4、云原生 --- nginx

一、Web服务基础介绍

正常情况下的单次web服务访问流程：

1.Web 服务介绍

1.1Apache 经典的 Web 服务端

Apache起初由美国的伊利诺伊大学香槟分校的国家超级计算机应用中心开发

目前经历了两大版本分别是1.X和2.X

其可以通过编译安装实现特定的功能

Apache prefork 模型

预派生模式，有一个主控制进程，然后生成多个子进程，使用select模型，最大并发1024
每个子进程有一个独立的线程响应用户请求
相对比较占用内存，但是比较稳定，可以设置最大和最小进程数
是最古老的一种模式,也是最稳定的模式，适用于访问量不是很大的场景

优点：稳定

缺点：每个用户请求需要对应开启一个进程,占用资源较多，并发性差,不适用于高并发场景。

2、Nginx-高性能的 Web 服务端

基于Nginx的工作场景：

3.服务端 I/O 流程

I/O在计算机中指Input/Output， IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。IOPS是指单位时间内系统能处理的I/O请求数量，一般以每秒处理的 I/O请求数量为单位，I/O请求通常为读或写数据操作请求。

一次完整的I/O是用户空间的进程数据与内核空间的内核数据的报文的完整交换，但是由于内核空间与用户空间是严格隔离的，所以其数据交换过程中不能由用户空间的进程直接调用内核空间的内存数据，而是需要经历一次从内核空间中的内存数据copy到用户空间的进程内存当中，所以简单说I/O就是把数据从内核空间中的内存数据复制到用户空间中进程的内存当中。

服务器的I/O类型

磁盘I/O
网络I/O : 一切皆文件,本质为对socket文件的读写

磁盘 I/O

磁盘I/O是进程向内核发起系统调用，请求磁盘上的某个资源比如是HTML 文件或者图片，然后内核通过相应的驱动程序将目标文件加载到内核的内存空间，加载完成之后把数据从内核内存再复制给进程内存，如果是比较大的数据也需要等待时间

网络 I/O

不论磁盘和网络I/O

每次I/O，都要经由两个阶段：

第一步：将数据从文件先加载至内核内存空间（缓冲区），等待数据准备完成，时间较长
第二步：将数据从内核缓冲区复制到用户空间的进程的内存中，时间较短

4、I/O 模型

4.1 I/O 模型相关概念

同步/异步：关注的是消息通信机制，即调用者在等待一件事情的处理结果时，被调用者是否提供完成状态的通知。

同步：synchronous，被调用者并不提供事件的处理结果相关的通知消息，需要调用者主动询问事情是否处理完成
异步：asynchronous，被调用者通过状态、通知或回调机制主动通知调用者被调用者的运行状态

阻塞/非阻塞：关注调用者在等待结果返回之前所处的状态

阻塞：blocking，指IO操作需要彻底完成后才返回到用户空间，调用结果返回之前，调用者被挂起，干不了别的事情。
非阻塞：nonblocking，指IO操作被调用后立即返回给用户一个状态值，而无需等到IO操作彻底完成，在最终的调用结果返回之前，调用者不会被挂起，可以去做别的事情。

5、网络 I/O 模型

阻塞型、非阻塞型、信号驱动型、异步、复用型、

5.1 阻塞型 I/O 模型（blocking IO）

阻塞IO模型是最简单的I/O模型，用户线程在内核进行IO操作时被阻塞
用户线程通过系统调用read发起I/O读操作，由用户空间转到内核空间。内核等到数据包到达后，然后将接收的数据拷贝到用户空间，完成read操作
用户需要等待read将数据读取到buffer后，才继续处理接收的数据。整个I/O请求的过程中，用户线程是被阻塞的，这导致用户在发起IO请求时，不能做任何事情，对CPU的资源利用率不够

优点：程序简单，在阻塞等待数据期间进程/线程挂起，基本不会占用 CPU 资源

缺点：每个连接需要独立的进程/线程单独处理，当并发请求量大时为了维护程序，内存、线程切换开销较apache 的preforck使用的是这种模式。

同步阻塞：程序向内核发送I/O请求后一直等待内核响应，如果内核处理请求的IO操作不能立即返回,则进程将一直等待并不再接受新的请求，并由进程轮询查看I/O是否完成，完成后进程将I/O结果返回给 Client，在IO没有返回期间进程不能接受其他客户的请求，而且是有进程自己去查看I/O是否完成，这种方式简单，但是比较慢，用的比较少。

5.2 非阻塞型 I/O 模型 (nonblocking IO)

