Nginx 技术解析与 LNMP 架构实战部署报告

Nginx 技术解析与 LNMP 架构实战部署报告

一、Nginx简介

Nginx是一款轻量级Web服务器/反向代理服务器，同时支持电子邮件（IMAP/POP3）代理功能，凭借高稳定性、低资源消耗和强并发能力，成为主流服务器软件之一。

• 开发背景：由俄罗斯程序员Igor Sysoev开发，最初为俄国大型入口网站及搜索引擎Rambler设计，首个公开版本（0.1.0）于2004年10月4日发布，2011年6月发布稳定版1.0.4。
• 许可证与开源属性：基于类BSD许可证开源，可免费用于商业与个人场景，显著降低企业部署成本。
• 核心优势：以“内存占用少、并发能力强”为核心特点，官方测试支持5万个并发连接，实际生产环境中可稳定承载2-3万并发；且配置简单、文档丰富，易于运维。
• 国内应用：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等头部互联网企业均采用Nginx作为核心服务器组件。

二、Nginx的特性与优点

1. 核心特性

Nginx的特性围绕“高性能、多功能”设计，覆盖Web服务与代理的核心需求：

• 高并发支撑：在高连接并发场景下可替代Apache，官方测试支持5万并发连接，远超同类型Web服务器。
• 高效事件模型：基于epoll（Linux）和kqueue（BSD）开发，大幅提升IO处理效率，减少资源浪费。
• 多角色支持：既能作为Web服务器直接运行PHP等程序，也能作为HTTP反向代理服务器转发请求，还可充当负载均衡器分发流量。
• 高性能底层：采用C语言编写，系统资源开销低、CPU使用率高，性能优于Perlbal等同类工具。

2. 核心优点

Nginx的优点从“性能、成本、运维、功能”多维度体现，适配各类场景需求：

• 高并发连接：实际生产环境可稳定承载2-3万并发连接，满足大型网站流量需求。
• 低内存消耗：3万并发连接下，10个Nginx进程仅消耗约150M内存（单进程约15M），资源利用率极高。
• 配置简单易懂：配置文件语法简洁，逻辑与程序代码类似，新手易上手。
• 低成本部署：开源免费，无需购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡设备（成本十多万至几十万），降低企业支出。
• 灵活Rewrite规则：可根据域名、URL路径将请求分发到不同后端服务器群组，适配复杂业务路由。
• 内置健康检查：反向代理场景下，若后端Web服务器宕机，Nginx会自动剔除故障节点，不影响前端访问。
• 带宽优化：支持GZIP压缩减少响应体积，可配置浏览器本地缓存Header，降低带宽消耗。
• 高稳定性：作为反向代理时，宕机概率极低，保障服务连续可用。
• 模块化设计：模块支持动态编译，可按需扩展功能（如缓存、SSL、防盗链）。
• 完善外围支持：官方文档全面，社区活跃，二次开发案例多，第三方模块丰富。
• 热部署能力：可在不停止服务的情况下重载配置文件，实现“零 downtime”更新。
• 性能优化特性：支持事件驱动、异步IO（AIO）、内存映射（mmap）等技术，进一步提升处理效率。

三、Nginx的功能及应用类别

1. 基本功能

Nginx的基本功能覆盖Web服务与代理的核心场景，满足基础业务需求：

• 静态资源服务器：直接托管HTML、图片、JS/CSS等静态资源，支持缓存打开的文件描述符，提升读取速度。
• 多协议反向代理：支持HTTP、SMTP、POP3协议的反向代理，转发请求到后端服务。
• 缓存与负载均衡：可配置缓存减轻后端压力，同时通过负载均衡将流量分发到多个后端节点，提升服务可用性。
• 多语言运行支持：兼容FastCGI（如PHP-FPM，适配LNMP架构）、uWSGI（适配Python）等协议，支持运行动态语言程序。
• 模块化过滤：通过内置模块实现GZIP压缩、SSI（服务器端包含）、图片大小调整等功能。
• SSL加密：支持配置SSL证书，实现HTTPS加密传输，保障数据安全。

2. 扩展功能

扩展功能进一步丰富Nginx的适用场景，适配复杂业务需求：

• 多类型虚拟主机：支持基于域名（Name-based）和IP（IP-based）的虚拟主机，实现“一台服务器托管多个网站”。
• 长连接支持：支持HTTP Keepalive，减少TCP连接建立/关闭的开销，提升访问速度。
• 平滑升级：可在不停止服务的情况下升级Nginx版本，保障业务连续性。
• 日志定制：支持定制访问日志格式，可配置日志缓冲区提升存储性能，便于日志分析。
• URL重写与别名：通过Rewrite实现URL美化，支持路径别名（Alias）映射到不同目录。
• 访问控制：可基于IP地址、用户认证（如Basic Auth）限制访问，保障资源安全。
• 流量控制：支持速率限制（如每秒请求数）和并发数限制，防止恶意请求压垮服务。

