使用 Nginx 提升網站訪問速度

←手機掃碼閱讀     火星人 @ 2014-03-04 , reply:0

使用 Nginx 提升網站訪問速度

本文主要介紹如何在 Linux 系統上安裝高性能的 HTTP 伺服器 —— Nginx、並在不改變原有網站結構的條件下用 Nginx 來提升網站的訪問速度。            Nginx 簡介
                            Nginx("engine x") 是一個高性能的 HTTP 和 反向代理 伺服器,也是一個 IMAP/POP3/SMTP 代理伺服器。 Nginx是由 Igor Sysoev 為俄羅斯訪問量第二的 Rambler.ru 站點開發的,它已經在該站點運行超過兩年半了。 Igor 將源代碼以類BSD 許可證的形式發布。儘管還是測試版,但是,Nginx 已經因為它的穩定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統資源的消耗而聞名了。
            根據最新一期(08 年 6 月份)的 NetCraft 調查報告顯示,已經有超過兩百萬的主機使用了 Nginx,這個數字超過了另外一個輕量級的 HTTP 伺服器 lighttpd, 排名第四,並且發展迅速。下面是這份報告的前幾名的報表:
                                    產品                                            網站數                    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             
            關於這期調查報告的更詳細信息請看下面鏈接:
                            http://survey.netcraft.com/Reports/200806/            
            下圖是最近幾個月使用 Nginx 和 lighttpd 的網站數比較
                           
圖 1. 最近幾個月使用 Nginx 和 lighttpd 的網站數比較
                http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-nginx/image001.png            
            使用 Nginx 前必須了解的事項
            [*]目前官方 Nginx 並不支持 Windows,您只能在包括 Linux、UNIX、BSD 系統下安裝和使用;[*]Nginx 本身只是一個 HTTP 和反向代理伺服器,它無法像 Apache 一樣通過安裝各種模塊來支持不同的頁面腳本,例如 PHP、CGI 等;[*]Nginx 支持簡單的負載均衡和容錯;[*]支持作為基本 HTTP 伺服器的功能,例如日誌、壓縮、Byte ranges、Chunked responses、SSL、虛擬主機等等,應有盡有。            在 Linux 下安裝 Nginx
            為了確保能在 Nginx 中使用正則表達式進行更靈活的配置,安裝之前需要確定系統是否安裝有 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/software/programming/pcre/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 一般有兩個版本,分別是穩定版和開發版,您可以根據您的目的來選擇這兩個版本的其中一個,下面是把 Nginx 安裝到 /opt/nginx 目錄下的詳細步驟:
            # 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 --with-http_stub_status_module 是為了啟用 nginx 的 NginxStatus 功能,用來監控 Nginx 的當前狀態。
            安裝成功后 /opt/nginx 目錄下有四個子目錄分別是:conf、html、logs、sbin 。其中 Nginx 的配置文件存放於conf/nginx.conf,Nginx 只有一個程序文件位於 sbin 目錄下的 nginx 文件。確保系統的 80埠沒被其他程序佔用,運行 sbin/nginx 命令來啟動 Nginx,打開瀏覽器訪問此機器的 IP,如果瀏覽器出現 Welcome tonginx! 則表示 Nginx 已經安裝並運行成功。
            常用的 Nginx 參數和控制
            程序運行參數
            Nginx 安裝后只有一個程序文件,本身並不提供各種管理程序,它是使用參數和系統信號機制對 Nginx 進程本身進行控制的。 Nginx 的參數包括有如下幾個:
                            -c <path_to_config>:使用指定的配置文件而不是 conf 目錄下的 nginx.conf 。
                            -t:測試配置文件是否正確,在運行時需要重新載入配置的時候,此命令非常重要,用來檢測所修改的配置文件是否有語法錯誤。
                            -v:顯示 nginx 版本號。
                            -V:顯示 nginx 的版本號以及編譯環境信息以及編譯時的參數。
            例如我們要測試某個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
            通過信號對 Nginx 進行控制
            Nginx 支持下表中的信號:
                                    信號名                                            作用描述                     TERM, INT 快速關閉程序,中止當前正在處理的請求 QUIT 處理完當前請求后,關閉程序 HUP 重新載入配置,並開啟新的工作進程,關閉就的進程,此操作不會中斷請求 USR1 重新打開日誌文件,用於切換日誌,例如每天生成一個新的日誌文件 USR2 平滑升級可執行程序 WINCH 從容關閉工作進程            
            有兩種方式來通過這些信號去控制 Nginx,第一是通過 logs 目錄下的 nginx.pid 查看當前運行的 Nginx 的進程 ID,通過 kill – XXX <pid> 來控制 Nginx,其中 XXX 就是上表中列出的信號名。如果您的系統中只有一個 Nginx 進程,那您也可以通過 killall 命令來完成,例如運行 killall – s HUP nginx 來讓 Nginx 重新載入配置。
            配置 Nginx
            先來看一個實際的配置文件:
             user  nobody;# 工作進程的屬主
worker_processes  4;# 工作進程數,一般與 CPU 核數等同

