Nginx源代码安装与基础配置指南

作为一款轻量级、高性能的Web服务器软件，Nginx不仅能够作为反向代理服务器、邮件代理服务器使用，还能胜任负载均衡器和HTTP缓存等角色，广泛应用于各种规模的网络系统当中。本文将详细介绍Nginx的源代码安装过程。

一、Nginx简介

在处理高并发、低资源消耗的网络流量时，选择合适的服务器软件至关重要。俄罗斯的Nginx（发音为”engine x”）便是一款备受推崇的Web服务器软件，源自于2004年由伊戈尔（Igor）创建并开源。最初作为代理服务器推出，2015年成立了Nginx公司，其后在2019年被F5 Networks公司以6.7亿美元收购。

二、Nginx和负载均衡

在反向代理和负载均衡领域，Nginx与LVS、HAProxy等工具存在竞争与补充的关系。其中，LVS以其强大的负载能力、简洁的配置及稳定的表现著称；而Nginx则在HTTP分流策略、正则规则处理等方面显示出更高的灵活性。尽管Nginx仅支持HTTP、HTTPS、Email协议，其活跃的社区和丰富的第三方模块确保了广泛的应用场景。

1、LVS（Linux Virtual Server）

（1）优点：

强大的负载均衡能力，工作在网络的第四层，仅用于分发；
配置简单，易于使用，稳定性高。支持完整的双机热备方案；
广泛适用，几乎支持所有应用；
提供多种调度算法，如轮询、加权轮询、最小连接数等。

（2）缺点：

不支持正则表达式处理，无法进行动静分离；
对于庞大的网站应用，LVS/DR+Keepalived的实施较为复杂；

2、Nginx

（1）优点：

工作在网络的第七层，针对HTTP流量做分流策略，支持正则规则，灵活性高；
对网络稳定性要求较低，安装配置简单；
高负载、高并发下资源消耗低；
不仅可作为代理服务器，还可用作Web服务器，且支持缓存静态网页和图片；
活跃的社区和丰富的第三方模块。

（2）缺点：

适应范围较窄，仅支持HTTP、HTTPS、Email协议；
对后端服务器的健康检查仅支持通过端口检测，不支持URL检测。

3、HAProxy

（1）优点：

支持虚拟主机，工作在第四、第七层，支持多网段；
补充了Nginx的一些缺点，如支持Session保持、Cookie引导等；
可以通过获取指定的URL检测后端服务器状态；
负载均衡速度较快，在并发处理上优于Nginx；
支持TCP协议的负载均衡转发，可用于对MySQL读的负载均衡。

（2）缺点：

不支持POP/SMTP协议，SPDY协议以及HTTP缓存功能；
配置重载需要重新启动进程；
多进程模式的支持不足。

三、Nginx基础特性

Nginx 是一个高性能的开源 Web 服务器，具有许多基础特性和功能。其模块化设计使得它具有良好的扩展性，可以根据需要灵活添加功能。

1、Nginx基础特性：

模块化设计和高扩展性： Nginx 采用模块化的架构，允许用户通过添加新的模块来扩展其功能，同时保持高性能和稳定性；
高可靠性： Nginx 被广泛用于高流量的网站和应用，因为它具有稳定可靠的性能，能够处理大量并发连接而不会出现系统崩溃或性能下降；
支持热部署： Nginx 允许在不停机的情况下更新配置文件、升级版本和更换日志文件，这使得系统的维护更加灵活和便捷；
低内存消耗：即使在有大量长连接的情况下，Nginx 的内存消耗也非常低。例如，在处理 10000 个 keep-alive 的非活动连接时，仅需 2.5MB 的内存；
事件驱动和异步非阻塞： Nginx 使用事件驱动的架构来处理请求，通过异步非阻塞的方式处理 I/O 操作，提高了服务器的性能和并发能力；
支持 sendfile 和内存映射： Nginx 支持 sendfile 技术，可以在文件传输过程中将数据直接从磁盘发送到网络，提高了文件传输的效率。同时，它还支持内存映射，可以将文件映射到内存中进行读写操作，加速数据的访问。

