Nginx的核心配置指令及调优

Nginx 核心配置指令

一、Nginx配置文件详解

1、配置文件目录

2、配置文件结构

二、调优

1、在全局域进行的调优

1.1线程池指令

1.2 工作进程数指令

1.3工作进程优先级指令

1.4 工作进程 CPU 绑定指令

1.5 调试可打开的文件个数

1.6 调试文件大小指令

1.7 只运行主进程指令

1.8 常见进程管理指令

2、在events指令域进行的调优（指令调优）

2.1 工作进程并非数指令

2.2 事件处理机制选择指令

2.3 互斥锁指令

2.4 多请求支持指令

指令配置样例

3、在http指令域的调优

3.1 Nginx端口监听（listen指令）

3.2 Nginx root指令根目录配置

3.3 Nginx alias 访问路径别名指令

3.4 Nginx localhost 路由匹配规则

3.4.1 匹配规则

Nginx 核心配置指令

作为一款高性能的 HTTP 服务器软件，Nginx 的核心功能就是应对 HTTP 请求的处理。由于具体硬件、操作系统及应用场景的不同，需要 Nginx 在对 HTTP 请求的处理方法上进行不同的调整，为了应对这些差异，Nginx 提供了多种配置指令，让用户可以根据实际的软硬件及使用场景进行灵活配置。

为了方便理解和使用，可以按照其在代码中的分布，将其分为核心配置指令和模块配置指令两大类。核心配置指令分为事件核心配置指令和 HTTP 核心配置指令，事件核心配置指令主要是与 Nginx 自身软件运行管理及 Nginx 事件驱动架构有关的配置指令；HTTP 核心配置指令是对客户端从发起 HTTP 请求、完成 HTTP 请求处理、返回处理结果，到关闭 HTTP 连接的完整过程中的各个处理方法进行配置的配置指令。模块配置指令是在每个 Nginx 模块中对所在模块的操作方法进行配置的配置指令。

一、Nginx配置文件详解

Nginx 默认编译安装后，配置文件都会保存在 /usr/local/nginx/conf 目录下，在配置文件目录下，Nginx 默认的主配置文件是 nginx.conf，这也是 Nginx 唯一的默认配置入口。

1、配置文件目录

Nginx 配置文件在 conf 目录下，其默认目录结构如下。

其中，以".default"为扩展名的文件是 Nginx 配置文件的配置样例文件。各配置文件的说明如下。

fastcgi_params：Nginx 在配置 FastCGI 代理服务时会根据 fastcgi_params 文件的配置向 FastCGI 服务器传递变量，该配置文件现已由 fastcgi.conf 代替；
fastcgi.conf：为了规范配置指令 SCRIPT_FILENAME 的用法，引入 FastCGI 变量传递配置；
mime.types：MIME 类型映射表，Nginx 会根据服务端文件后缀名在映射关系中获取所属文件类型，将文件类型添加到 HTTP 消息头字段"Content-Type"中；
nginx.conf：Nginx 默认的配置入口文件；
scgi_params：Nginx 在配置 SCGI 代理服务时会根据 scgi_params 文件的配置向 SCGI 服务器传递变量；
uwsgi_params：Nginx 在配置 uWSGI 代理服务时会根据 uwsgi_params 文件的配置向 uWSGI 服务器传递变量；
koi-utf、koi-win、win-utf：这 3 个文件是 KOI8-R 编码转换的映射文件，因为 Nginx 的作者是俄罗斯人，在 Unicode 流行之前，KOI8-R 是使用最为广泛的俄语编码。

2、配置文件结构

为了便于了解 Nginx 配置文件的内部结构，这里约定几个名词的定义。

1) 配置指令

在配置文件中，由 Nginx 约定的内部固定字符串，Nginx 官方文档中的英文单词为 directive，本教程中则统一称为配置指令，简称指令。指令是 Nginx 中功能配置的最基本元素，Nginx 的每个功能配置都是通过多个不同的指令组合来实现的。