3. 应用类别

Nginx的应用场景围绕“Web服务、代理、集成开发”展开，覆盖主流技术架构：

• 动态语言运行：结合FastCGI运行PHP、JSP、Perl等动态程序（如LNMP架构中，Nginx转发PHP请求到PHP-FPM）。
• 反向代理与负载均衡：作为前端入口，转发请求到后端多台Web服务器，实现流量分发与故障容错（如电商秒杀场景）。
• 静态资源托管：直接运行静态HTML网页、图片库等，利用Nginx的高性能降低后端服务器压力。
• 新技术集成：与Docker、Kubernetes等容器技术结合实现服务编排，或与Redis、Elasticsearch等中间件配合提升性能。

四、Nginx的模块与工作原理

1. Nginx的模块分类

Nginx的模块是功能实现的核心载体，按“结构”“功能”“必要性”可分为不同类别，逻辑清晰且易于扩展。

（1）按结构分类

• 核心模块：Nginx运行的基础模块，不可禁用，包括：
  • HTTP模块：处理HTTP请求的核心逻辑（如请求解析、响应构建）。
  • EVENT模块：管理网络事件（如连接监听、IO处理）。
  • MAIL模块：支持SMTP/POP3协议的代理功能。
• 基础模块：默认启用的功能模块，支撑常用场景，包括：
  • HTTP Access模块：实现IP访问控制。
  • HTTP FastCGI模块：适配FastCGI协议（如PHP-FPM）。
  • HTTP Proxy模块：实现反向代理功能。
  • HTTP Rewrite模块：支持URL重写。
• 第三方模块：由社区或用户开发的扩展模块，按需编译，包括：
  • HTTP Upstream模块：增强负载均衡功能（如加权轮询、IP哈希）。
  • Request Hash模块：基于请求参数实现哈希路由。
  • HTTP Access Key模块：基于密钥控制访问。

（2）按功能分类

• Handlers（处理器模块）：直接处理请求并生成响应，修改Header信息，每个请求仅由一个Handlers模块处理（如处理静态资源的ngx_http_static_module）。
• Filters（过滤器模块）：对Handlers模块的输出内容进行修改（如GZIP压缩、图片裁剪），最终由Nginx输出给客户端。
• Proxies（代理器模块）：与后端服务交互（如FastCGI、HTTP后端），实现代理与负载均衡（如ngx_http_proxy_module）。

（3）按必要性分类（基本模块）

基本模块是Nginx默认集成的核心组件，编译时不可禁用：

• 核心模块：提供进程管理、安全控制等基础指令（如worker_processes、user），配置通常位于文件顶部。
• 事件模块：配置网络事件处理（如worker_connections、use epoll），控制Nginx的IO模型，配置位于文件顶部。
• 配置模块：支持配置文件的“包含”机制（如include mime.types），实现配置拆分与复用。

2. Nginx的工作原理

Nginx的工作原理围绕“静态编译、进程架构、连接处理”展开，保障高性能与高稳定性。

（1）模块编译与加载

• Nginx模块采用静态编译方式：模块直接编译进Nginx二进制文件，启动后自动加载；与Apache的“动态加载so文件”不同，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。
• 配置解析时，每个模块可能参与请求处理，但同一请求的同一环节仅由一个模块完成（如Handlers模块唯一），避免功能冲突。

（2）进程架构：Master-Worker模型

启动nginx时，会启动一个Master进程，主要用来产生worker线程，一个worker线程用来处理n个request。

• Master进程：不处理客户端请求，仅负责“进程管理”与“配置生效”：
  • 生成Worker进程；
  • 监听配置重载、版本升级、日志切割等用户操作；
  • 监控Worker进程状态，若Worker异常退出，自动重启新Worker。
• Worker进程：负责处理实际的网络请求，所有Worker进程平等竞争请求，通过“互斥锁”避免资源争抢。

（3）连接处理：解决惊群现象与负载均衡

• 惊群现象与解决：
  若多个Worker同时监听同一端口，新连接到来时所有Worker会收到通知，仅一个Worker能成功 accept 连接，其余均失败——此为“惊群现象”。
  Nginx通过accept_mutex（互斥锁） 解决：同一时刻仅一个Worker能获取锁并 accept 连接，其他Worker跳过竞争，避免资源浪费。
• 连接负载均衡（ngx_accept_disabled变量）：
  Nginx通过变量ngx_accept_disabled控制Worker是否竞争accept_mutex锁，公式为：
  ngx_accept_disabled = 单进程总连接数 / 8 - 空闲连接数
  当ngx_accept_disabled > 0时，Worker主动放弃竞争锁，数值越大放弃次数越多，实现Worker间的连接数平衡，避免单个Worker过载。