用户线程发起IO请求时立即返回。但并未读取到任何数据，用户线程需要不断地发起IO请求，直到数据到达后，才真正读取到数据，继续执行。即 "轮询"机制存在两个问题：如果有大量文件描述符都要等，那么就得一个一个的read。这会带来大量的Context Switch（read是系统调用，每调用一次就得在用户态和核心态切换一次）。轮询的时间不好把握。这里是要猜多久之后数据才能到。等待时间设的太长，程序响应延迟就过大;设的太短，就会造成过于频繁的重试，干耗CPU而已，是比较浪费CPU的方式，一般很少直接使用这种模型，而是在其他IO模型中使用非阻塞IO这一特性。

非阻塞：程序向内核发送请I/O求后一直等待内核响应，如果内核处理请求的IO操作不能立即返回IO结果，进程将不再等待，而且继续处理其他请求，但是仍然需要进程隔一段时间就要查看内核I/O是否完成。

查看上图可知，在设置连接为非阻塞时，当应用进程系统调用 recvfrom 没有数据返回时，内核会立即返回一个 EWOULDBLOCK 错误，而不会一直阻塞到数据准备好。如上图在第四次调用时有一个数据报准备好了，所以这时数据会被复制到应用进程缓冲区，于是 recvfrom 成功返回数据

当一个应用进程这样循环调用 recvfrom 时，称之为轮询 polling 。这么做往往会耗费大量CPU时间，实际使用很少

5.3 信号驱动式 I/O 模型 (signal-driven IO)

信号驱动I/O的意思就是进程现在不用傻等着，也不用去轮询。而是让内核在数据就绪时，发送信号通知进程。

调用的步骤是，通过系统调用 sigaction ，并注册一个信号处理的回调函数，该调用会立即返回，然后主程序可以继续向下执行，当有I/O操作准备就绪,即内核数据就绪时，内核会为该进程产生一个 SIGIO信号，并回调注册的信号回调函数，这样就可以在信号回调函数中系统调用 recvfrom 获取数据,将用户进程所需要的数据从内核空间拷贝到用户空间

此模型的优势在于等待数据报到达期间进程不被阻塞。用户主程序可以继续执行，只要等待来自信号处理函数的通知。

在信号驱动式 I/O 模型中，应用程序使用套接口进行信号驱动 I/O，并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞

当数据准备好时，进程会收到一个 SIGIO 信号，可以在信号处理函数中调用 I/O 操作函数处理数据。优点：线程并没有在等待数据时被阻塞，内核直接返回调用接收信号，不影响进程继续处理其他请求因此可以提高资源的利用率

缺点：信号 I/O 在大量 IO 操作时可能会因为信号队列溢出导致没法通知

异步阻塞：程序进程向内核发送IO调用后，不用等待内核响应，可以继续接受其他请求，内核收到进程请求后

进行的IO如果不能立即返回，就由内核等待结果，直到IO完成后内核再通知进程。

5.4 异步 I/O 模型 (asynchronous IO)

异步I/O 与信号驱动I/O最大区别在于，信号驱动是内核通知用户进程何时开始一个I/O操作，而异步I/O 是由内核通知用户进程I/O操作何时完成，两者有本质区别,相当于不用去饭店场吃饭，直接点个外卖，把等待上菜的时间也给省了

相对于同步I/O，异步I/O不是顺序执行。用户进程进行aio_read系统调用之后，无论内核数据是否准备好，都会直接返回给用户进程，然后用户态进程可以去做别的事情。等到socket数据准备好了，内核直接复制数据给进程，然后从内核向进程发送通知。IO两个阶段，进程都是非阻塞的。

信号驱动IO当内核通知触发信号处理程序时，信号处理程序还需要阻塞在从内核空间缓冲区拷贝数据到用户空间缓冲区这个阶段，而异步IO直接是在第二个阶段完成后，内核直接通知用户线程可以进行后续操作了

优点：异步 I/O 能够充分利用 DMA 特性，让 I/O 操作与计算重叠

缺点：要实现真正的异步 I/O，操作系统需要做大量的工作。目前 Windows 下通过 IOCP 实现了真正的异步 I/O，在 Linux 系统下，Linux 2.6才引入，目前 AIO 并不完善，因此在 Linux 下实现高并发网络编程时以 IO 复用模型模式+多线程任务的架构基本可以满足需求

Linux提供了AIO库函数实现异步，但是用的很少。目前有很多开源的异步IO库，例如libevent、libev、libuv。

异步非阻塞：程序进程向内核发送IO调用后，不用等待内核响应，可以继续接受其他请求，内核调用的 IO如果不能立即返回，内核会继续处理其他事物，直到IO完成后将结果通知给内核，内核在将IO完成的结果返回给进程，期间进程可以接受新的请求，内核也可以处理新的事物，因此相互不影响，可以实现较大的同时并实现较高的IO复用，因此异步非阻塞使用最多的一种通信方式。

5.5 多路复用 I/O 型(I/O multiplexing)