#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;# 每個工作進程允許最大的同時連接數
}

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;# 日誌文件名

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    tcp_nodelay     on;

    keepalive_timeout  65;

    include          gzip.conf;
   
    # 集群中的所有後台伺服器的配置信息
    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 的埠
        server_name  localhost;

        charset utf-8;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

         location ~ ^/NginxStatus/ {
            stub_status on; #Nginx 狀態監控配置
            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 監控
            上面是一個實際網站的配置實例,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 location ~^/NginxStatus/,這樣通過 http://localhost/NginxStatus/ 就可以監控到 Nginx的運行信息,顯示的內容如下:
            Active connections: 70
server accepts handled requests
14553819 14553819 19239266
Reading: 0 Writing: 3 Waiting: 67
                       
            NginxStatus 顯示的內容意思如下:
            [*]active connections – 當前 Nginx 正處理的活動連接數。[*]serveraccepts handled requests -- 總共處理了 14553819 個連接 , 成功創建 14553819 次握手 (證明中間沒有失敗的 ), 總共處理了 19239266 個請求 ( 平均每次握手處理了 1.3 個數據請求 )。[*]reading -- nginx 讀取到客戶端的 Header 信息數。[*]writing -- nginx 返回給客戶端的 Header 信息數。[*]waiting -- 開啟 keep-alive 的情況下,這個值等於 active - (reading + writing),意思就是 Nginx 已經處理完正在等候下一次請求指令的駐留連接。            靜態文件處理
            通過正則表達式,我們可讓 Nginx 識別出各種靜態文件,例如 images 路徑下的所有請求可以寫為:
            location ~ ^/images/ {
    root /opt/webapp/images;
}
                       
            而下面的配置則定義了幾種文件類型的請求處理方式。
            location ~ \.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|css|js|txt)$ {
    root /opt/webapp;
    expires 24h;
}
                       
            對於例如圖片、靜態 HTML 文件、js 腳本文件和 css 樣式文件等,我們希望 Nginx 直接處理並返回給瀏覽器,這樣可以大大的加快網頁瀏覽時的速度。因此對於這類文件我們需要通過 root 指令來指定文件的存放路徑,同時因為這類文件並不常修改,通過 expires 指令來控制其在瀏覽器的緩存,以減少不必要的請求。 expires 指令可以控制 HTTP 應答中的「 Expires 」和「 Cache-Control 」的頭標(起到控制頁面緩存的作用)。您可以使用例如以下的格式來書寫 Expires:
            expires 1 January, 1970, 00:00:01 GMT;
expires 60s;
expires 30m;
expires 24h;
expires 1d;
expires max;
expires off;
                       
