring-shirosrcmainwebappiews;
#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;
}
#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;
}
#错误处理页面（可选择性配置）
#error_page 404 /404.html;
#error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#location = /50x.html {
# root html;
#}
}
}
注意：conf / nginx.conf 是 nginx 的默认配置文件。你也可以使用 nginx -c 指定你的配置文件
实验步骤：
启动 webapp，注意启动绑定的端口要和nginx中的 upstream 设置的端口保持一致。更改 host：在 C:WindowsSystem32driversetc 目录下的host文件中添加一条DNS 记录127.0.0.1
http://test.com。启动上文中startup.bat 的命令。在浏览器中访问
http://test.com，不出意外，已经可以访问了。
2.负载均衡
网站在实际运营过程中，多半都是有多台服务器运行着同样的webapp，这时需要使用负载均衡来分流。同样的，nginx也可以实现简单的负载均衡功能。
假设业务场景为将应用部署在 192.168.1.11:80、192.168.1.12:80、192.168.1.13:80 三台linux环境的服务器上。网站域名叫 test.com, 公网IP为 192.168.1.11。在公网IP所在的服务器上部署 nginx，对所有请求做负载均衡处理。
nginx.conf 配置如下：
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;
#设定负载均衡的服务器列表
upstream load_balance_server {
#weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
server 192.168.1.11:80 weight=5;
server 192.168.1.12:80 weight=1;
server 192.168.1.13:80 weight=6;
}
#HTTP服务器
server {
#侦听80端口
listen 80;
#定义使用www.xx.com访问
server_name test.com;
#对所有请求进行负载均衡请求
location / {
root /root; #定义服务器的默认网站根目录位置
index index.html index.htm; #定义首页索引文件的名称
proxy_pass http://load_balance_server ;#请求转向load_balance_server 定义的服务器列表
#以下是一些反向代理的配置(可选择性配置)
#proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
#后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
proxy_temp_file_write_size 64k; #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数
}
}
}
当一个网站功能越来越丰富时，往往需要将一些功能相对独立的模块剥离出来，独立维护。这样的话，通常，会有多个 webapp。
举个例子：假如 http://test.com 站点有好几个webapp，finance（金融）、product（产品）、admin（用户中心）。访问这些应用的方式通过上下文(context)来进行区分:
test.com/finance/
test.com/product/
test.com/admin/
http的默认端口号是80，如果在一台服务器上同时启动这3个 webapp 应用，都用80端口，会产生端口冲突。所以，这三个应用需要分别绑定不同的端口号，需要用到反向代理来做处理。
修改后的nginx.conf 配置如下：
http {
#此处省略一些基本配置
upstream product_server{
server test.com:8081;
}
upstream admin_server{
server test.com:8082;
}
upstream finance_server{
server test.com:8083;
}
server {
#此处省略一些基本配置
#默认指向product的server
location / {
proxy_pass http://product_server;
}
location /product/{
proxy_pass http://product_server;
}
location /admin/ {
proxy_pass http://admin_server;
}
location /finance/ {
proxy_pass http://finance_server;
}
}
}
3.https反向代理
一些对安全性要求比较高的站点，可能会使用 HTTPS（一种使用ssl通信标准的安全HTTP协议）。
这里不科普 HTTP 协议和 SSL 标准。但是，使用 nginx 配置 https 需要知道几点：
HTTPS 的固定端口号是 443，不同于 HTTP 的 80 端口。SSL 标准需要引入安全证书，所以在 nginx.conf 中你需要指定证书和它对应的 key。其他和 http 反向代理基本一样，只是在 Server 部分配置有些不同。
nginx.conf配置文件如下：
#HTTP服务器
server {
#监听443端口。443为知名端口号，主要用于HTTPS协议
listen 443 ssl;
#定义使用www.xx.com访问
server_name test.com;
#ssl证书文件位置(常见证书文件格式为：crt/pem)
ssl_certificate cert.pem;
#ssl证书key位置
ssl_certificate_key cert.key;
#ssl配置参数（选择性配置）
ssl_session_cache shared:SSL:1m;
ssl_session_timeout 5m;
#数字签名，此处使用MD5
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
ssl_prefer_server_ciphers on;
location / {
root /root;
index index.html index.htm;
}
}
4.静态站点
有时候，我们需要配置静态站点(即 html 文件和一堆静态资源)。