上面的模型中,每一个文件描述符对应的IO是由一个线程监控和处理

多路复用IO指一个线程可以同时（实际是交替实现，即并发完成）监控和处理多个文件描述符对应各自的IO，即复用同一个线程

一个线程之所以能实现同时处理多个IO,是因为这个线程调用了内核中的SELECT,POLL或EPOLL等系统调用，从而实现多路复用IO

5.6 五种 IO 对比

常用I/O模型比较

二 .Nginx 架构和安装

Nginx 概述

1 Nginx 介绍

2019年3月11日 F5 Networks 6.7亿美元的价格收购

Nginx是免费的、开源的、高性能的HTTP和反向代理服务器、邮件代理服务器、以及TCP/UDP代理服务器

解决C10K问题（10K Connections）

Nginx官网：http://nginx.org

nginx的其它的二次发行版：

Tengine：由淘宝网发起的Web服务器项目。它在Nginx的基础上，针对大访问量网站的需求，添加了很多高级功能和特性。Tengine的性能和稳定性已经在大型的网站如淘宝网，天猫商城等得到了很好的检验。它的最终目标是打造一个高效、稳定、安全、易用的Web平台。从2011年12月开始， Tengine成为一个开源项目官网:http://tengine.taobao.org/
OpenResty：基于 Nginx 与 Lua 语言的高性能 Web 平台，章亦春团队开发，官网：http://openr esty.org/cn/

2 Nginx 功能介绍

静态的web资源服务器HTML，图片，js，CSS，txt等静态资源
http/https协议的反向代理
结合FastCGI/uWSGI/SCGI等协议反向代理动态资源请求
tcp/udp协议的请求转发（反向代理）
imap4/pop3协议的反向代理

3 基础特性

模块化设计，较好的扩展性
高可靠性
支持热部署：不停机更新配置文件，升级版本，更换日志文件
低内存消耗：10000个keep-alive连接模式下的非活动连接，仅需2.5M内存
event-driven,aio,mmap，sendfile

4 Web 服务相关的功能

虚拟主机（server）
支持 keep-alive 和管道连接(利用一个连接做多次请求)
访问日志（支持基于日志缓冲提高其性能）
url rewirte
路径别名
基于IP及用户的访问控制
支持速率限制及并发数限制
重新配置和在线升级而无须中断客户的工作进程

三、Nginx的源码编译

1.下载软件

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.28.1.tar.gz

2.解压

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# tar zxf nginx-1.28.1.tar.gz
[root@Nginx ~]# cd nginx-1.28.1/
[root@Nginx nginx-1.28.1]# ls
auto     CHANGES.ru          conf       contrib          html     man        SECURITY.md
CHANGES  CODE_OF_CONDUCT.md  configure  CONTRIBUTING.md  LICENSE  README.md  src

3.检测环境

bash 复制代码

#安装依赖性
[root@Nginx ~]# dnf install gcc openssl-devel.x86_64 pcre2-devel.x86_64 zlib-devel -y
 
[root@Nginx nginx-1.28.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-http_v2_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-pcre \
--with-stream \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_realip_module \

4.编译

bash 复制代码

[root@Nginx nginx-1.28.1]# make
[root@Nginx nginx-1.28.1]# make install

5.nginx启动

bash 复制代码

#设定环境变量
[root@Nginx nginx-1.28.1]# cd /usr/local/nginx/sbin
[root@Nginx sbin]# vim  ~/.bash_profile
export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin
 
[root@Nginx sbin]# source   ~/.bash_profile
 
[root@Nginx sbin]# cd /usr/local/nginx/logs
[root@Nginx logs]# useradd  -s /sbin/nologin -M nginx
[root@Nginx logs]# nginx
[root@Nginx logs]# ps aux | grep nginx
root       44012  0.0  0.1  14688  2356 ?        Ss   17:01   0:00 nginx: master process nginx
nginx      44013  0.0  0.2  14888  3892 ?        S    17:01   0:00 nginx: worker process
root       44015  0.0  0.1   6636  2176 pts/0    S+   17:01   0:00 grep --color=auto nginx
 
 
#测试
[root@Nginx logs]# echo timinglee > /usr/local/nginx/html/index.html
 
[root@Nginx logs]# curl  172.25.254.100
timinglee

6.编写启动文件

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target
 
[Service]
Type=forking
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
 
[root@Nginx ~]# systemctl daemon-reload
 
#验证
[root@Nginx ~]# systemctl status nginx.service
○ nginx.service - The NGINX HTTP and reverse proxy server
     Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; disabled; preset: disabled)
     Active: inactive (dead)
 
[root@Nginx ~]# systemctl enable --now nginx
[root@Nginx ~]# ps aux | grep nginx
root        1839  0.0  0.1  14688  2356 ?        Ss   09:53   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx       1840  0.0  0.2  14888  3828 ?        S    09:53   0:00 nginx: worker process
 
