Nginx原理及九大常见故障解决方法
#作者：Unstopabler
文章目录
- 一、 Nginx简介
- Ngnix特点：
- 二、 Nginx原理架构
- 内核和模块
- nginx的工作流程
- 三、 常见问题及解决方法
- 3.1 认识返回码
- 3.2 nginx中localion后路径带或不带/的匹配规则问题
- 3.3 nginx重定向问题：
- 3.4 Nginx防盗链问题：
- 3.5 错误码504问题
- 3.6 nginx报错500的解决办法
- 3.7 docker运行nginx，绑定配置文件启动报错解决方法
- 3.8 docker容器中启动nginx后容器会挂掉解决方法
- 3.9 k8s启动nginx容器错误CrashLoopBackOff
一、 Nginx简介
Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,是由伊戈尔·赛索耶夫开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日, Nginx代码完全用C语言从头写成，已经移植到许多体系结构和操作系统，包括：Linux、FreeBSD、Solaris、Mac OS X、AIX以及Microsoft Windows。Nginx有自己的函数库，并且除了zlib、PCRE和OpenSSL之外，标准模块只使用系统C库函数。而且，如果不需要或者考虑到潜在的授权冲突，可以不使用这些第三方库。事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好。
Ngnix特点：
1.高并发：单机支持10万以上的并发连接；
2.高性能：低内存消耗：一般1万个非活跃的 HTTP Keep-Alive 连接在 Nginx 中仅消耗2.5MB内存；
3.高可靠性：可以在服务器上持续不间断运行数年；
4.高拓展性：主要体现在它的模块化设计，模块化设计非常的稳定使得nginx的第三方模块生态圈非常的丰富，丰富的生态圈为我们nginx丰富的功能提供了保证；
5.热部署：master 管理进程与 worker工作进程的分离设计，使得 Nginx 能够支持热部署；
6.开源协议：使用 BSD 许可协议，免费使用，且可修改源码。
二、 Nginx原理架构
内核和模块
Nginx由内核和模块组成，Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块：
- 核心模块：HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块
- 基础模块：HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块
- 第三方模块：HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。
nginx的工作流程
每个 Worker 进程都是从 Master 进程fork过来，在 Master 进程里面，先建立好需要 listen 的 socket（listenfd）之后，然后再 fork 出多个 Worker 进程。所有 Worker 进程的 listenfd 会在新连接到来时变得可读，为保证只有一个进程处理该连接，所有 Worker 进程在注册 listenfd 读事件前抢互斥锁accept_mutex，抢到互斥锁的那个进程注册 listenfd 读事件，在读事件里调用 accept 接受该连接。当一个 Worker 进程在 accept 这个连接之后，就开始读取、解析、处理请求，在产生数据后再返回给客户端，最后才断开连接，这样一个完整的请求就是这样的了
一个worker进程可以同时处理多个请求，每个worker进程只有一个主线程，而是采用异步非阻塞的方式来处理并发请求。比如同时有多个http request的时候，worker主线程与第一条request建议连接将其处理转发给下游fast cgi后，并不会挂起等待，而是立马处理下一条，可以理解轮询处理。与多线程相比，这种事件处理方式是有很大的优势的，不需要创建线程，每个请求占用的内存也很少，没有上下文切换，事件处理非常的轻量级。并发数再多也不会导致无谓的资源浪费（上下文切换），更多的并发数，只是会占用更多的内存而已。因此nginx 是非常适合处理高并发请求的。
三、 常见问题及解决方法
3.1 认识返回码
Nginx返回码的含义，可以帮助我们排查Nginx的故障
3.2 nginx中localion后路径带或不带/的匹配规则问题
proxy_pass代理地址端口后无任何，转发后地址：代理地址+访问URL目录部。
proxy_pass代理地址端口后有目录(包括 / )，转发后地址：代理地址+访问URL目录部分去除location匹配目录proxy_pass末尾有斜杠
请求地址：http://localhost/api/test
转发地址：http://127.0.0.1:8000/test
（1）proxy_pass末尾无斜杠
请求地址：http://localhost/api/test
转发地址：http://127.0.0.1:8000/api/test
（2）proxy_pass包含路径，且末尾有斜杠
请求地址：http://localhost/api/test