            動態頁面請求處理
            Nginx本身並不支持現在流行的 JSP、ASP、PHP、PERL 等動態頁面,但是它可以通過反向代理將請求發送到後端的伺服器,例如Tomcat、Apache、IIS 等來完成動態頁面的請求處理。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文件請求后,其他所有的請求通過 proxy_pass 指令傳送給後端的伺服器(在上述例子中是 Tomcat)。最簡單的 proxy_pass 用法如下:
            location / {
    proxy_pass        http://localhost:8080;
    proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
}
                       
            這裡我們沒有使用到集群,而是將請求直接送到運行在 8080 埠的 Tomcat 服務上來完成類似 JSP 和 Servlet 的請求處理。
            當頁面的訪問量非常大的時候,往往需要多個應用伺服器來共同承擔動態頁面的執行操作,這時我們就需要使用集群的架構。 Nginx 通過 upstream 指令來定義一個伺服器的集群,最前面那個完整的例子中我們定義了一個名為 tomcats 的集群,這個集群中包括了三台伺服器共 6 個 Tomcat 服務。而 proxy_pass 指令的寫法變成了:
            location / {
    proxy_pass        http://tomcats;
    proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
}
                       
            在 Nginx 的集群配置中,Nginx 使用最簡單的平均分配規則給集群中的每個節點分配請求。一旦某個節點失效時,或者重新起效時,Nginx 都會非常及時的處理狀態的變化,以保證不會影響到用戶的訪問。
            總結
            儘管整個程序包只有五百多 K,但麻雀雖小、五臟俱全。 Nginx官方提供的各種功能模塊應有盡有,結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、流媒體伺服器、Memcached 支持、URL 重寫等等,更關鍵的是 Nginx 擁有 Apache 和其他 HTTP伺服器無法比擬的高性能。您甚至可以在不改變原有網站的架構上,通過在前端引入 Nginx 來提升網站的訪問速度。
            本文只是簡單介紹了 Nginx 的安裝以及常見的基本的配置和使用,更多關於 Nginx 的信息請閱讀文章後面的參考資源。在這裡要非常感謝我的朋友——陳磊(chanix@msn.com),他一直在做 Nginx 的中文 WIKI(http://wiki.codemongers.com/NginxChs),同時也是他介紹給我這麼好的一款軟體。
            如果您的網站是運行在 Linux 下,如果您並沒有使用一些非常複雜的而且確定 Nginx 無法完成的功能,那您應該試試 Nginx 。
        

參考資料
學習
[*]                                查閱 Nginx 英文站點。[*]                                查閱 Nginx 中文 WIKI。[*]                                查閱 Nginx 英文 WIKI。[*]                                另外一個輕量級 HTTP 伺服器 lighttpd。
獲得產品和技術
[*]                                下載 最新版本的 Nginx。[*]                                下載 PCRE。

關於作者
http://www.ibm.com/i/c.gif
http://www.ibm.com/i/c.gif劉柄成一直使用 J2EE/J2ME 從事移動互聯網方面的開發。DLOG4J 的作者,您可以通過 Java 自由人網站來跟他聯繫,網址是:http://www.javayou.com ,另外他的郵件地址是 javayou@gmail.com。
《解決方案》

樓主太棒了,樓主講的比較詳細
Web負載均衡技術(nginx apache squid)實現討論群:QQ群:18957011

[ 本帖最後由 linuxsafe 於 2008-8-5 11:50 編輯 ]
《解決方案》

強人!支持,Nginx真是不個不錯的小軟體,我們目前達到1.7W併發
《解決方案》

沒有那麼神奇,而且很不穩定!!!
《解決方案》

是的,功能也不夠強
比如mod_evasive
這個模塊在apache很爽,nginx就沒有替代品
《解決方案》

處理FCGI還是不如APACHE。
《解決方案》

樓主寫的很詳細,支持下。nginx大併發下還是不錯的。
netcraft 8月的調查,lighthttpd 的佔用率已超過nginx了
《解決方案》

nginx很牛 結合apache好用~~




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http://coctec.com/docs/service/show-post-28310.html