[root@Nginx ~]# reboot
[root@Nginx ~]# systemctl status nginx.service

四、Nginx的平滑升级及回滚

1.下载高版本的软件

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.29.4.tar.gz

2.对于新版本的软件进行源码编译并进行平滑升级

#编译nginx隐藏版本
$root@Nginx \~\]# tar zxf nginx-1.29.4.tar.gz \[root@Nginx \~\]# cd nginx-1.29.4/src/core/ \[root@Nginx core\]# vim nginx.h #define nginx_version 1029004 #define NGINX_VERSION "" #define NGINX_VER "TIMINGLEE/" NGINX_VERSION #文件编辑完成后进行源码编译即可 \[root@Nginx core\]# cd ../../ \[root@Nginx nginx-1.29.4\]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module \[root@Nginx nginx-1.29.4\]# make \[root@Nginx nginx-1.29.4\]# cd objs/ \[root@Nginx objs\]# ls autoconf.err nginx ngx_auto_config.h ngx_modules.c src Makefile nginx.8 ngx_auto_headers.h ngx_modules.o \[root@Nginx objs\]# cd /usr/local/nginx/sbin/ \[root@Nginx sbin\]# ls nginx \[root@Nginx sbin\]# cp -p nginx nginx.old \[root@Nginx sbin\]# \\cp -f /root/nginx-1.29.4/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx \[root@Nginx sbin\]# ls /usr/local/nginx/logs/ access.log error.log nginx.pid \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2360 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 1644 0.0 0.2 14888 3896 ? S 09:55 0:00 nginx: worker process \[root@Nginx sbin\]# kill -USR2 1643 #nginx master进程id \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 1644 0.0 0.2 14888 3896 ? S 09:55 0:00 nginx: worker process root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4921 0.0 0.2 14916 4156 ? S 10:24 0:00 nginx: worker process root 4923 0.0 0.1 6636 2176 pts/0 S+ 10:25 0:00 grep --color=auto nginx \[root@Nginx sbin\]# ls /usr/local/nginx/logs/ access.log error.log nginx.pid nginx.pid.oldbin #测试效果 \[root@Nginx sbin\]# nginx -V nginx version: TIMINGLEE/ built by gcc 11.5.0 20240719 (Red Hat 11.5.0-5) (GCC) built with OpenSSL 3.2.2 4 Jun 2024 TLS SNI support enabled configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module #回收旧版本子进程 \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 1644 0.0 0.2 14888 3896 ? S 09:55 0:00 nginx: worker process root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4921 0.0 0.2 14916 4156 ? S 10:24 0:00 nginx: worker process root 4929 0.0 0.1 6636 2176 pts/0 S+ 10:27 0:00 grep --color=auto nginx \[root@Nginx sbin\]# kill -WINCH 1643 \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4921 0.0 0.2 14916 4156 ? S 10:24 0:00 nginx: worker process root 4932 0.0 0.1 6636 2176 pts/0 S+ 10:28 0:00 grep --color=auto nginx$

3.版本回退|版本回滚

$root@Nginx sbin\]# cd /usr/local/nginx/sbin/ \[root@Nginx sbin\]# cp nginx nginx.new -p \[root@Nginx sbin\]# \\cp nginx.old nginx -pf \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4921 0.0 0.2 14916 4156 ? S 10:24 0:00 nginx: worker process \[root@Nginx sbin\]# kill -HUP 1643 \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4921 0.0 0.2 14916 4156 ? S 10:24 0:00 nginx: worker process nginx 4963 0.0 0.2 14888 3896 ? S 10:32 0:00 nginx: worker process root 4965 0.0 0.1 6636 2176 pts/0 S+ 10:32 0:00 grep --color=auto nginx \[root@Nginx sbin\]# nginx -V nginx version: nginx/1.28.1 built by gcc 11.5.0 20240719 (Red Hat 11.5.0-5) (GCC) built with OpenSSL 3.2.2 4 Jun 2024 TLS SNI support enabled configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module #回收新版本进程 \[root@Nginx sbin\]# kill -WINCH 4919 \[root@Nginx sbin\]# ps aux \| grep nginx root 1643 0.0 0.1 14688 2744 ? Ss 09:55 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx root 4919 0.0 0.4 14716 7936 ? S 10:24 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 4963 0.0 0.2 14888 3896 ? S 10:32 0:00 nginx: worker process root 4969 0.0 0.1 6636 2176 pts/0 S+ 10:34 0:00 grep --color=auto nginx$

五、Nginx配置文件的管理及优化参数

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user  nginx;

[root@Nginx ~]# 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@Nginx ~]# nginx -s reload