转发地址：http://127.0.0.1:8000/user/test
（3）proxy_pass包含路径，且末尾无斜杠
请求地址：http://localhost/api/test
转发地址：http://127.0.0.1:8000/usertest
3.3 nginx重定向问题：
重定向是一个非常常用的功能，在 web 服务中，通常会通过重定向功能，将一个域名的请求转发到另一个域名上, 常用的重定向类型有 301 和 302 两种， 301 永久重定向，302 临时重定向
301 跳转
302跳转：将permanent修改为redirect即为临时性跳转
3.4 Nginx防盗链问题：
HTTP Referer是Header的一部分，当浏览器向Web服务器发送请求的时候，一般会带上Referer，告诉服务器我是从哪个页面链接过来的，服务器借此可以获得一些信息用于处理，
例如防止未经允许的网站盗链图片、文件等。因此HTTP Referer头信息是可以通过程序来伪装生成的，所以通过Referer信息防盗链并非100%可靠，但是，它能够限制大部分的盗链
图片防盗链示例：
server {listen 80;server_name www.test.com www.test1.comroot /usr/share/nginx/html;location ~*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {valid_referers www.test1.com;if ($invalid_referer) {return 403;#rewrite ^/ http://www.test1.com/fangdaolian.jpg;}}}
说明：
location ~ .(jpg|png|gif|jpeg)$ {}为设置防盗链的文件类型，使用竖线|分隔。
valid_referers ;为白名单，使用空格分隔，可以使用*进行泛域名设置。
if ($invalid_referer) {}为判断是否符合白名单，不符合白名单将执行{}内的内容。
rewrite为重写资源，如果不合符白名单，则重写为该地址。
return 403;代表返回的状态码为403。
3.5 错误码504问题
造成错误码504原因很多，504错误一般是与nginx.conf配置有关，在这列举其中之一：
问题：在使用ajax向tomcat部署的rest服务（使用nginx作为反向代理服务器）请求数据时返回了Response to preflight request doesn’t pass access control check: No ‘Access-Control-Allow-Origin’ header is present on the requested resource这个异常，错误码是504（网关超时）
原因：问题产生的根源在于tomcat上rest服务异常导致没有返回任何数据给nginx代理服务器，而nginx超时后就会返回504这个错误给chrome浏览器。
解决：通过设置proxy_connect_timeout参数来设置nginx连接tomcat服务器超时时间
3.6 nginx报错500的解决办法
500–服务器内部错误：服务器遇到错误，无法完成请求：500错误码一般因nginx配置原因导致较少，大部分是tomcat或者后端程序原因较多
问题一：系统开发程序写的有问题，则报HTTP500错误。例如有些指针问题没有处理好的，有空指针情况的存在。修改程序后问题解决。
问题二：如果测试中所进行的操作需要向数据库中插入数据，若大数据量的情况下导致数据库中表空间已满，或 缓冲池较小无法满足数据的存取等，都有可能导致HTTP500错误。调整数据库、修改连接池大小，问题解决
3.7 docker运行nginx，绑定配置文件启动报错解决方法
现象：docker cp命令报错Error: No such container:path:
解决：通常在docker cp 这一步后面的路径没有指定好，docker启动的nginx，一定要注意映射目录，nginx只能访问到容器内的目录，所以，最好提前进行目录挂载
3.8 docker容器中启动nginx后容器会挂掉解决方法
现象：在Dockerfile中调用一个脚本，如ENTRYPOINT [ “sh”, “/test.sh” ]该脚本用来根据启动时传入的参数修改nginx默认的配置文件，然后重启nginx服务，出现挂掉服务
解决：在docker容器中pid=1的进程挂掉后整个容器就会挂掉，对于基于nginx的容器而言，默认pid=1的进程就是nginx，但是一旦你在Dockerfile中使用CMD或者ENTRYPOINT之后，这个对应的程序就会替换nginx变为pid=1的进程，而一旦这个脚本执行完退出，这个容器就会停掉。当使用nginx -g "daemon off;"之后就是告诉nginx在启动后不退出，可以保证生成的容器可以正常运行.
3.9 k8s启动nginx容器错误CrashLoopBackOff
现象：nginx的POD错误为CrashLoopBackOff
解决：
在yaml文件中添加如下：
command: ["/data/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
