Nginx服务器如何优化网站访问速度

Nginx 简介

Nginx ("engine x") 是一个高性能的 HTTP 和 反向代理 服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru站点开发的，它已经在该站点运行超过两年半了。 Igor 将源代码以类 BSD 许可证的形式发布。尽管还是测试版，但是，Nginx已经因为它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名了。

根据最新一期（08 年 6 月份）的 NetCraft 调查报告显示，已经有超过两百万的主机使用了Nginx，这个数字超过了另外一个轻量级的 HTTP 服务器 lighttpd，排名第四，并且发展迅速。下面是这份报告的前几名的报表：

产品网站数Apache84,309,103IIS60,987,087Google GFE10,465,178Unknown4,903,174nginx2,125,160Oversee1,953,848lighttpd1,532,952

关于这期调查报告的更详细信息请看下面链接：

http://survey.netcraft.com/Reports/200806/

下图是最近几个月使用 Nginx 和 lighttpd 的网站数比较

图 1. 最近几个月使用 Nginx 和 lighttpd 的网站数比较 使用 Nginx 前必须了解的事项

目前官方 Nginx 并不支持 Windows，您只能在包括 Linux、UNIX、BSD 系统下安装和使用；

Nginx 本身只是一个 HTTP 和反向代理服务器，它无法像 Apache 一样通过安装各种模块来支持不同的页面脚本，例如PHP、CGI 等；

Nginx 支持简单的负载均衡和容错；http://www.server110.com/

支持作为基本 HTTP 服务器的功能，例如日志、压缩、Byte ranges、Chunkedresponses、SSL、虚拟主机等等，应有尽有。

在 Linux 下安装 Nginx

为了确保能在 Nginx 中使用正则表达式进行更灵活的配置，安装之前需要确定系统是否安装有 PCRE（PerlCompatible Regular Expressions）包。您可以到ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/ 下载最新的 PCRE源码包，使用下面命令下载编译和安装 PCRE 包：

#wgetftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-7.7.tar.gz#tarzxvfpcre-7.7.tar.gz#cdpcre-7.7#./configure#make#makeinstall

接下来安装 Nginx，Nginx 一般有两个版本，分别是稳定版和开发版，您可以根据您的目的来选择这两个版本的其中一个，下面是把Nginx 安装到 /opt/nginx 目录下的详细步骤：

#wgethttp://sysoev.ru/nginx/nginx-0.6.31.tar.gz#tarzxvfnginx-0.6.31.tar.gz#cdnginx-0.6.31#./configure--with-http_stub_status_module–prefix=/opt/nginx#make#makeinstall

其中参数 --with-http_stub_status_module 是为了启用 nginx 的 NginxStatus功能，用来监控 Nginx 的当前状态。

安装成功后 /opt/nginx 目录下有四个子目录分别是：conf、html、logs、sbin 。其中 Nginx的配置文件存放于 conf/nginx.conf，Nginx 只有一个程序文件位于 sbin 目录下的 nginx 文件。确保系统的80 端口没被其他程序占用，运行 sbin/nginx 命令来启动 Nginx，打开浏览器访问此机器的 IP，如果浏览器出现Welcome to nginx! 则表示 Nginx 已经安装并运行成功。

常用的 Nginx 参数和控制 程序运行参数

Nginx 安装后只有一个程序文件，本身并不提供各种管理程序，它是使用参数和系统信号机制对 Nginx 进程本身进行控制的。Nginx 的参数包括有如下几个：

-c ：使用指定的配置文件而不是 conf目录下的 nginx.conf 。

-t：测试配置文件是否正确，在运行时需要重新加载配置的时候，此命令非常重要，用来检测所修改的配置文件是否有语法错误。

-v：显示 nginx 版本号。

-V：显示 nginx 的版本号以及编译环境信息以及编译时的参数。

例如我们要测试某个配置文件是否书写正确，我们可以使用以下命令

sbin/nginx–t–cconf/nginx2.conf通过信号对 Nginx 进行控制

Nginx 支持下表中的信号：

信号名作用描述TERM, INT快速关闭程序，中止当前正在处理的请求QUIT处理完当前请求后，关闭程序HUP重新加载配置，并开启新的工作进程，关闭就的进程，此操作不会中断请求USR1重新打开日志文件，用于切换日志，例如每天生成一个新的日志文件USR2平滑升级可执行程序WINCH从容关闭工作进程

有两种方式来通过这些信号去控制 Nginx，第一是通过 logs 目录下的 nginx.pid 查看当前运行的 Nginx的进程 ID，通过 kill – XXX 来控制 Nginx，其中 XXX就是上表中列出的信号名。如果您的系统中只有一个 Nginx 进程，那您也可以通过 killall 命令来完成，例如运行 killall– s HUP nginx 来让 Nginx 重新加载配置。