[root@Nginx ~]# ps aux | grep nginx
root        5506  0.0  0.2  14564  3912 ?        Ss   14:40   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx       5511  0.0  0.2  14996  4032 ?        S    14:41   0:00 nginx: worker process

$root@Nginx \~\]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf worker_processes 2; \[root@Nginx \~\]# nginx -s reload \[root@Nginx \~\]# ps aux \| grep nginx root 5506 0.0 0.2 14796 4040 ? Ss 14:40 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 5516 0.0 0.2 15012 4048 ? S 14:42 0:00 nginx: worker process nginx 5517 0.0 0.2 15012 4048 ? S 14:42 0:00 nginx: worker process #在vmware中更改硬件cpu核心个数，然后重启 \[root@Nginx \~\]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf worker_processes auto; worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000; \[root@Nginx \~\]# ps aux \| grep nginx root 887 0.0 0.1 14564 2212 ? Ss 14:51 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx nginx 889 0.0 0.2 14964 3748 ? S 14:51 0:00 nginx: worker process nginx 890 0.0 0.2 14964 3748 ? S 14:51 0:00 nginx: worker process nginx 891 0.0 0.2 14964 3748 ? S 14:51 0:00 nginx: worker process nginx 892 0.0 0.2 14964 3748 ? S 14:51 0:00 nginx: worker process \[root@Nginx \~\]# ps axo pid,cmd,psr \| grep nginx 887 nginx: master process /usr/ 3 1635 nginx: worker process 0 1636 nginx: worker process 1 1637 nginx: worker process 2 1638 nginx: worker process 3 \[root@Nginx \~\]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf events { worker_connections 10000; use epoll; accept_mutex on; multi_accept on; } \[root@Nginx \~\]# nginx -s reload #测试并发 \[root@Nginx \~\]# dnf install httpd-tools -y \[root@Nginx \~\]# ab -n 100000 -c5000 http://172.25.254.100/index.html This is ApacheBench, Version 2.3 \<𝑅𝑒𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛:1913912 𝑅 𝑒 𝑣 𝑖 𝑠 𝑖 𝑜 𝑛 : 1913912 \> Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/ Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/ Benchmarking 172.25.254.100 (be patient) socket: Too many open files (24) #并发数量过多导致访问失败 #处理本地文件系统的并发文件数量 \[root@Nginx \~\]# vim /etc/security/limits.conf \* - nofile 100000 \* - noproc 100000 root - nofile 100000 \[root@Nginx \~\]# sudo -u nginx ulimit -n 100000 \[root@Nginx \~\]# ulimit -n 10000 100000 #测试 \[root@Nginx \~\]# ab -n 100000 -c10000 http://172.25.254.100/index.html This is ApacheBench, Version 2.3 \<𝑅𝑒𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛:1913912 𝑅 𝑒 𝑣 𝑖 𝑠 𝑖 𝑜 𝑛 : 1913912 \> Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/ Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/ Benchmarking 172.25.254.100 (be patient) Completed 10000 requests Completed 20000 requests Completed 30000 requests Completed 40000 requests Completed 50000 requests$

六、Nginx下构建PC站点

1.location中的root

bash 复制代码

[root@Nginx conf]# cd /usr/local/nginx/conf/
[root@Nginx conf]# mkdir  conf.d
[root@Nginx conf]# vim nginx.conf
82     include "/usr/local/nginx/conf/conf.d/*.conf";
 
[root@Nginx conf]# nginx -s reload
[root@Nginx conf]# cd conf.d/
 
[root@Nginx ~]# mkdir  -p /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html
[root@Nginx ~]# echo lee.timinglee.org > /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html/index.html
 
[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location / {
        root /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html;
    }
}
 
root@Nginx conf.d]# systemctl restart nginx.service
 
#测试
[root@Nginx conf.d]# vim /etc/hosts
172.25.254.100     Nginx www.timinglee.org lee.timinglee.org
 
[root@Nginx conf.d]# curl  www.timinglee.org
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org
lee.timinglee.org
 
#local示例需要访问lee.timinglee.org/lee/目录
[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location / {
        root /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html;
    }
    location /lee {            #lee标识location中的root值+location 后面指定的值代表目录的路径
        root /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html;
    }
    
}
 
[root@Nginx conf.d]# systemctl restart nginx.service
[root@Nginx conf.d]# mkdir  -p /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html/lee
[root@Nginx conf.d]# echo lee > /webdata/nginx/timinglee.org/lee/html/lee/index.html
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/lee/
lee