（4）连接池与最大连接数

• 连接池机制：每个Worker有独立的连接池，大小由worker_connections配置（默认1024），池内存储ngx_connection_t结构（非真实连接），通过“空闲连接链表”（free_connections）复用连接，减少创建/销毁开销。
• 最大连接数计算：
  • 若Nginx作为静态资源服务器（仅处理客户端连接）：
    最大并发连接数 = worker_processes（Worker进程数） × worker_connections（单Worker连接数）
  • 若Nginx作为反向代理服务器（需同时连接客户端与后端服务）：
    最大并发连接数 = （worker_processes × worker_connections） / 2
    （每个并发请求需占用“客户端-nginx”和“nginx-后端”两个连接）

五、Nginx部署步骤（带解释备注）

1. 关闭防火墙和SELinux

// 临时关闭防火墙（立即生效，重启后失效）
systemctl stop firewalld
// 永久关闭防火墙（重启后生效）
systemctl disable firewalld

// 临时关闭SELinux（立即生效，重启后失效）
setenforce 0
// 永久关闭SELinux（需重启，编辑配置文件将SELINUX=enforcing改为SELINUX=disabled）
vim /etc/selinux/config

// 备注：关闭防火墙和SELinux是为了避免其拦截Nginx的网络请求（如80端口），简化初期部署测试；生产环境需按需配置规则而非直接关闭。

2. 添加yum源

// 安装编译工具集（如gcc、make等，用于源码编译用本地yum源安装）
[root@hrz1 ~]# yum -y groupinstall "Development Tools"
// 删除系统原有yum源配置（避免冲突）
[root@hrz1 ~]# rm -rf /etc/yum.repos.d/ * 

// 下载阿里云CentOS 7的基础yum源（国内镜像，速度更快）
[root@hrz1 ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

// 安装EPEL源（提供额外的开源软件包，部分依赖需要）
[root@hrz1 ~]# yum install -y epel-release.noarch  

// 备注：yum源是软件包管理的仓库，替换为国内镜像可加速下载；EPEL源补充了官方源未包含的常用软件。

3. 创建Nginx运行用户

[root@hrz1 ~]# useradd -r -M -s /sbin/nologin nginx

// 备注：
// -r：创建系统用户（ID在系统用户范围内，通常<1000）
// -M：不创建家目录（无需登录，节省资源）
// -s /sbin/nologin：禁止该用户登录系统（仅用于运行Nginx进程，提高安全性）
// Nginx默认以该用户身份运行，避免使用root权限，降低安全风险。

4. 安装依赖工具和库

// 安装Nginx编译和运行所需的依赖库
[root@hrz1 ~]# yum -y install pcre-devel openssl openssl-devel gd-devel gcc gcc-c++ make zlib-devel wget lrzsz 

// 备注：
// pcre-devel：支持正则表达式（Nginx URL匹配依赖）
// openssl-devel：支持SSL/TLS（用于HTTPS）
// gd-devel：支持图片处理模块（如http_image_filter_module）
// zlib-devel：支持数据压缩（如gzip模块）
// 其他工具（wget、lrzsz）用于下载文件和上传下载。

5. 准备日志目录并授权

// 创建Nginx日志存储目录
[root@hrz1 ~]# mkdir -p /var/log/nginx

// 授权nginx用户和组拥有该目录（确保Nginx可写入日志）
[root@nginx ~]# chown -R nginx.nginx /var/log/nginx

// 备注：Nginx运行中会生成访问日志（access.log）和错误日志（error.log），需确保运行用户（nginx）有读写权限。

6. 解压Nginx源码包

// 查看当前目录下的源码包
[root@hrz1 ~]# ls
nginx-1.24.0.tar.gz

// 解压源码包到/usr/local/目录（源码编译常用路径）
[root@hrz1 ~]# tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz -C /usr/local/

// 备注：-C /usr/local/指定解压路径，便于后续集中管理源码和安装文件。

7. 编译安装Nginx

// 进入解压后的源码目录
[root@hrz1 ~]# cd /usr/local/nginx-1.24.0/ 

// 配置编译参数（指定安装路径、用户、模块等）
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \  // 指定安装目录
--user=nginx \                // 指定运行用户
--group=nginx \               // 指定运行用户组
--with-debug \                // 启用调试模式（便于排查问题）
--with-http_ssl_module \      // 启用SSL模块（支持HTTPS）
--with-http_realip_module \   // 启用真实IP模块（获取客户端真实IP）
--with-http_image_filter_module \  // 启用图片处理模块
--with-http_gunzip_module \   // 启用gunzip解压模块
--with-http_gzip_static_module \  // 启用静态gzip压缩模块
--with-http_stub_status_module \  // 启用状态监控模块（查看连接数等）
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \  // 访问日志路径
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log    // 错误日志路径

