二、Nginx原来是这样？（系列篇02）

二、Nginx原来是这样？（系列篇02）

大家好，我是秋意零。

今天分享Nginx系列篇的第二节。Nginx目录结构、运行原理、基本配置。

更多请关注，Nginx系列篇主页：https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=Mzg3OTc2OTE3NA==&action=getalbum&album_id=3438641450349625348#wechat_redirect

目录结构

1）目录带有temp的字段是临时文件，是Nginx运行之后产生的。

带有temp目录的项在Nginx的目录结构中主要用于存储临时文件，这些目录与Nginx处理不同类型的请求时产生的临时数据相关。每个temp目录对应于Nginx处理特定类型请求时的临时存储需求，具体说明如下：

  1. client_body_temp: 存储客户端请求体的临时文件。当客户端发送POST请求，且请求体较大时，Nginx会先将请求体写入到这个目录下的临时文件中，然后再由Nginx处理或转发给后端服务器。
  2. fastcgi_temp: 用于FastCGI请求的临时文件存储。当Nginx作为前端服务器，与后端FastCGI应用服务器（如PHP-FPM）交互时，可能会需要存储一些临时数据，比如上传的文件或者大请求体。
  3. proxy_temp: 服务于HTTP代理和反向代理请求的临时文件。当Nginx作为代理服务器转发请求到后端，并且需要暂存请求或响应的内容时，会用到这个目录。
  4. scgi_temp 和 uwsgi_temp: 分别用于SCGI（Simple Common Gateway Interface）和uWSGI（Universal Web Server Gateway Interface）协议相关的临时文件存储。这两种协议类似于FastCGI，用于与不同的后端应用程序服务器通信。

这些临时文件夹的存在，使得Nginx能够高效处理各种类型的请求，尤其是在处理大数据量传输时，避免了直接在内存中存储大量数据，从而降低了系统内存的压力。需要注意的是，这些目录通常由Nginx服务运行的用户（如上面显示的nobody）拥有权限，以确保安全性和隔离性。在生产环境中，定期清理这些临时文件是非常重要的维护操作，以避免磁盘空间被无用的临时文件耗尽。

[root@localhost nginx]# ll
total 0
drwx------ 2 nobody root   6 Apr 21 18:48 client_body_temp
drwxr-xr-x 2 root   root 333 Apr 21 18:24 conf   # 配置文件目录
drwx------ 2 nobody root   6 Apr 21 18:48 fastcgi_temp
drwxr-xr-x 2 root   root  40 Apr 21 18:24 html   # 静态资源目录
drwxr-xr-x 2 root   root  58 Apr 21 20:01 logs   # 日志目录
drwx------ 2 nobody root   6 Apr 21 18:48 proxy_temp
drwxr-xr-x 2 root   root  19 Apr 21 18:24 sbin   # 主程序目录
drwx------ 2 nobody root   6 Apr 21 18:48 scgi_temp
drwx------ 2 nobody root   6 Apr 21 18:48 uwsgi_temp

2）分别查看上诉目录内容

[root@localhost nginx]# ll conf/
total 68
-rw-r--r-- 1 root root 1077 Apr 21 18:24 fastcgi.conf
-rw-r--r-- 1 root root 1077 Apr 21 18:24 fastcgi.conf.default
-rw-r--r-- 1 root root 1007 Apr 21 18:24 fastcgi_params
-rw-r--r-- 1 root root 1007 Apr 21 18:24 fastcgi_params.default
-rw-r--r-- 1 root root 2837 Apr 21 18:24 koi-utf
-rw-r--r-- 1 root root 2223 Apr 21 18:24 koi-win
-rw-r--r-- 1 root root 5349 Apr 21 18:24 mime.types
-rw-r--r-- 1 root root 5349 Apr 21 18:24 mime.types.default
-rw-r--r-- 1 root root 2656 Apr 21 18:24 nginx.conf  # 主要配置文件，该文件可以引用其它配置文件
-rw-r--r-- 1 root root 2656 Apr 21 18:24 nginx.conf.default
-rw-r--r-- 1 root root  636 Apr 21 18:24 scgi_params
-rw-r--r-- 1 root root  636 Apr 21 18:24 scgi_params.default
-rw-r--r-- 1 root root  664 Apr 21 18:24 uwsgi_params
-rw-r--r-- 1 root root  664 Apr 21 18:24 uwsgi_params.default
-rw-r--r-- 1 root root 3610 Apr 21 18:24 win-utf