2.location中的alias

$root@Nginx conf.d\]# vim vhosts.conf server { listen 80; server_name lee.timinglee.org; location /passwd { #标识文件 alias /etc/passwd; } location /passwd/ { #表示目录 alias /mnt/; } } \[root@Nginx conf.d\]# nginx -s reload \[root@Nginx conf.d\]# echo passwd \> /mnt/index.html #测试 \[root@Nginx conf.d\]# curl lee.timinglee.org/passwd/ passwd \[root@Nginx conf.d\]# curl lee.timinglee.org/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin ![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0ad7d11d146c4665b2ff8c13b356aece.png) ![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ceed37cd8f1245c1a9bd780429b5106c.png)$

七、KeepAlived长链接优化

1.设定长链接时间

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
keepalive_timeout   5;
[root@Nginx ~]# nginx -s reload
 
#测试
[root@Nginx ~]# dnf install telnet -y
[root@Nginx ~]# telnet www.timinglee.org 80
Trying 172.25.254.100...
Connected to www.timinglee.org.
Escape character is '^]'.
GET / HTTP/1.1     <<<<
Host: www.timinglee.org    <<<<
							<<<
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.28.1
Date: Sat, 31 Jan 2026 08:27:02 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 10
Last-Modified: Thu, 29 Jan 2026 09:02:15 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "697b2217-a"
Accept-Ranges: bytes
 
timinglee    显示的页面出现后根据设定的长链接时间会等待，超过时间后会自动退出
Connection closed by foreign host.

2.设定长链接次数

$root@Nginx \~\]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf keepalive_requests 3; \[root@Nginx \~\]# nginx -s reload #测试 \[root@Nginx \~\]# telnet www.timinglee.org 80 Trying 172.25.254.100... Connected to www.timinglee.org. Escape character is '\^\]'. GET / HTTP/1.1 #需要自己输入然后回车 Host: www.timinglee.org HTTP/1.1 200 OK #第一次 Server: nginx/1.28.1 Date: Sat, 31 Jan 2026 08:32:14 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 10 Last-Modified: Thu, 29 Jan 2026 09:02:15 GMT Connection: keep-alive Keep-Alive: timeout=100 ETag: "697b2217-a" Accept-Ranges: bytes timinglee GET / HTTP/1.1 Host: www.timinglee.org HTTP/1.1 200 OK #第二次 Server: nginx/1.28.1 Date: Sat, 31 Jan 2026 08:32:24 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 10 Last-Modified: Thu, 29 Jan 2026 09:02:15 GMT Connection: keep-alive Keep-Alive: timeout=100 ETag: "697b2217-a" Accept-Ranges: bytes timinglee GET / HTTP/1.1 Host: www.timinglee.org HTTP/1.1 200 OK #第三次 Server: nginx/1.28.1 Date: Sat, 31 Jan 2026 08:32:35 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 10 Last-Modified: Thu, 29 Jan 2026 09:02:15 GMT Connection: close ETag: "697b2217-a" Accept-Ranges: bytes timinglee Connection closed by foreign host. ![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c90bb94aff3a4bf0b387790af99e3292.png)$

八、Location字符匹配详解

1.Location后什么都不带直接指定目录

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# cd /usr/local/nginx/conf/
[root@Nginx conf]# cd conf.d/
[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "/null-1";
    }
}
 
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
[root@Nginx conf.d]# curl lee.timinglee.org/null/
/null-1
 
[root@Nginx conf.d]# curl lee.timinglee.org/NULL/
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl lee.timinglee.org/test/null
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>

2.location 后用 =

bash 复制代码

[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "null-1";
    }
 
    location = /null {				#精确匹配到此结束
        return 200 "null-2";
    }
 
    location ~ /null {
        return 200 "null-3";
    }
 
}
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
[root@Nginx conf.d]# curl lee.timinglee.org/null
null-2

3.location 后用"^~"

bash 复制代码

[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "null-1";
    }
 
    location = /null {
        return 200 "null-2";
    }
 
    location ~ /null {
        return 200 "null-3";
    }
 
    location ^~ /lee {
        return 200 "lee";
    }
 
}
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
lee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/lee
lee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/test/lee
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/lee/test
lee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/aleea/test
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/leeab/test
lee

4.location 后用"~"

bash 复制代码

[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "null-1";
    }
 
    location = /null {
        return 200 "null-2";
    }
 
    location ~ /null {
        return 200 "null-3";
    }
 
    location ^~ /lee {
        return 200 "lee";
    }
 
    location ~ /timing/ {
        return 200 "timing";
    }
}
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
 
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/timinga/
timing
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/timing/
timing
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/timing/
timing
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/timinga/
timing
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/atiming/
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/aTiminga/a/
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/Timinga/a/
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>

5.location 后用"~*"

bash 复制代码

[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "null-1";
    }
 
    location = /null {
        return 200 "null-2";
    }
 
    location ~ /null {
        return 200 "null-3";
    }
 
    location ^~ /lee {
        return 200 "lee";
    }
 
    location ~ /timing/ {
        return 200 "timing";
    }
    
    location ~* /timinglee {
        return 200 "timinglee";
    }
 
}
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
 
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/Timinglee/
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/timinglee/
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/timinglee/a
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/timinglee/a
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/atiminglee/a
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/timingleea/a
timinglee
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/a/Timinglee/a
timinglee

