Nginx网站服务 - 技术栈

学会Nginx网站服务的基本构建
了解Nginx访问控制实现的方法
掌握Nginx部署虚拟主机的方法

在各种网站服务器软件中，除了 Apache HTTP Server 外，还有一款轻量级的 HTTP 服务器软件------Nginx ，由俄罗斯的 Igor Sysoev 开发，其稳定、高效的特性逐渐被越来越多的用户认可。本章将讲解 Nginx 服务的基本构建、访问控制方式、虚拟主机的搭建，还有应用广泛的 LNMP 架构服务器的部署方式，并对 PHP_FPM 模块如何支持 PHP 语言进行讨论

1.1 Nginx服务基础

Nginx（发音为 [engine x] ）专为性能优化而开发，其最知名的优点是它的稳定性和低系统资源消耗，以及对 HTTP 并发连接的高处理能力（单台物理服务器可支持 30000 ～ 50000 个并发请求）。正因为如此，大量提供社交网络、新闻资讯、电子商务及虚拟主机等服务的企业纷纷选择 Nginx 来提供 Web 服务

本节将介绍 Nginx 的安装配置方法

1.1.1 Nginx 1.12安装及运行控制

Nginx 安装文件可以从官方网站 http://www.nginx.org/ 下载。下面以 Nginx1.22.0 为例，介绍 Nginx 的安装和运行控制

1. 编译安装Nginx

（1）安装支持软件

Nginx 的配置及运行需要 pcre 、 zlib 等软件包的支持，因此应预先安装这些软件的开发包（devel ），以便提供相应的库和头文件，确保 Nginx 的安装顺利完成

[root@node2 ~]# yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc++ gcc

（2）创建运行用户、组

Nginx 服务程序默认以 nobody 身份运行，建议为其创建专门的用户账号，以便更准确地控制其访问权限，增加灵活性、降低安全风险。例如，创建一个名为 nginx 的用户，不建立宿主文件夹，也禁止登录到 Shell 环境

[root@node2 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

（3）编译安装Nginx

配置Nginx 的编译选项时，将安装目录设为 /usr/local/nginx ，运行用户和组均设为 nginx ；启用 http_stub_status_module 模块以支持状态统计，便于查看服务器的连接信息。具体选项根据实际需要来定，配置前可参考"./configure --help" 给出的说明

[root@node2 ~]# tar zxvf nginx-1.22.1.tar.gz
[root@node2 ~]# cd nginx-1.22.1/
[root@node2 nginx-1.22.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module
[root@node2 nginx-1.22.1]# make && make install

为了使 Nginx 服务器的运行更加方便，可以为主程序 nginx 创建链接文件，以便管理员直接执行"nginx" 命令就可以调用 Nginx 的主程序

[root@node2 nginx-1.22.1]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/[root@node2 nginx-1.22.1]# ls -l /usr/local/sbin/nginx 
lrwxrwxrwx. 1 root root 27 1月   5 11:08 /usr/local/sbin/nginx -> /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@node2 nginx-1.22.1]#

2. Nginx的运行控制

（1）检查配置文件

与 Apache 的主程序 httpd 类似， Nginx 的主程序也提供了 "-t" 选项用来对配置文件进行检查，以便找出不当或错误的配置。配置文件 nginx.conf 默认位于安装目录下的 conf/ 子目录中。若要检查位于其他位置的配置文件，可使用"-c" 选项来指定路径

[root@node2 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@node2 ~]#

（2）启动、停止Nginx

直接运行 Nginx 即可启动 Nginx 服务器，这种方式将使用默认的配置文件，若要改用其他配置文件，需添加"-c 配置文件路径 " 选项来指定路径。需要注意的是，若服务器中已装第有 httpd 等其他 Web 服务软件，应采取措施（修改端口、停用或卸载）避免冲突

[root@node2 ~]# nginx

通过检查 Nginx 程序的监听状态，或者在浏览器中访问此 Web 服务（默认页面将显示 "Welcome to nginx!"），可以确认 Nginx 服务是否正常运行

[root@node2 ~]# netstat -anpt | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      69254/nginx: master 
[root@node2 ~]# yum -y install elinks

主程序 Nginx 支持标准的进程信号，通过 kill 或 killall 命令发送 HUP 信号表示重载配置， QUIT 信号表示退出进程， KILL 信号表示杀死进程。例如，若使用 killall 命令，重载配置、停止服务的操作分别如下所示（通过"-s" 选项指定信号种类）

[root@node2 ~]# killall -s HUP nginx    //选项-s HUP 等同于-1
[root@node2 ~]# killall -s QUIT nginx    //选项-s QUIT 等同于-3

当 Nginx 进程运行时， PID 号默认存放在 logs/ 目录下的 nginx.pid 文件中，因此若改用kill 命令，也可以根据 nginx.pid 文件中的 PID 号来进行控制