2) 配置指令值

每个配置指令都有对应的内容来表示该指令的控制参数，本教程中约定其对应的内容为配置指令值，简称指令值。指令值可以是字符串、数字或变量等多种类型。

3) 配置指令语句

指令与指令值组合构成指令语句。一条指令语句可以包含多个配置指令值，在 Nginx 配置文件中，每条指令语句都要用;作为语句结束的标识符。

4) 配置指令域

配置指令值有时会是由{ }括起来的指令语句集合，本教程中约定{ }括起来的部分为配置指令域，简称指令域。指令域既可以包含多个指令语句，也可以包含多个指令域。

5) 配置全局域

配置文件 nginx.conf 中上层没有其他指令域的区域被称为配置全局域，简称全局域。
Nginx 的常见配置指令域如下表所示。

域名称	域类型	域说明
main	全局域	Nginx 的根级别指令区域。该区域的配置指令是全局有效的，该指令名为隐性显示，nginx.conf 的整个文件内容都写在该指令域中
events	指令域	Nginx 事件驱动相关的配置指令域
http	指令域	Nginx HTTP 核心配置指令域，包含客户端完整 HTTP 请求过程中每个过程的处理方法的配置指令
server	指令域	Nginx 用来定义服务 IP、绑定端口及服务相关的指令区域
location	指令域	对用户 URI 进行访问路由处理的指令区域
stream	指令域	Nginx 对 TCP 协议实现代理的配置指令域(负载均衡）
types	指令域	定义被请求文件扩展名与 MIME 类型映射表的指令区域
if	指令域	按照选择条件判断为真时使用的配置指令域

打开系统默认的 nginx.conf 文件，可以看到整个文件的结构如下。

由上述配置文件可以看出，配置文件中的指令和指令值是以类似于 key-value 的形式书写的。写在配置文件全局域的指令是 Nginx 配置文件的核心指令，主要是对 Nginx 自身软件运行进行配置的指令。其中，events 和 http 所包含的部分分别为事件指令域和 HTTP 指令域，指令域内的指令则明确约定了该区域内的指令的应用范围。

server 指令域被包含于 http 指令域中，同时又包含了 location 指令域，各指令域中的共用范围逐层被上层指令域限定，可见各指令域匹配的顺序是由外到内的。Nginx 的配置指令按照内部设定可以同时编写在不同指令域中，包含在最内层的指令将对外层同名指令进行指令值覆盖，并以最内层指令配置为最终生效配置。

编写 Nginx 配置文件时，为了便于维护，也会把一些指令或指令域写在外部文件中，再通过 include 指令引入 nginx.conf 主配置文件中。例如，配置文件中把写有 types 指令域的 mime.types 文件引用到 http 指令域中。此处使用的是 nginx.conf 文件的相对路径。

二、调优

1、在全局域进行的调优

Nginx 是按照事件驱动架构设计的。每个外部请求都以事件的形式被工作进程（Worker Process）响应，并发完成各种功能的操作处理。Nginx 工作进程的性能依赖于硬件和操作系统的配置，在实际应用场景中，用户需要按照硬件、操作系统或应用场景需求的侧重点进行相应的配置调整。

1.1线程池指令

名称	线程池指令
指令	thread_pool
作用域	main
默认值	thread_pool default threads=32 max_queue=65536;
指令说明	线程池配置指令，允许调整默认线程池或创建新的线程池，用于读取和发送文件的场景中。在线程池中所有线程都繁忙时，新的请求任务将在队列中等待，默认情况下，等待队列中的最大任务数是 65536，使用线程池机制时，通过配置该指令，可以在因读取和发送文件引发阻塞的场景中提升 Nginx 读取和发送文件的处理性能

配置样例如下：

具体参数说明如下。

1. thread_pool 也可以编写在 http 指令域中；
2. threads 参数定义了线程池的线程数；
3. max_queue 参数指定了等待队列中的最大任务数，在线程池中所有线程都处于繁忙状态时，新任务将进入等待队列。等待队列中的最大任务数为 65536；
4. 线程池指令需要在编译配置时增加 --with-threads 参数。