// 编译源码（将源码转换为可执行文件）
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# make

// 安装编译后的文件到指定目录（--prefix指定的/usr/local/nginx）
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# make install

// 备注：./configure用于定制Nginx功能，根据需求启用模块；make编译生成二进制文件，make install完成安装。

8. 配置环境变量

// 将Nginx的sbin目录（包含nginx命令）添加到系统PATH
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# echo 'export PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH' > /etc/profile.d/nginx.sh

// 立即生效环境变量（无需重启）
[root@hrz1 nginx-1.24.0]#  . /etc/profile.d/nginx.sh 

// 备注：添加环境变量后，可直接在任意目录使用nginx命令，无需输入完整路径（如/usr/local/nginx/sbin/nginx）。

9. 启动Nginx并验证

// 启动Nginx服务
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# nginx

// 查看监听的TCP端口（确认80端口是否启动）
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# ss -anlt
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port                Peer Address:Port              
LISTEN     0      128                *:111                            *:*                  
LISTEN     0      128                *:80                             *:* 

// 备注：Nginx默认监听80端口（HTTP），ss -anlt可查看所有监听的TCP端口，若80端口处于LISTEN状态，说明启动成功。

10. 测试自定义配置文件

// 停止当前运行的Nginx
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# nginx -s stop 

// 进入默认配置文件目录
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# cd /usr/local/nginx/conf/

// 复制默认配置文件到/opt/目录（用于测试自定义配置）
[root@hrz1 conf]#  cp nginx.conf /opt/
[root@hrz1 conf]# cp mime.types /opt/  // 复制MIME类型配置文件（Nginx识别文件类型依赖）

// 使用/opt/目录下的自定义配置文件启动Nginx
[root@hrz1 conf]# nginx -c /opt/nginx.conf 
[root@hrz1 nginx-1.24.0]# ss -anlt
State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port                Peer Address:Port              
LISTEN     0      128                *:111                            *:*                  
LISTEN     0      128                *:80                             *:* 

// 备注：-c参数用于指定非默认路径的配置文件，常用于测试修改后的配置；mime.types定义了文件扩展名与MIME类型的映射，必须与nginx.conf配合使用。

六、Nginx配置文件详解

一、主配置文件与加载逻辑

Nginx的配置文件体系以“主配置文件为核心，细分文件为补充”，首先明确核心文件的路径与加载规则：

• 主配置文件路径：默认安装后，主配置文件为 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf（若自定义安装路径，对应路径为 [安装路径]/conf/nginx.conf）。
• 默认加载规则：启动Nginx时，若不指定配置文件，服务会自动读取上述默认路径的 nginx.conf。
• 自定义配置文件：可通过启动参数 -c 指定任意路径的配置文件，例如：
  nginx -c /opt/custom_nginx.conf（常用于测试新配置或多实例部署）。

二、Nginx常见配置文件及作用

Nginx的配置文件按功能拆分，不同文件负责不同模块，避免主配置文件过于臃肿，各文件作用如下：

三、nginx.conf核心结构与参数详解

nginx.conf 采用分段式结构，各段作用范围不同，核心层级为：main（全局段）→ events（事件段）→ http（HTTP协议段），其中 http 段内可嵌套 server（虚拟主机） 和 location（请求匹配），整体逻辑如下：
main（全局） → events（连接处理） → http（协议级） → server（虚拟主机） → location（URL匹配）

1. 核心概念：配置文件中的变量

Nginx配置支持变量，用于动态获取请求信息或自定义值，分为两类：

• 内置变量：由Nginx模块自带，无需定义即可使用，常用示例：
  • $remote_addr：客户端IP地址
  • $request_uri：客户端请求的完整URI（含参数）
  • $status：HTTP响应状态码（如200、404）
• 自定义变量：通过 set 变量名 变量值 定义，仅在当前配置块（如 server/location）内生效，示例：
  set $my_var "test_env";（定义变量 $my_var，值为 test_env）