（3）添加Nginx系统服务

[root@node2 ~]# vim /etc/init.d/nginx 
#!/bin/bash
#chkconfig: - 99 20
PROG="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
PIDF="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
case "$1" in
        start)
          $PROG
        ;;
        stop)
          kill -s QUIT $(cat $PIDF)
        ;;
        restart)
          $0 stop
          $0 start
        ;;
        reload)
          kill -s HUP $(cat $PIDF)
        ;;
        *)
          echo "Usage: $0 {start|stop|restart|reload}"
        exit 1
esac
exit 0
[root@node2 ~]# chmod +x /etc/init.d/nginx 
[root@node2 ~]# chkconfig --add nginx
[root@node2 ~]# systemctl status nginx
● nginx.service - (null)
   Loaded: loaded (/etc/rc.d/init.d/nginx; bad; vendor preset: disabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:systemd-sysv-generator(8)
[root@node2 ~]#

这样一来，就可以 systemctl 命令来启动、停止、重启、重载 Nginx 服务器了，方法是在执行时添加相应的 start 、 stop 、 restart 、 reload 参数

1.1.2 配置文件nginx.conf

在 Nginx 服务器的主配置文件 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 中，包括全局配置、 I/O事件配置和 HTTP 配置这三大块内容，配置语句的格式为 " 关键字值 ;" （末尾以分号表示结束），以"#" 开始的部分表示注释

1. 全局配置

由各种配置语句组成，不使用特定的界定标记。全局配置部分包括 Nginx 服务的运行用户、工作进程数、错误日志、PID 存放位置等基本设置

#user  nobody;        //运行用户    
worker_processes  1;            //工作进程数量
    
#error_log  logs/error.log;        //错误日志文件的位置
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;        //PID文件的位置

上述配置中，worker_processes 表示工作进程的数量。如果服务器有多块 CPU 或者使用多核处理器，可以参考 CPU 核心总数来指定工作进程数。如果网站访问量需求并不大，一般设为 1 就够用了。其他三项配置均已有注释，表示采用默认设置，例如， Nginx 的运行用户实际是编译时指定的 nginx ，若编译时未指定则默认为 nobody

I/O事件配置

使用"events { }" 界定标记，用来指定 Nginx 进程的 I/O 响应模型、每个进程的连接数等设置。对于 2.6 及以上版本的内核，建议使用 epoll 模型以提高性能；每个进程的连接数应根据实际需要来定，一般在 10000 以下（默认为 1024 ）

events {
    use epoll;        //使用epoll模型
    worker_connections  4096;        //每个进程处理4096个连接
}

若工作进程数为 8 ，每个进程处理 4096 个连接，则允许 Nginx 正常提供服务的连接数已超过 3 万个（ 4096×8=32768 ），当然具体还要看服务器硬件、网络带宽等物理条件的性能表现

HTTP配置

使用"http { }" 界定标记，包括访问日志、 HTTP 端口、网页目录、默认字符集、连接保持，以及后面要讲到的虚拟 Web 主机、 PHP 解析等一系列设置，其中大部分配置语句都包含在子界定标记"server { }" 内

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    server {                                    //web服务的监听配置
        listen       80;                        //监听地址及端口
        server_name  www.aaa.com;               //网站名称（aaa）
        charset utf-8                           //网页的默认字符集

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {                            //根目录的配置
            root   html;
            index  index.html index.php;        //安装默认首页
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;    //内部错误的反馈页面
        location = /50x.html {                    //错误页面配置
            root   html;
        }
    }
}

述配置中，listen 语句允许同时限定 IP 地址，采用 "IP 地址 : 端口 " 形式。 root 语句用来设置特定访问位置（如"location /" 表示根目录）的网页文档路径，默认为 Nginx 安装目录下的 html/ 子目录，根据需要可改为 /var/www/html 等其他路径

1.1.3 访问状态统计

Nginx 内置了 HTTP_STUB_STATUS 状态统计模块，用来反馈当前的 Web 访问情况。配置编译参数时可添加--with-http_stub_status_module 来启用此模块支持，可以使用命令/usr/local/nginx/sbin/nginx -V 查看已安装的 Nginx 是否包含 HTTP_STUB_STATUS 模块

要使用 Nginx 的状态统计功能，除了启用内建模块以外，还需要修改 nginx.conf 配置文件，指定访问位置并添加 stub_status 配置代码

server {
        listen       80;
        server_name  www.aaa.com;
        charset utf-8

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.php;
        }

        location /status {            //访问位置为/status
            stub_status    on;       //打开状态统计功能
            access_log    off;       //关闭此位置的日志记录
        }

新的配置生效以后，在浏览器中访问 Nginx 服务器的 /status 网站位置，可以看到当前的状态统计信息，如图所示。其中，"Active connections"表示当前的活动连接数（ 1 ）；而"server accepts handled requests" 表示已经处理的连接信息，三个数字依次表示已处理的连接数（1 ）、成功的 TCP 握手次数（ 1 ）、已处理的请求数（ 2 ）

1.2 Nginx访问控制

1.2.1 基于授权的访问控制

1. 基于授权的访问控制简介

Nginx 与 Apahce 一样，可以实现基于用户授权的访问控制，当客户端想要访问相应网站或者目录时，要求用户输入用户名和密码才能正常访问，配置步骤与 Apache 基本一致。概括为以下几个步骤