配置 Nginx

先来看一个实际的配置文件：

usernobody;#工作进程的属主worker_processes4;#工作进程数，一般与CPU核数等同#error_loglogs/error.log;#error_loglogs/error.lognotice;#error_loglogs/error.loginfo;#pidlogs/nginx.pid;events{useepoll;#Linux下性能最好的event模式worker_connections2048;#每个工作进程允许最大的同时连接数}http{includemime.types;default_typeapplication/octet-stream;#log_formatmain'$remote_addr-$remote_user[$time_local]$request'#'"$status"$body_bytes_sent"$http_referer"'#'"$http_user_agent""$http_x_forwarded_for"';#access_logoff;access_loglogs/access.log;#日志文件名sendfileon;#tcp_nopushon;tcp_nodelayon;keepalive_timeout65;includegzip.conf;#集群中的所有后台服务器的配置信息upstreamtomcats{server192.168.0.11:8080weight=10;server192.168.0.11:8081weight=10;server192.168.0.12:8080weight=10;server192.168.0.12:8081weight=10;server192.168.0.13:8080weight=10;server192.168.0.13:8081weight=10;}server{listen80;#HTTP的端口server_namelocalhost;charsetutf-8;#access_loglogs/host.access.logmain;location~^/NginxStatus/{stub_statuson;#Nginx状态监控配置access_logoff;}location~^/(WEB-INF)/{denyall;}location~.(htm|html|asp|php|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|rar|css|js|zip|java|jar|txt|flv|swf|mid|doc|ppt|xls|pdf|txt|mp3|wma)${root/opt/webapp;expires24h;}location/{proxy_passhttp://tomcats;#反向代理includeproxy.conf;}error_page404/html/404.html;#redirectservererrorpagestothestaticpage/50x.html#error_page502503/html/502.html;error_page500504/50x.html;location=/50x.html{roothtml;}}}Nginx 监控

上面是一个实际网站的配置实例，其中灰色文字为配置说明。上述配置中，首先我们定义了一个 location ~^/NginxStatus/，这样通过 http://localhost/NginxStatus/ 就可以监控到 Nginx的运行信息，显示的内容如下：

Activeconnections:70serveracceptshandledrequests145538191455381919239266Reading:0Writing:3Waiting:67

NginxStatus 显示的内容意思如下：

active connections – 当前 Nginx 正处理的活动连接数。

server accepts handled requests -总共处理了 14553819 个连接 , 成功创建14553819 次握手 ( 证明中间没有失败的 ), 总共处理了 19239266 个请求 ( 平均每次握手处理了 1.3个数据请求 )。

reading -nginx 读取到客户端的 Header 信息数。

writing -nginx 返回给客户端的 Header 信息数。

waiting -开启 keep-alive 的情况下，这个值等于 active (reading +writing)，意思就是 Nginx 已经处理完正在等候下一次请求指令的驻留连接。

静态文件处理

通过正则表达式，我们可让 Nginx 识别出各种静态文件，例如 images 路径下的所有请求可以写为：

location~^/images/{root/opt/webapp/images;}

而下面的配置则定义了几种文件类型的请求处理方式。

location~.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|css|js|txt)${root/opt/webapp;expires24h;}

对于例如图片、静态 HTML 文件、js 脚本文件和 css 样式文件等，我们希望 Nginx直接处理并返回给浏览器，这样可以大大的加快网页浏览时的速度。因此对于这类文件我们需要通过 root指令来指定文件的存放路径，同时因为这类文件并不常修改，通过 expires 指令来控制其在浏览器的缓存，以减少不必要的请求。expires 指令可以控制 HTTP 应答中的“ Expires ”和“ Cache-Control”的头标（起到控制页面缓存的作用）。您可以使用例如以下的格式来书写 Expires：

expires1January,1970,00:00:01GMT;expires60s;expires30m;expires24h;expires1d;expiresmax;expiresoff;动态页面请求处理

Nginx 本身并不支持现在流行的 JSP、ASP、PHP、PERL等动态页面，但是它可以通过反向代理将请求发送到后端的服务器，例如 Tomcat、Apache、IIS等来完成动态页面的请求处理。前面的配置示例中，我们首先定义了由 Nginx 直接处理的一些静态文件请求后，其他所有的请求通过proxy_pass 指令传送给后端的服务器（在上述例子中是 Tomcat）。最简单的 proxy_pass 用法如下：

location/{proxy_passhttp://localhost:8080;proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;}

这里我们没有使用到集群，而是将请求直接送到运行在 8080 端口的 Tomcat 服务上来完成类似 JSP 和 Servlet的请求处理。

当页面的访问量非常大的时候，往往需要多个应用服务器来共同承担动态页面的执行操作，这时我们就需要使用集群的架构。 Nginx 通过upstream 指令来定义一个服务器的集群，最前面那个完整的例子中我们定义了一个名为 tomcats的集群，这个集群中包括了三台服务器共 6 个 Tomcat 服务。而 proxy_pass 指令的写法变成了：

location/{proxy_passhttp://tomcats;proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;}

在 Nginx 的集群配置中，Nginx使用最简单的平均分配规则给集群中的每个节点分配请求。一旦某个节点失效时，或者重新起效时，Nginx都会非常及时的处理状态的变化，以保证不会影响到用户的访问。

总结

尽管整个程序包只有五百多 K，但麻雀虽小、五脏俱全。 Nginx官方提供的各种功能模块应有尽有，结合这些模块可以完整各种各样的配置要求，例如：压缩、防盗链、集群、FastCGI、流媒体服务器、Memcached支持、URL 重写等等，更关键的是 Nginx 拥有 Apache 和其他 HTTP服务器无法比拟的高性能。您甚至可以在不改变原有网站的架构上，通过在前端引入 Nginx 来提升网站的访问速度。