2. main 全局配置段（作用于整个Nginx服务）

main 段是配置文件的最外层，定义服务级别的基础参数，主要分为“调试定位”“必备运行”“性能优化”三类参数。

（1）调试与问题定位相关参数

用于开发或运维阶段排查问题，生产环境需根据需求调整：

• daemon {on|off};
  作用：控制Nginx是否以“守护进程”（后台）方式运行。
  说明：调试时设为 off（前台运行，日志直接输出到终端，便于实时查看错误）；生产环境设为 on（后台运行，不占用终端）。
• master_process {on|off};
  作用：控制是否启用“master-worker”进程模型（Nginx的核心多进程架构）。
  说明：调试时可设为 off（单进程运行，简化问题定位）；生产环境必须设为 on（master进程管理worker进程，提高并发与稳定性，worker进程负责处理实际请求）。
• error_log 位置 级别;
  作用：配置错误日志的存储路径与日志详细程度，是排查问题的核心依据。
  关键说明：
  • 位置选项：
    • 本地文件：/var/log/nginx/error.log（常用，需确保Nginx有写入权限）
    • 标准错误输出：stderr（调试时用，输出到终端）
    • 远程syslog：syslog:server=192.168.1.100:514（日志发送到远程日志服务器）
    • 内存缓冲区：memory:10m（日志暂存内存，减少磁盘IO，适合高并发场景）
  • 级别选项（从低到高，级别越高，记录的日志越少，生产环境建议 warn 及以上）：
    debug（最详细，需编译时启用 --with-debug 选项）→ info → notice → warn → error → crit（严重错误）→ alert（需立即处理）→ emerg（系统级紧急错误）

（2）正常运行必备参数

这类参数是Nginx启动与稳定运行的基础，必须正确配置：

• user USERNAME [GROUPNAME];
  作用：指定运行“worker进程”的用户与用户组（核心安全配置）。
  说明：严禁使用root用户（避免worker进程被攻击后获取系统最高权限），通常创建专用用户（如前文部署时创建的 nginx 用户），配置示例：user nginx nginx;（用户与组均为 nginx）。
• pid /path/to/pid_file;
  作用：指定Nginx守护进程（master进程）的PID文件路径，用于管理服务（如停止、重启）。
  示例：pid /var/run/nginx.pid;（PID文件存储在系统默认进程文件目录，便于运维工具识别）。
• worker_rlimit_nofile number;
  作用：限制所有worker进程可打开的“最大文件描述符数量”（Nginx处理连接、读取文件均需占用文件描述符）。
  说明：默认值为1024，生产环境需调大（如设为65535），且需确保系统级限制（/etc/security/limits.conf）同步调整，避免“文件描述符耗尽”错误。
• worker_rlimit_core size;
  作用：限制所有worker进程生成的“核心转储文件（core dump）”总大小（core dump用于程序崩溃时的问题排查）。
  说明：保持默认即可（通常为 unlimited），若无需排查崩溃问题，可设为 0 禁用。

（3）性能优化参数

这类参数直接影响Nginx的并发能力与资源占用，需根据服务器硬件配置（CPU、内存）调整：

• worker_processes n;
  作用：指定启动的“worker进程数量”（worker进程是实际处理请求的进程）。
  优化原则：设为服务器CPU核心数或核心数-1（避免进程间上下文切换过多），例如4核CPU设为 4，8核CPU设为 8；若服务器有超线程，可设为逻辑核心数（如4核8线程设为 8）。
• worker_cpu_affinity cpumask ...;
  作用：将worker进程“绑定到指定CPU核心”（避免进程在不同核心间切换，减少缓存失效开销）。
  说明：cpumask 用8位二进制表示CPU核心（1表示启用该核心），示例：
  4核CPU配置：worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;（4个worker进程分别绑定14核）；
  8核CPU配置：worker_cpu_affinity 00000001 00000010 ... 10000000;（8个worker进程分别绑定18核）。
• timer_resolution interval;
  作用：设置计时器解析度（控制 gettimeofday() 系统调用的频率，该调用用于获取系统时间，频繁调用会增加CPU开销）。
  示例：timer_resolution 100ms;（每100ms调用一次，减少系统调用次数，高并发场景建议配置）。
• worker_priority number;
  作用：设置worker进程的“nice值”（即进程优先级，范围-20~19，值越小优先级越高）。
  优化建议：设为 -5 或 -10（高于普通进程，确保Nginx在CPU资源紧张时优先处理请求），避免设为 -20（避免抢占系统核心进程资源）。

3. events 事件配置段（控制连接处理方式）

events 段专门配置Nginx的“事件驱动模型”，决定如何处理客户端连接，仅作用于连接层面，不涉及业务逻辑：

events {
    accept_mutex on;        # 负载均衡锁：on表示多个worker轮流响应新连接（避免“惊群效应”）
    lock_file /var/run/nginx.lock;  # accept_mutex使用的互斥锁文件路径（默认无需修改）
    use epoll;              # 指定事件模型：Linux推荐epoll（高效处理高并发），BSD推荐kqueue
    worker_connections 1024; # 单个worker进程可处理的“最大并发连接数”
}