1.2 工作进程数指令

名称	工作进程数指令
指令	worker_processes
作用域	main
默认值	1
可配置选项	number 或 auto
worker_processes auto;	工作进程数指令的指令值有两种类型，分别为数字和 auto。指令值为 auto 时，Nginx 会根据 CPU 的内核数生成等数量的工作进程。
指令说明	依据 Nginx 架构可知，工作进程数量的最佳配置是小于或等于 CPU 内核的数量。通过该指令可以手动设置工作进程的数量，该指令也支持 auto 指令值，由 Nginx 进行自动分配

1.3工作进程优先级指令

名称	工作进程优先级指令
指令	worker_priority
作用域	main
默认值	0
指令说明	工作进程优先级设定指令，可以通过该指令设定工作进程在 Linux 系统中的优先级（nice 值） worker_priority 指令值的取值范围是 -20～19，数值越小，优先级越高，获得的 CPU 时间就越多。配置生效后可以通过如下命令查看，输出结果如下图所示。
查看默认优先级	ps axo pid,cmd,psr,ni\|grep nginx\|sort -n

1.4 工作进程 CPU 绑定指令

名称	工作进程 CPU 绑定指令
指令	worker_cpu_affinity
作用域	main
默认值	--
可配置选项	cpumark 或 auto
指令说明	Nginx 工作进程处于高效的工作状态是因为充分利用了进程与 CPU 的亲缘性，使每个工作进程均可固定在一个 CPU 上运行。该指令可以手动进行工作进程与 CPU 的绑定，当然也可以通过设定指令值 auto 交由 Nginx 自动分配

配置样例如下：

指令值是用 CPU 掩码来表示的，使用与 CPU 数量相等位数的二进制值来表示。单个 CPU 用单个二进制值表示，多个 CPU 组合可用二进制值相加来表示。如配置样例所示，CPU 有 8 个核，分别表示绑定了从第 0 核到第 7 核的 CPU。CPU 核数是从 0 开始计数的。

指令值除了可以是 CPU 掩码外，还可以是 auto。当指令值为 auto 时，Nginx 会自动进行 CPU 绑定。

配置样例如下：

工作进程与 CPU 核数也可以是多种对应组合，指令语句如下：

1.5 调试可打开的文件个数

名称	工作进程 CPU 绑定指令
指令	worker_rlimit_nofile
作用域	main
默认值	--
指令说明	所有worker进程能打开的文件数量上限,包括:Nginx的所有连接（例如与代理服务器的连接等），而不仅仅是与客户端的连接,另一个考虑因素是实际的并发连接数不能超过系统级别的最大打开文件数的限制.最好与ulimit -n 或者limits.conf的值保持一致,只要机器性能够多加几个也没问题

1.6 调试文件大小指令

名称	调试文件大小指令
指令	worker_rlimit_core
作用域	main
默认值	--
指令说明	该指令是崩溃文件大小的设置指令。因为崩溃文件会存储非常详细的信息，数据量很大，很容易把磁盘空间占满，因此需要合理限制崩溃文件的文件大小

1.7 只运行主进程指令

名称	主进程指令
指令	master_process
作用域	main
默认值	on
可配置选项	on 或 off
指令说明	Nginx 默认是以一个主进程管理多个工作进程的工作方式，设定指令值为 off 时，Nginx 将只运行一个主进程来处理所有请求 master_process off;当只由主进程处理请求时，调试进程会更加方便。

1.8 常见进程管理指令

指令	默认值	指令说明
daemon	on	用于设定 Nginx 进程是否以守护进程的方式在后台运行，on 为启用，off 为不启用
pid	logs/nginx.pid	设定保存 Nginx 主进程 ID 的文件路径
load_module	--	加载动态模块的指令
include	--	加载外部配置文件
error_log	logs/error.log error	指定错误日志文件路径及文件名

