Nginx 五大常见应用场景

Nginx
Nginx 是一个很强大的高性能 Web 和反向代理服务，它具有很多非常优越的特性，在连接高并发的情况下，Nginx 是 Apache 服务不错的替代品。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上 nginx 的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好，因此国内知名大厂例如：淘宝，京东，百度，新浪，网易，腾讯等等都在使用 Nginx 网站。
在日常工作学习中，该如何去优化自己的 Nginx 服务器？遇到以下问题该如何处理呢？

一、自定义返回客户端的404错误页面

1）优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到

$ firefox http://192.168.4.5/xxxxx //访问一个不存在的页面

2）修改 Nginx 配置文件，自定义报错页面

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf.. ..        charset utf-8;                    //仅在需要中文时修改该选项error_page   404  /404.html;    //自定义错误页面.. ..
# vim /usr/local/nginx/html/404.html  //生成错误页面Oops,No NO no page …
# nginx -s reload
# 请先确保 nginx 是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

3）优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的 40x.html 页面

$ firefox http://192.168.4.5/xxxxx //访问一个不存在的页面

常见的 http 状态码可用参考表所示

二、查看服务器状态信息

1）编译安装时使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块

$ tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
$ cd nginx-1.12.2
$ ./configure   \
 --with-http_ssl_module           //开启SSL加密功能
 --with-stream                    //开启TCP/UDP代理模块
 --with-http_stub_status_module   //开启status状态页面
$ make && make install             //编译并安装

2）启用 Nginx 服务并查看监听端口状态ss 命令可以查看系统中启动的端口信息

该命令常用选项如下：

• -a 显示所有端口的信息
• -n 以数字格式显示端口号
• -t 显示TCP连接的端口
• -u 显示UDP连接的端口
• -l 显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口
• -p 显示监听端口的服务名称是什么（也就是程序名称）

注意：在 RHEL7 系统中可以使用ss命令替代 netstat 命令，功能一样，选项一样。

$ /usr/local/nginx/sbin/nginx
$ netstat  -anptu  |  grep nginx
tcp        0        0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        10441/nginx
$ ss -anptu | grep nginx

3）修改 Nginx 配置文件，定义状态页面

$ cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
… …
location /status {
  stub_status on;
  #allow IP地址;
  #deny IP地址;
}
… …
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

4）优化后，查看状态页面信息

$ curl  http://192.168.4.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
 10 10 3 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

Active connections：当前活动的连接数量。
Accepts：已经接受客户端的连接总数量。
Handled：已经处理客户端的连接总数量。
（一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量）。
Requests：客户端发送的请求数量。
Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。
Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。

三、优化 Nginx 并发量

1）优化前使用ab高并发测试

$ ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient)
socket: Too many open files (24)                //提示打开文件数量过多

2）修改 Nginx 配置文件，增加并发量

$ vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
worker_processes  2;                    //与CPU核心数量一致
events {
  worker_connections 65535;        //每个worker最大并发连接数
}
.. ..
$ /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

3）优化 Linux 内核参数（最大文件数量）

$ ulimit -a                        //查看所有属性值
$ ulimit -Hn 100000                //设置硬限制（临时规则）
$ ulimit -Sn 100000                //设置软限制（临时规则）
$ vim /etc/security/limits.conf
    .. ..
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000
# 该配置文件分4列，分别如下：10.$用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值

4）优化后测试服务器并发量（因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试）

$ ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/

四、优化 Nginx 数据包头缓存

1）优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL                                //经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏
[root@proxy ~]# ./buffer.sh
.. ..
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>        //提示头部信息过大

2）修改 Nginx 配置文件，增加数据包头部缓存大小

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

... ..
http {
  client_header_buffer_size    1k;        //默认请求包头信息的缓存    
  large_client_header_buffers  4 4k;        //大请求包头部信息的缓存个数与容量
    .. ..
}

/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

3）优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应

[root@proxy ~]# cat buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
    URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL
[root@proxy ~]# ./buffer.sh

五、浏览器本地缓存静态数据

1）使用Firefox浏览器查看缓存

以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，点击List Cache Entries可以查看详细信息。

2）清空firefox本地缓存数据

3）改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {
  listen       80;
  server_name  localhost;
  location / {
    root   html;
    index  index.html index.htm;
  }
  location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ {
    expires        30d;            //定义客户端缓存时间为30天
  }
}

cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

:::tips 请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下：#[error] open() “/usr/local/nginx/logs/nginx.pid” failed (2: No such file or directory) :::

4）优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息

$ firefox http://192.168.4.5/day.jpg

在 firefox 地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。