关键参数说明：

• accept_mutex on;：开启后，master进程会按“轮询”方式将新连接分配给worker进程，避免多个worker同时争抢连接（即“惊群效应”），减少CPU浪费。
• use epoll;：Nginx支持多种事件模型（select/poll/epoll等），其中 epoll 是Linux内核的高效事件模型，支持百万级并发，建议留空让Nginx自动识别系统最优模型（无需手动指定）。
• worker_connections 1024;：单个worker的最大连接数，需结合 worker_processes 计算“理论最大并发”（公式：总并发 ≈ worker_processes × worker_connections），生产环境建议设为10240~65535（需同步调整系统文件描述符限制）。

4. http 协议配置段（HTTP服务核心逻辑）

http 段是Nginx处理HTTP/HTTPS请求的核心配置区域，由 ngx_http_core_module 模块引入，包含“协议级全局配置、负载均衡、虚拟主机、请求匹配”等逻辑，结构如下：

http {
    # 1. HTTP全局基础配置
    include mime.types;          # 引入MIME类型映射文件（必须配置，否则无法识别文件类型）
    default_type application/octet-stream;  # 未知文件类型的默认处理方式（下载而非解析）
    keepalive_timeout 65;        # 长连接超时时间：客户端与服务端建立连接后，空闲65秒自动断开
    gzip on;                     # 启用gzip压缩：减少响应数据体积，提升传输速度

    # 2. 负载均衡配置（定义后端服务集群，用于反向代理）
    upstream backend_servers {
        server 192.168.1.100:8080 weight=5;  # 后端服务1，权重5（权重越高，分配到的请求越多）
        server 192.168.1.101:8080;           # 后端服务2，默认权重1
        server 192.168.1.102:8080 backup;    # 备份服务：仅当主服务全部下线时启用
    }

    # 3. 虚拟主机配置（一个server对应一个网站，支持多域名）
    server {
        listen 80;                  # 监听端口：HTTP默认80，HTTPS默认443（需配置SSL）
        server_name www.example.com example.com;  # 绑定的域名（多个域名用空格分隔）
        root /var/www/example;      # 该网站的根目录（请求会从该目录读取文件）

        # 4. 请求匹配配置（按URL路径处理请求，优先级高于server段）
        location / {                # 匹配所有以“/”开头的请求（即所有请求的默认处理）
            index index.html index.htm;  # 默认首页：访问域名时，优先读取index.html
        }

        location ~ \.php$ {         # 正则匹配：所有以.php结尾的请求（用于PHP解析）
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;  # 转发到PHP-FPM服务（默认端口9000）
            fastcgi_index index.php;      # PHP默认首页
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;  # 传递脚本路径（关键参数，避免404）
            include fastcgi_params;       # 引入FastCGI通用参数（如请求头、环境变量）
        }
    }
}

（1）http 段核心子模块说明

• upstream 负载均衡：用于反向代理场景，将客户端请求分发到多个后端服务，实现“高可用”与“负载分担”，常用参数：
  • weight=数值：配置服务权重（默认1）；
  • backup：标记为备份服务；
  • down：标记为下线服务（临时剔除）。
• server 虚拟主机：一个 server 对应一个独立网站，通过 listen（端口）和 server_name（域名）区分不同网站，例如：
  同一服务器可配置两个 server，分别监听 80 端口，绑定 www.a.com 和 www.b.com，实现“一台服务器运行两个网站”。
• location 请求匹配：按URL路径或正则表达式匹配请求，执行不同逻辑（如静态文件处理、PHP解析、反向代理），匹配优先级：
  精确匹配（location = /xxx）> 正则匹配（location ~ /xxx）> 前缀匹配（location /xxx）> 默认匹配（location /）。

（2）网络连接相关参数（http/server 段通用）

这类参数控制HTTP连接的超时与传输行为，影响用户体验与服务稳定性：

• keepalive_requests number;：单个长连接允许的“最大请求数”（默认100），例如设为1000，避免频繁建立连接。
• keepalive_disable [msie6|safari|none];：为指定浏览器禁用长连接（如 keepalive_disable msie6;，因IE6对长连接支持差）。
• tcp_nodelay on;：长连接场景下启用TCP_NODELAY选项（默认on），避免数据缓冲延迟，提升实时性（如动态页面、API请求）。
• client_header_timeout number;：读取HTTP请求头的超时时间（默认60秒），超时则关闭连接（避免恶意客户端占用连接）。
• client_body_timeout number;：读取HTTP请求体（如表单提交、文件上传）的超时时间（默认60秒）。
• send_timeout number;：发送响应给客户端的超时时间（默认60秒），超时则关闭连接（避免客户端长时间不接收数据）。