6.location 后用"\"

bash 复制代码

[root@Nginx conf.d]# vim vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /null {
        return 200 "null-1";
    }
 
    location = /null {
        return 200 "null-2";
    }
 
    location ~ /null {
        return 200 "null-3";
    }
 
    location ^~ /lee {
        return 200 "lee";
    }
 
    location ~ /timing/ {
        return 200 "timing";
    }
    
    location ~* /timinglee {
        return 200 "timinglee";
    }
 
    location ~* \.(img|php|jsp)$ {
        return 200 "app";
    }
 
}
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/test.php
app
[root@Nginx conf.d]# curl  lee.timinglee.org/test.jsp
app

九、服务访问的用户认证

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# htpasswd  -cmb /usr/local/nginx/conf/.htpasswd admin  lee
Adding password for user admin
 
[root@Nginx conf.d]# mkdir -p /usr/local/nginx/html/admin
[root@Nginx conf.d]# echo "Admin " > /usr/local/nginx/html/admin/index.html     
 
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    location /admin {
        root /usr/local/nginx/html;
        auth_basic "login passwd";
        auth_basic_user_file "/usr/local/nginx/conf/.htpasswd";
    }
}
 
[root@Nginx ~]# systemctl restart nginx.service
 
#测试：
root@Nginx ~]# curl  lee.timinglee.org/admin/
<html>
<head><title>401 Authorization Required</title></head>
<body>
<center><h1>401 Authorization Required</h1></center>
<hr><center>nginx/1.28.1</center>
</body>
</html>
 
 
[root@Nginx ~]# curl  -uadmin:lee http://lee.timinglee.org/admin/
admin

十、自定义错误页面

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# mkdir  /usr/local/nginx/errorpage
[root@Nginx ~]# echo "太不巧了，你要访问的页面辞职了！！" > /usr/local/nginx/errorpage/errormessage
[root@Nginx ~]# cat /usr/local/nginx/errorpage/errormessage
太不巧了，你要访问的页面辞职了！！
 
 
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
}
 
 
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
 
[root@Nginx ~]# curl  lee.timinglee.org/lee/
太不巧了，你要访问的页面辞职了！！

十一、自定义错误日志

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# mkdir  -p /usr/local/nginx/logs/timinglee.org/
	[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
	server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    error_log logs/timinglee.org/lee.error error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
}
 
[root@Nginx ~]# systemctl restart nginx.service
[root@Nginx conf.d]# nginx -s reload
 
#测试
[root@Nginx ~]# cd  /usr/local/nginx/logs/timinglee.org/
[root@Nginx timinglee.org]# ls
lee.error
[root@Nginx timinglee.org]# cat lee.error
[root@Nginx timinglee.org]# curl  lee.timinglee.org/lee/
太不巧了，你要访问的页面辞职了！！
[root@Nginx timinglee.org]# cat lee.error
2026/02/01 11:10:57 [error] 2467#0: *1 "/usr/local/nginx/html/lee/index.html" is not found (2: No such file or directory), client: 172.25.254.100, server: lee.timinglee.org, request: "GET /lee/ HTTP/1.1", host: "lee.timinglee.org"

十二、Nginx中建立下载服务器

要在记事本的hosts加上lee.timling.org

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# mkdir  -p /usr/local/nginx/download
[root@Nginx ~]# cp /etc/passwd  /usr/local/nginx/download/
[root@Nginx ~]# dd if=/dev/zero of=/usr/local/nginx/download/bigfile bs=1M count=100
记录了100+0 的读入
记录了100+0 的写出
104857600字节（105 MB，100 MiB）已复制，0.152409 s，688 MB/s
 
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    error_log logs/timinglee.org/lee.error error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
 
 
    location /download {
        root /usr/local/nginx;
    }
}
[root@Nginx ~]# nginx -s reload

访问：失败

1.启用列表功能

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    error_log logs/timinglee.org/lee.error error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
 
 
    location /download {
        root /usr/local/nginx;
        autoindex on;
    }
}
[root@Nginx ~]# nginx -s reload

访问效果:

2.下载控速

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# wget http://lee.timinglee.org/download/bigfile
--2026-02-01 11:37:52--  http://lee.timinglee.org/download/bigfile
正在解析主机 lee.timinglee.org (lee.timinglee.org)... 172.25.254.100
正在连接 lee.timinglee.org (lee.timinglee.org)|172.25.254.100|:80... 已连接。
已发出 HTTP 请求，正在等待回应... 200 OK
长度：104857600 (100M) [application/octet-stream]
正在保存至: "bigfile"
 
bigfile                  100%[=================================>] 100.00M   232MB/s  用时 0.4s
 