2、Nginx基本功能

静态资源的 Web 服务器： Nginx 可以作为静态资源的 Web 服务器，快速、高效地提供静态文件的访问服务；
HTTP 协议的反向代理： Nginx 可以作为反向代理服务器，将客户端的请求转发到多个后端服务器，并将响应返回给客户端，实现负载均衡和高可用性；
支持 FastCGI 和 uWSGI： Nginx 可以与 FastCGI 或 uWSGI 等协议的应用服务器进行集成，实现动态内容的处理和网站应用的部署；
邮件反向代理： Nginx 可以作为 POP3/IMAP4 邮件服务器的反向代理，实现邮件服务的负载均衡和高可用性；
模块化架构： Nginx 提供了丰富的标准模块，如 ngx_http_、ngx_mail_、ngx_upstream_* 等，同时还支持第三方模块的扩展，如压缩、SSL 加密等功能；

3、Master/Worker结构

Nginx 的 Master/Worker 结构进一步提升了其性能和稳定性：

Master 进程：主要负责读取 Nginx 的配置文件，验证配置的有效性和正确性，建立、绑定和关闭网络连接，接受外部指令并执行，如重启、开启、关闭服务等操作。在升级版本或配置文件时，Master 进程可以实现平滑的不中断服务，保证了系统的稳定性；
Worker 进程：主要负责处理客户端的请求，根据配置的模块进行请求处理，进行 I/O 调用，与后端服务器通信，进行数据缓存和请求结果的发送。Worker 进程与 Master 进程相互通信，接受其指令并执行相应的操作，保证了系统的协调运行。

四、Nginx安装

Nginx基于C语言开发，因此需要预先安装C语言编译环境。在Linux系统下，通过简单的命令即可完成安装：

1、安装依赖包：

yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel openssl openssl-devel

2、下载并解压Nginx：

wget https://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.16.1.tar.gz

3、配置及编译安装Nginx：

cd nginx-1.16.1
./configure --prefix=/usr/local/nginx
make & make install

安装完成后，可查看Nginx目录结构，其中”conf/nginx.conf”是核心配置文件。

五、Nginx常用命令与环境变量配置

1、查看版本、检查配置文件合法性、启动、停止、重新加载等操作可通过以下命令执行：

./nginx -v
./nginx -t
./nginx
./nginx -s stop
./nginx -s reload

2、为便于操作，建议将Nginx的sbin目录添加到PATH环境变量中，实现在任意位置执行Nginx命令。

通过vim编辑器，打开/etc/profile文件, 在PATH环境变量中增加nginx的sbin目录，如下：

五、Nginx应用

1、配置文件结构

nginx的配置文件(conf/nginx.conf)整体上分为三部分:

全局块、配置和nginx运行相关的全局配置；
events块：配置和网络连接相关的配置；
http块：配置代理、缓存、日志记录、虚拟主机等配置。

在http块中可以包含多个server块,每个server块可以配置多个location块。

2、部署静态资源

Nginx可以作为静态web服务器来部署静态资源。这里所说的静态资源是指在服务端真实存在，并且能够直接展示的一些文件，比如常见的html页面、css文件、js文件、图片、视频等资源。

将静态资源部署到Nginx非常简单，只需要将文件复制到Nginx安装目录下的html目录中即可。

server {
listen 80; #监听端口 
server_name localhost; #服务器名称
location / { #匹配客户端请求url
root html; #指定静态资源根目录
index index.html; #指定默认首页
}
}

将静态资源上传到 /usr/local/nginx/html 目录。

启动nginx。

访问。

我们也可以通过修改指定默认首页的路径的方式来修改访问路径。

配置文件修改后，需要重新加载一下，才可以生效：nginx -s reload。

3、反向代理

反向代理服务器位于用户与目标服务器之间，但是对于用户而言，反向代理服务器就相当于目标服务器，即用户直接访问反向代理服务器就可以获得目标服务器的资源，反向代理服务器负责将请求转发给目标服务器。用户不需要知道目标服务器的地址，也无须在用户端作任何设定，对于用户来说，访问反向代理服务器是完全无感知的。在nginx中，我们可以在nginx.conf中配置反向代理:

进入nginx的安装目录，并编辑配置文件nginx.conf:

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

在http块中,再添加一个server块虚拟主机的配置,监听82端口,并配置反向代理proxy_pass:

server {
listen 82;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://192.168.200.201:8080; #反向代理配置，将请求转发到指定服务
}
}

上述配置的含义为: 当我们访问nginx的82端口时，根据反向代理配置，会将请求转发到http://192.168.200.201:8080 对应的服务上。

检查配置文件，并重新加载：

nginx -t
nginx -s reload

到此安装和配置结束。

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