[root@localhost nginx]# ll html/
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 497 Apr 21 18:24 50x.html     # Nginx访问出现错误时的提示页面
-rw-r--r-- 1 root root 615 Apr 21 18:24 index.html   # Nginx默认访问的文件

[root@localhost nginx]# ll logs/
total 12
-rw-r--r-- 1 root root 1402 Apr 22 14:48 access.log  # Nginx用户访问日志文件，所以访问都将记录在该文件中
-rw-r--r-- 1 root root  648 Apr 22 14:48 error.log   # Nginx访问报错时记录日志文件
-rw-r--r-- 1 root root    6 Apr 21 20:01 nginx.pid   # 记录Nginx的主进程的Pid的文件

[root@localhost nginx]# ll sbin/
total 3804
-rwxr-xr-x 1 root root 3892104 Apr 21 18:24 nginx    # Nginx程序启动文件

3）验证nginx.pid文件是否保存的主进程Pid

可以看到nginx.pid文件内容，和nginx: master主进程ID一致。该文件为更具nginx: master主进程PID变化

[root@localhost nginx]# cat logs/nginx.pid
15032
[root@localhost nginx]# ps -aux | grep nginx
root      15032  0.0  0.0  20576   628 ?        Ss   12:51   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

Nginx运行原理

1）主进程（Master Process）与工作进程（Worker Processes）：

  • Master Process：Nginx 启动时，首先会生成一个主进程。主进程主要负责管理子进程、加载和验证配置文件、维护工作进程池，以及响应信号（如重新加载配置、优雅关闭等）。主进程不直接参与处理客户端请求。
  • Worker Processes：主进程会根据配置文件中指定的数量创建多个工作进程。每个工作进程都能够独立处理客户端的请求，包括接收请求、处理请求、返回响应等。工作进程数量通常与服务器的CPU核心数相匹配，以充分利用硬件资源。

重新加载配置（reload操作）：nginx.conf配置文件更改了，Master会将Worker进程Kill掉，Kill之前会留有一段时间让当前的Worker进程处理完手上的请求，不再接收新的请求了。Kill掉之后创建一个新的Worker进程，配置文件读取的也是最新的。

[root@localhost nginx]# ps -aux | grep nginx
root      15228  0.0  0.0  20576   620 ?        Ss   14:56   0:00 nginx: master process ./sbin/nginx
nobody    15229  0.0  0.0  21020  1316 ?        S    14:56   0:00 nginx: worker process

image-20240422145948095

基础配置

1）初始配置文件（示例）

[root@localhost conf]# cat nginx.conf

#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


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  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

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

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

2）Nginx配置各个区域块解析

  1. 全局块（Outside of any http{} block）

    • user: 指定运行 Nginx 工作进程的用户和组，默认为 nobody 或 www-data。
    • worker_processes: 设置 Nginx 使用的工作进程数，通常与服务器的 CPU 核心数相匹配。
    • error_log: 定义全局错误日志的文件路径及日志级别。
    • pid: 设置 Nginx 主进程的 PID 文件路径。

  2. Events Block

    • events { … }: 控制 Nginx 如何处理连接。重要配置包括：
      • worker_connections: 每个工作进程能同时打开的最大连接数。
      • use epoll (Linux): 指定使用的事件处理机制，如epoll提高性能。

  3. HTTP Block

    • http { … }: 包含了所有与 HTTP 协议相关的配置。
      • include mime.types: 引入 MIME 类型映射文件。
      • default_type application/octet-stream: 设定默认的 MIME 类型，用于未明确定义类型的文件。
      • log_format: 自定义日志格式。
      • access_log: 定义访问日志的文件路径及格式。
      • sendfile on;: 开启高效文件传输模式，减少 CPU 使用。
      • keepalive_timeout: 设置 Keep-Alive 连接超时时间。
      • server_tokens off;: 关闭服务器版本号在错误页面的显示，增强安全性。