举例来说：如果所有的静态资源都放在了 /app/dist 目录下，我们只需要在 nginx.conf 中指定首页以及这个站点的 host 即可。
nginx.conf配置文件如下：
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
gzip on;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
gzip_vary on;
server {
listen 80;
server_name static.zp.cn;
location / {
root /app/dist;
index index.html;
#转发任何请求到 index.html
}
}
}
之后添加 HOST：127.0.0.1 http://static.zp.cn，此时，在本地浏览器访问 http://static.zp.cn ，就可以访问静态站点了。
5.跨域解决方案
在Web开发中，经常采用前后端分离模式。这种情况下，前端和后端分别是独立的 web 应用程序，比如端是 Java 程序，前端是 React 或 Vue 应用。
各自独立的webapp互相访问时，势必存在跨域问题。解决跨域问题一般有两种思路：
（1）CORS
就是在后端服务器设置 HTTP 响应头，把你需要运行访问的域名加入加入 Access-Control-Allow-Origin 中。
（2）jsonp
即把后端根据请求，构造json数据并返回，前端用 jsonp 跨域。
这两种思路，本文不展开讨论。
需要说明的是，nginx 根据第一种思路，也提供了一种解决跨域的解决方案。
举例：http://test.com 网站是由一个前端 app ，一个后端 app 组成的。前端端口号为 9000， 后端端口号为 8080。
前端和后端如果使用 http 进行交互时，请求会被拒绝，因为存在跨域问题。来看看，nginx 是怎么解决的吧：
首先，在 enable-cors.conf 文件中设置 cors ：
# allow origin list
set $ACAO *;
# set single origin
if ($http_origin ~* (test.com)$) {
set $ACAO $http_origin;
}
if ($cors = "trueget") {
add_header Access-Control-Allow-Origin "$http_origin";
add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
add_header Access-Control-Allow-Methods GET, POST, OPTIONS;
add_header Access-Control-Allow-Headers DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type;
}
if ($request_method = OPTIONS) {
set $cors "${cors}options";
}
if ($request_method = GET) {
set $cors "${cors}get";
}
if ($request_method = POST) {
set $cors "${cors}post";
}
再在服务器中 include enable-cors.conf 来引入跨域配置：
# ----------------------------------------------------
# 此文件为项目 nginx 配置片段
# 可以直接在 nginx config 中 include（推荐）
# 或者 copy 到现有 nginx 中，自行配置
# test.com 域名需配合 dns hosts 进行配置
# 其中，api 开启了 cors，需配合本目录下另一份配置文件
# ----------------------------------------------------
upstream front_server{
server test.com:9000;
}
upstream api_server{
server test.com:8080;
}
server {
listen 80;
server_name test.com;
location ~ ^/api/ {
include enable-cors.conf;
proxy_pass http://api_server;
rewrite "^/api/(.*)$" /$1 break;
}
location ~ ^/ {
proxy_pass http://front_server;
}
}
这样子跨域解决方案就完成了。
四、Nginx内核优化
对Nginx内核进行优化，能适当提升Nginx的性能，部分优化配置如下：
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 2
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.ip_local_port_range = 4000 65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 36000
net.ipv4.route.gc_timeout = 100
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.core.somaxconn = 16384
net.core.netdev_max_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_max_orphans = 16384
#以下参数是对iptables防火墙的优化，防火墙不开会提示，可以忽略不理。
net.ipv4.ip_conntrack_max = 25000000
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max=25000000
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established=180
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_time_wait=120
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_close_wait=60
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_fin_wait=120
nginx性能高，而nginx的高性能与其架构是分不开的，具体如何优化，还得深度学习Nginx的原理剖析，本文只是入门。