5. 关键配置场景：FastCGI（PHP解析）配置

在LNMP（Linux+Nginx+MySQL+PHP）架构中，Nginx本身不解析PHP，需通过FastCGI转发给PHP-FPM处理，核心配置示例（location 段）：

location ~ \.php$ {
    root /var/www/example;                  # 网站根目录（需与server段的root一致）
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;           # PHP-FPM的地址与端口（本地用127.0.0.1:9000，远程用后端IP）
    fastcgi_index index.php;                # PHP默认首页
    # 关键参数：传递PHP脚本的真实路径（$document_root是网站根目录，$fastcgi_script_name是请求的PHP文件名）
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;                 # 引入FastCGI通用参数（如$remote_addr、$request_method）
}

注意：SCRIPT_FILENAME 必须配置正确，否则PHP-FPM会因“找不到脚本文件”返回404错误。

七、LNMP架构部署

LNMP架构即 Linux + Nginx + MySQL + PHP，本次部署采用分布式节点设计（各组件独立服务器），明确各节点职责与通信逻辑，步骤如下：

一、架构规划与前置说明

1. 节点IP与角色分配

2. 通用前置操作（所有节点执行）

所有节点需先完成基础环境配置，避免后续依赖安装或服务通信失败：

# 1. 关闭防火墙（临时+永久，测试环境简化；生产环境需开放必要端口：80/443/3306/9000）
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 2. 关闭SELinux（临时+永久，避免权限拦截）
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

# 3. 配置YUM源
rm -rf /etc/yum.repos.d/*
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
yum install -y epel-release.noarch  # 安装EPEL源，补充额外依赖
yum clean all && yum makecache      # 清理缓存并生成新缓存

二、MySQL节点（192.168.100.20）：后续配置（已部署基础服务）

MySQL已提前部署，需补充手册路径配置和库文件加载配置，确保系统能正常识别MySQL工具与依赖：

# 1. 配置MySQL手册路径（让man命令能找到MySQL的帮助文档）
vim /etc/man_db.conf
# 在"MANDATORY_MANPATH"行后添加MySQL手册路径，最终如下：
MANDATORY_MANPATH                       /usr/local/mysql/man  # 新增：MySQL手册所在目录（需与实际安装路径一致）

# 2. 配置MySQL库文件加载（让系统启动时自动加载MySQL的动态链接库，避免依赖缺失）
vim /etc/ld.so.conf.d/mysql.conf
# 写入MySQL库文件路径（需与实际安装路径一致），内容如下：
/usr/local/mysql/lib  # MySQL库文件目录（含libmysqlclient.so等核心库）

# 3. 生效库文件配置（无需重启，立即加载）
ldconfig

三、PHP节点（192.168.100.30）：安装与配置

PHP需以PHP-FPM（FastCGI进程管理器） 模式运行，才能与Nginx通信，步骤分为“安装依赖→配置PHP源→安装PHP→配置FPM→测试验证”。

1. 安装PHP编译与运行依赖

依赖包用于支持PHP的核心功能（如XML解析、HTTPS、图片处理、数据库连接等）：

yum -y install libxml2 libxml2-devel openssl openssl-devel bzip2 bzip2-devel \
libcurl libcurl-devel libicu-devel libjpeg libjpeg-devel libpng libpng-devel \
openldap-devel pcre-devel freetype freetype-devel gmp gmp-devel readline \
readline-devel libxslt libxslt-devel php-mysqlnd

// 关键依赖说明：
// - libxml2-devel：支持PHP XML解析模块
// - openssl-devel：支持PHP HTTPS相关功能
// - libjpeg-devel/libpng-devel：支持PHP处理图片（如GD库）
// - php-mysqlnd：PHP连接MySQL的驱动（替代旧的mysql扩展）

2. 配置PHP源（安装高版本PHP 7.0）

CentOS 7官方YUM源的PHP版本较低（5.4），需通过Remi源安装PHP 7.0（稳定性与兼容性较好）：

# 1. 安装Remi源（提供高版本PHP）
yum -y install https://rpms.remirepo.net/enterprise/remi-release-7.rpm

# 2. 启用Remi PHP 7.0仓库（指定安装PHP 7.0版本）
yum-config-manager --enable remi-php70  # 若提示"yum-config-manager未找到"，需先安装yum-utils：yum install -y yum-utils

3. 安装PHP及核心扩展

安装PHP主程序、FPM服务及常用扩展（满足大多数Web应用需求）：

yum -y install php php-cli php-fpm php-mysqlnd php-zip php-devel php-gd \
php-mbstring php-curl php-xml php-pear php-bcmath php-json php-redis