2026-02-01 11:37:52 (232 MB/s) - 已保存 "bigfile" [104857600/104857600])
 
[root@Nginx ~]# rm -fr bigfile
 
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    error_log logs/timinglee.org/lee.error error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
 
 
    location /download {
        root /usr/local/nginx;
        autoindex on;
        limit_rate 1024k;
    }
}
[root@Nginx ~]# nginx -s reload
 
[root@Nginx ~]# wget http://lee.timinglee.org/download/bigfile
--2026-02-01 11:39:09--  http://lee.timinglee.org/download/bigfile
正在解析主机 lee.timinglee.org (lee.timinglee.org)... 172.25.254.100
正在连接 lee.timinglee.org (lee.timinglee.org)|172.25.254.100|:80... 已连接。
已发出 HTTP 请求，正在等待回应... 200 OK
长度：104857600 (100M) [application/octet-stream]
正在保存至: "bigfile"
 
bigfile                   12%[===>                              ]  12.00M  1.00MB/s  剩余 88s

3.显示文件大小优化

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/conf.d/vhosts.conf
server {
    listen 80;
    server_name lee.timinglee.org;
    error_page 404 405 503 502 /error;
    error_log logs/timinglee.org/lee.error error;
    location /lee {
        root /usr/local/nginx/html;
    }
 
    location /error {
        alias /usr/local/nginx/errorpage/errormessage;
    }
 
 
    location /download {
        root /usr/local/nginx;
        autoindex on;
        limit_rate 1024k;
        autoindex_exact_size off;
    }
}
[root@Nginx ~]# nginx -s reload

效果:

root@Nginx ~]# curl lee.timinglee.org/download

<html>

<head><title>301 Moved Permanently</title></head>

<body>

<center><h1>301 Moved Permanently</h1></center>

<hr><center>nginx/1.28.1</center>

</body>

</html>
$root@Nginx \~\]# curl lee.timinglee.org/download/ \ \\Index of /download/\\ \ \Index of /download/\\\\../\ \bigfile\ 01-Feb-2026 03:28 100M \passwd\ 01-Feb-2026 03:27 1294 \\\ \$

4、云原生 --- nginx

一、Web服务基础介绍

1.Web 服务介绍

1.1Apache 经典的 Web 服务端

2、Nginx-高性能的 Web 服务端

3.服务端 I/O 流程

服务器的I/O类型

磁盘 I/O

网络 I/O

不论磁盘和网络I/O

4、I/O 模型

4.1 I/O 模型相关概念

5、网络 I/O 模型

5.1 阻塞型 I/O 模型（blocking IO）

5.2 非阻塞型 I/O 模型 (nonblocking IO)

5.3 信号驱动式 I/O 模型 (signal-driven IO)

5.4 异步 I/O 模型 (asynchronous IO)

5.5 多路复用 I/O 型(I/O multiplexing)

5.6 五种 IO 对比

二 .Nginx 架构和安装

Nginx 概述

1 Nginx 介绍

2 Nginx 功能介绍

3 基础特性

4 Web 服务相关的功能

三、Nginx的源码编译

1.下载软件

2.解压

3.检测环境

4.编译

5.nginx启动

6.编写启动文件

四、Nginx的平滑升级及回滚

1.下载高版本的软件

2.对于新版本的软件进行源码编译并进行平滑升级

3.版本回退|版本回滚

五、Nginx配置文件的管理及优化参数

六、Nginx下构建PC站点

1.location中的root

2.location中的alias

七、KeepAlived长链接优化

1.设定长链接时间

2.设定长链接次数

八、Location字符匹配详解

1.Location后什么都不带直接指定目录

2.location 后用 =

3.location 后用"^~"

4.location 后用"~"

5.location 后用"~*"

6.location 后用"\"

九、服务访问的用户认证

十、自定义错误页面

十一、自定义错误日志

十二、Nginx中建立下载服务器

1.启用列表功能

2.下载控速

3.显示文件大小优化

4.时间显示调整

5.设定页面风格

十三、Nginx的文件检测

十四、Nginx的状态页

十五、Nginx的压缩功能

十六、Nginx 变量

1.升级Nginx支持echo

2.理解内建变量

十七、自定义变量

十八、网页从写

1.网页重写中的指令

2.flag

十九、Nginx利用网页重写实现全站加密

1.制作key

2.编辑加密配置文件

二十、防盗链

欢迎大家\ \\狂点老李\出门见喜\ \ \

二十一、Nginx反向代理

1.实验环境

2.简单的代理方法

3.proxy_hide_header filed

4.proxy_pass_header

4.透传信息