生成用户密码认证文件
修改主配置文件相应目录，添加认证配置项
重启服务，访问测试

2. 基于授权的访问控制步骤

（1）使用 htpasswd 生成用户认证文件，如果没有该命令，可使用 yum 安装 httpd-tools 软件包，用法与 Apache 认证时方式相同，如： htpasswd -c /usr/local/nginx/passwd.db test。在/usr/local/nginx/ 目录下生成了 passwd.db 文件，用户名是 test, 密码输入 2 次。在 passwd.db 中生成用户和密码的密文

[root@node2 ~]# yum -y install httpd-tools
[root@node2 ~]# htpasswd -c /usr/local/nginx/passwd.db test
New password: 
Re-type new password: 
Adding password for user test
[root@node2 ~]# cat /usr/local/nginx/passwd.db 
test:$apr1$x5x0mgJ7$3t7bCokcPV.7aDKQhLfjj0
[root@node2 ~]#

（2）修改密码文件权限为400，将所有者改为nginx，设置Nginx的运行用户能读取

[root@node2 ~]# chmod 400 /usr/local/nginx/passwd.db 
[root@node2 ~]# chown nginx /usr/local/nginx/passwd.db 
[root@node2 ~]# ll -d /usr/local/nginx/passwd.db 
-r--------. 1 nginx root 43 1月   5 12:19 /usr/local/nginx/passwd.db
[root@node2 ~]#

（3）修改配置文件nginx.conf，添加相对应认证配项

[root@node2 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
        listen       80;
        server_name  www.aaa.com;
        charset utf-8;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.php;
            auth_basic "secret";
            auth_basic_user_file /usr/local/nginx/passwd.db;
        }

        location /status {
            stub_status    on;
            access_log    off;
        }

（4）检查语法，重启服务

[root@node2 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@node2 ~]# systemctl restart nginx

（5）用浏览器访问地址，检验控制效果，如图所示。需要输入用户名和密码进行访问，验证通过后才能访问到页面

1.2.2 基于客户端的访问控制

1. 基于客户端的访问控制简介

基于客户端的访问控制是通过客户端 IP 地址，决定是否允许对页面访问。 Nginx 基于客户端的访问控制要比 Apache 简单，规则如下：

deny IP/IP段：拒绝某个IP或IP段的客户端访问
allow IP/IP段：允许某个IP或IP段的客户端访问
规则从上往下执行，如匹配则停止，不再往下匹配

2. 基于客户端的访问控制步骤

（1）修改主配置文件nginx.conf添加相应配置项

server {
        listen       80;
        server_name  www.aaa.com;
        charset utf-8;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.php;
            auth_basic "secret";
            auth_basic_user_file /usr/local/nginx/passwd.db;
            deny 192.168.161.12;        //客户端IP
            allow all;
        }

        location /status {
            stub_status    on;
            access_log    off;
        }

Deny 192.168.161.12 表示这个IP地址访问会被拒绝，其他IP客户端正常访问

（2）重启服务器访问地址，页面已经访问不到，如图所示

1.3 Nginx虚拟主机

1. 基于IP的虚拟主机

（1）一台主机如果有多个 IP 地址，可以设置每一个 IP 对应一个站点。主机安装多个网卡可以有多个 IP ，这里采用虚拟 IP 的方式使主机有多个 IP

[root@node2 ~]# ip addr show dev ens33 | grep inet
    inet 192.168.161.13/24 brd 192.168.161.255 scope global noprefixroute ens33
    inet6 fe80::2ffd:5682:73d6:ecd4/64 scope link noprefixroute 
[root@node2 ~]#

目前只有一个网卡，IP地址是192.168.161.13。再配置一个虚拟IP为192.168.161.100

[root@node2 ~]# ifconfig ens33:0 192.168.161.100
[root@node2 ~]# ip addr show dev ens33 | grep inet
    inet 192.168.161.13/24 brd 192.168.161.255 scope global noprefixroute ens33
    inet 192.168.161.100/24 brd 192.168.161.255 scope global secondary ens33:0
    inet6 fe80::2ffd:5682:73d6:ecd4/64 scope link noprefixroute 
[root@node2 ~]#

（ 2 ）以 /var/www/html/testcom 和 /var/www/html/btcom 为两个站点的根目录，修改 Nginx 的配置文件，使基于 IP 的虚拟主机生效。这里省略了和基于域名虚拟主机的相同配置代码

[root@node2 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 
    server {
        listen      192.168.161.13:80;
        server_name      www.aaa.com;
        charset     utf-8;
        access_log  logs/www.aaa.access.log;
        location / {
            root    /var/www/html/bdqncom;
            index   index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
    server {
        listen      192.168.161.100:80;
        server_name      www.bbb.com;
        charset     utf-8;
        access_log  logs/www.bbb.access.log;
        location / {
            root    /var/www/html/accpcom;
            index   index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
 
[root@node2 ~]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
[root@node2 ~]# 
[root@node2 ~]# systemctl restart nginx

（ 3 ）分别访问 2 个 IP 地址，如图所示，查看是否访问到不同的页面，测试配置是否成功