2、在events指令域进行的调优（指令调优）

Nginx 是采用事件驱动式架构处理外部请求的，这一架构使得 Nginx 在现有硬件架构下可以处理数以万计的并发请求。通过事件处理指令的配置可以让 Nginx 与实际运行的硬件及系统进行有效的适配，从而发挥更加高效的并发处理能力。Nginx 的事件处理指令编辑在 events 指令域中，如下面表格中所示。

2.1 工作进程并非数指令

名称	工作进程并发数指令
指令	worker_connections
作用域	events
默认值	512
指令说明	每个 Nginx 工作进程可处理并发连接的最大数

配置样例如下：

Linux 系统下，因为每个网络连接都将打开一个文件描述符，Nginx 可处理的并发连接数受限于操作系统的最大打开文件数，同时所有工作进程的并发数也受 worker_rlimit_nofile 指令值的限制。

2.2 事件处理机制选择指令

名称	事件处理机制选择指令
指令	use
作用域	events
默认值	--
指令说明	Nginx 内部有多种事件处理机制模型，以下简称事件模型。默认情况下，Nginx 会自动选择一种高效的事件模型，用户可以通过该指令自行选择事件模型进行事件处理

配置样例如下：

Nginx 支持的事件模型有 select、poll、kqueue、epoll、/dev/poll、eventport。

2.3 互斥锁指令

名称	互斥锁指令
指令	accept_mutex
作用域	events
默认值	off
可配置选项	on 或 off
指令说明	设置是否启用互斥锁模式的进程调度 on为同一时刻一个请求轮流由work进程处理,而防止被同时唤醒所有worker,避免多个睡眠进程被唤醒的设置，默认为off，新请求会唤醒所有worker进程,此过程也称为"惊群"，因此nginx刚安装完以后要进行适当的优化。建议设置为on

2.4 多请求支持指令

名称	多请求支持指令
指令	multi_accept
作用域	events
默认值	off
可配置选项	on 或 off
指令说明	默认情况下，每个工作进程一次只接收一个新连接。如果开启该指令，则每个工作进程将接收所有的新连接。 ON时Nginx服务器的每个工作进程可以同时接受多个新的网络连接，此指令默认为off，即默认为一个工作进程只能一次接受一个新的网络连接，打开后几个同时接受多个。建议设置为on。

指令配置样例

3、在http指令域的调优

3.1 Nginx端口监听（listen指令）

名称	端口监听指令
指令	listen
作用域	server
默认值	listen:80 或 :8000
指令说明	服务监听端口、绑定 IP、监听方式的配置

Nginx 服务通过 listen 指令的指令值监听网络请求，可以是 IP 协议的形式，也可以是 UNIX 域套接字。如果不设置 listen 指令，Nginx 在以超级用户运行时则监听 80 端口，以非超级用户运行时则监听 8000 端口。

3.2 Nginx root指令根目录配置

用户请求的最终结果是要返回数据，当响应文件在 Nginx 服务器本地时，需要进行本地文件位置、读或写、返回执行结果的操作。Nginx 中的 root 指令可以设定请求 URL 的本地文件根目录，如下表所示。

名称	根目录指令
指令	root
作用域	http, server, location
默认值	on
指令说明	设定请求 URL 的本地文件根目录

配置样例如下：

当 root 指令在 location 指令域时，root 设置的是 location 匹配访问路径的上一层目录，样例中被请求文件的实际本地路径为 /data/web/flv/。
location 中的路径是否带"/"，对本地路径的访问无任何影响。

3.3 Nginx alias 访问路径别名指令

Nginx 中想要配置虚拟目录可以使用 alias 指令，该指令的介绍如下表所示：

名称	访问路径别名指令
指令	alias
作用域	location
默认值	--
指令说明	默认情况下，本地文件的路径是 root 指令设定根目录的相对路径，通过 alias 指令可以将匹配的访问路径重新指定为新定义的文件路径。