  4. Server Blocks

    • server { … }: 定义一个虚拟主机或监听的端口配置。
      • listen 80;: 监听的端口号。
      • server_name example.com www.example.com;: 服务器名称，用于域名解析。
      • root /var/www/html;: 指定网站根目录。
      • location / { … }: 定义不同URL路径的处理方式，如静态文件服务、反向代理等。
        • root html;: root 指令指定了服务器根路径请求所对应的本地文件系统的根目录。在这个例子中，“html” 是一个目录名，它相对于 Nginx 安装目录（或在配置文件中通过 alias 指令指定的其他基路径）的相对路径。
        • index index.html index.htm;: index 指令指定了当请求的URL是一个目录时，Nginx 应该优先尝试返回的默认文档列表。
        • try_files $uri $uri/ =404;: 尝试访问请求的文件或目录，如果找不到则返回404错误。
        • proxy_pass http://localhost:8000;: 如果是反向代理配置，则将请求转发给后端服务器。

    这只是 nginx.conf 文件中可能包含的部分配置示例。实际配置根据具体需求会更加复杂和多样化，可能还包括SSL证书配置、速率限制、缓存策略、Gzip压缩、rewrite规则等高级配置。每个配置指令的具体意义和可选参数，都可以在 Nginx 官方文档中找到详细的说明。

    Nginx 官方文档：https://nginx.org/en/docs/

root和alias指令区别（面试题）

假设 root 设置为 /var/www/html，且 location /images/ 处理图像请求，那么请求 http://example.com/images/picture.jpg 会映射到文件系统路径 /var/www/html/images/picture.jpg。

用户请求：http://example.com/images/picture.jpg
宿主机映射路径：/var/www/html/images/picture.jpg

location /images {
  root /var/www/html;
  index index.html index.htm;
}

若使用 alias /var/www/html/ 在相同的 location /images/ 中，同样的请求 http://example.com/images/picture.jpg 将直接映射到 /var/www/html/picture.jpg，不会保留 location 中的 /images/ 部分。

用户请求：http://example.com/images/picture.jpg
宿主机映射路径：/var/www/html/picture.jpg

location /images {
  alias /var/www/html/;
  index index.html index.htm;
}

详情参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/25093537

3）最小化Nginx配置文件，这里只是将注释去掉了。

[root@localhost conf]# cat nginx.conf

worker_processes  1;  # worker进程启动数量

events {
    worker_connections  1024;  # 单个worker进程的连接数
}

http {
    include       mime.types;   # include可以将其它配置文件引入到当前配置文件当中。mime.types文件是记录的请求头类型，比如：text/html、text/css、application/json请求头，打开文件查看详情。
    default_type  application/octet-stream; # 如果请求头类型，没在mime.types文件记录，那么就走default_type定义的application/octet-stream类型（格式流）

    sendfile        on;  # 使用linux的sendfi1e(socket，file，1en)高效网络传输，也就是数据0拷贝。
    keepalive_timeout  65; # 持久连接（Keep-Alive）的超时时间。当客户端与Nginx服务器之间启用HTTP Keep-Alive连接时，允许在一个TCP连接上连续发送多个HTTP请求，而不是为每个请求都新建一个TCP连接。这样可以减少建立新连接的开销，提高HTTP请求的效率。

# 一个server指一个虚拟主机 vhost
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;  # 指定主机的地址，可以是域名或IP
        
		# location 用于根据客户端请求的URI（统一资源标识符）来匹配请求并执行相应的操作，如提供静态文件服务、代理请求到后端服务器、重定向等
        location / {
            root   html;  # root代表根目录，这里指的是/usr/local/nginx/html目录下
            index  index.html index.htm;  # 默认访问的文件
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;  # error_page指服务器端发生错误，比如返回500 502 503 504时，跳转到/50x.html文件。http://qiuyl.com/50x.html，但是上面的location /默认没有指定该文件，所以下面的location = /50x.html 判断后会在html目录找该文件。
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

    }

}

End

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