// 扩展说明：
// - php-fpm：PHP-FPM服务（核心，与Nginx通信）
// - php-gd：图片处理扩展（如生成验证码、压缩图片）
// - php-mbstring：多字节字符串处理（支持中文等非英文）
// - php-redis：Redis缓存扩展（提升应用性能）

4. 配置PHP-FPM（关键：与Nginx通信）

PHP-FPM默认配置需修改监听地址和允许访问的客户端，确保Nginx节点能正常转发请求：

# 编辑PHP-FPM的默认池配置文件（管理PHP进程的核心配置）
vim /etc/php-fpm.d/www.conf

# 1. 修改监听方式：从"本地sock文件"改为"IP:端口"（支持跨节点通信）
;listen = /run/php-fpm/www.sock  # 注释默认的sock监听（仅本地可用）
listen = 0.0.0.0:9000            # 新增：监听所有IP的9000端口（PHP-FPM默认端口）

# 2. 限制允许访问的客户端（仅允许Nginx节点IP，提升安全性）
listen.allowed_clients = 192.168.100.10  # 仅Nginx节点（192.168.100.10）可连接

5. 生成PHP测试页面（验证解析）

创建测试页面，用于后续验证PHP是否正常解析：

# 1. 创建PHP网站根目录（需与Nginx配置的root路径一致）
mkdir -p /var/www/html

# 2. 生成测试页面（phpinfo()会输出PHP所有配置信息）
vim /var/www/html/index.php
# 写入以下内容：
<?php
  phpinfo();  // 输出PHP环境信息（验证解析是否正常）
?>

# 3. 授权目录权限（PHP-FPM默认运行用户为apache，需确保有读写权限）
chown -R apache.apache /var/www/html/  # 所有者设为apache（与php-fpm运行用户一致）

6. 启动PHP-FPM并设置开机自启

systemctl start php-fpm.service    # 启动PHP-FPM服务
systemctl enable php-fpm.service   # 设置开机自启
systemctl status php-fpm.service   # 验证服务状态（需显示"active (running)"）

# 验证端口监听（确保9000端口已启动）
ss -anlt | grep 9000  # 输出应包含"LISTEN     0      128        0.0.0.0:9000"

四、Nginx节点（192.168.100.10）：整合PHP（核心步骤）

Nginx需通过FastCGI协议转发PHP请求到PHP节点，需修改主配置文件，实现“静态资源本地处理，PHP请求远程转发”。

1. 部署Nginx（参考前文步骤）

若未部署Nginx，需先完成源码编译安装（参考“五、Nginx部署”步骤），确保Nginx正常启动（监听80端口）。

2. 修改Nginx配置文件（整合PHP）

编辑Nginx主配置文件，添加PHP请求的转发规则：

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  # 编辑Nginx主配置

# 找到"http {}"块中的"server {}"节点，修改以下两个location块：

# 1. 默认请求location（处理静态资源，优先解析PHP首页）
location / {
    root       /var/www/html;  # 改为PHP节点的网站根目录（与PHP的/var/www/html一致）
    index  index.php index.html index.htm;  # 新增index.php作为默认首页（优先加载PHP）
}

# 2. PHP请求location（正则匹配所有.php结尾的请求，转发到PHP节点）
location ~ \.php$ {  # "~"表示正则匹配，匹配所有以.php结尾的URL
    root           /var/www/html;  # 与PHP节点的网站根目录一致（Nginx需知道脚本路径）
    fastcgi_pass   192.168.100.30:9000;  # 转发到PHP节点的9000端口（PHP-FPM监听地址）
    fastcgi_index  index.php;  # PHP默认首页（请求根目录时加载index.php）
    # 关键参数：指定PHP脚本的真实路径（必须与PHP节点的脚本路径一致，否则404）
    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /var/www/html/$fastcgi_script_name;
    include        fastcgi_params;  # 引入FastCGI通用参数（如请求头、环境变量）
}

// 配置核心说明：
// - root /var/www/html：Nginx虽不解析PHP，但需知道脚本路径，用于传递给PHP-FPM；
// - fastcgi_pass：PHP节点的IP:端口（核心转发规则，确保请求能到PHP-FPM）；
// - SCRIPT_FILENAME：必须正确！格式为“PHP网站根目录 + $fastcgi_script_name（请求的PHP文件名）”，否则PHP-FPM找不到脚本，返回404错误。

3. 验证Nginx配置并重启服务

# 1. 测试配置文件语法（必须先验证，避免配置错误导致Nginx启动失败）
nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
# 2. 重启Nginx（让配置生效）
nginx -s stop   # 停止当前Nginx服务
nginx           # 启动Nginx服务（加载新配置）