初识 Nginx
概述/简介
Nginx 是一款轻量级的 Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件代理服务器,在 BSD-like 协议下发行,具有高性能、高可靠性、丰富的模块化支持和简单易用的优势。
应用场景
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动静分离:
为了加快网站的解析速度,我们可以把动态页面和静态页面分散到不同的服务器进行解析,加快解析速度,降低单个服务器的压力,比如仅对一些图片、样式、脚本等静态资源设置缓存。
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正向代理:
比如国内的客户想要直接访问Google官网是无法连接的,但如果该用户可以访问某服务器,而这个服务器可以访问Google官网,那么客户可以将此服务器设置为代理服务器,借助该服务器请求获得Google的响应报文,再转发给用户。此时这个服务器称之为正向代理服务器, 如我们通过VPN科学上网。
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反向代理:
相比正向代理,客户是对代理无感知,类似于中转站。客户只需要向公开的URL向代理服务器发送请求,代理服务器自行选择目标服务器处理请求并返回数据。用户并不关心是哪个具体的目标服务器最终向他提供并完成了服务。
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负载均衡:
Nginx可以作为反向代理服务器,通过优化请求的分配和处理方式,根据一定的权重分配后端服务器的负载,提高系统的可用性和可靠性,使其更稳定。
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访问控制和安全:
Nginx可以使用访问控制、基于域名/IP地址的访问限制等来提高服务器的安全性,有效保护Web应用程序和服务器。
安装 Nginx
Window 安装
-
打开 nginx官网,在 Mainline version(开发版) 或 Stable version(稳定版) 选择下载。
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解压已下载的 nginx-1.xx.x.zip 即可。
Linux 安装
bash
# 安装依赖包
yum -y install gcc pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel
# 切换目录
cd /usr/local
# 创建存放目录 nginx
mkdir nginx
# 切换到 nginx 目录下
cd nginx
# 下载 nginx 安装包 (查看版本 http://nginx.org/download/)
wget http://nginx.org/download/nginx-1.xx.x.tar.gz
# 解压安装包
tar -xvf nginx-1.xx.x.tar.gz
# 解压完成后,进入 nginx 下的目录
cd /usr/local/nginx/nginx-1.xx.x
# 如果需要把软件安装到指定目录,可以执行 './configure'
./configure --prefix=/xxx/xx
# 执行 make 命令
make
# 执行安装命令
make install
Mac 安装
推荐使用 Mac 电脑内置的 homebrew
bash
# 安装
brew install nginx
# 查看
brew info nginx
# 升级
brew upgrade nginx
# 卸载
brew uninstall nginx
Nginx 常用命令
注:Nginx 后续操作和讲解将以 Nginx-1.25.2 为例,在 Mac 环境进行。
测试配置文件
bash
# 测试
nginx -t
# 测试 - 指定配置文件
nginx -t -c /usr/local/etc/nginx/nginx.conf
启动/重启/关闭
bash
# 启动 (-c 可以指定配置文件)
nginx
nginx -c /usr/local/etc/nginx/nginx.conf
# 重启 (因改变了Nginx相关配置,需要重新加载配置而重载)
nginx -s reload
# 快速关闭 (不保存相关信息,并迅速终止web服务)
nginx -s stop
# 平稳关闭 (保存相关信息,有安排的结束web服务)
nginx -s quit
开机自启动方式
bash
# 启动 (无法指定配置文件?)
brew services start nginx
# 重启
brew services restart nginx
# 关闭
brew services stop nginx
bash
#brew services 相关知识
brew services list # 查看使用brew安装的服务列表
brew services run formula|--all # 启动服务(仅启动不注册)
brew services start formula|--all # 启动服务,并注册
brew services stop formula|--all # 停止服务,并取消注册
brew services restart formula|--all # 重启服务,并注册
brew services cleanup # 清除已卸载应用的无用的配置
查看/停止 Nginx 进程
bash
# 查看进程
ps -ef | grep nginx
#关闭单个进程
kill -s QUIT 单个进程号
# 快速停止 Nginx:
kill -TERM 主进程号
# 强制停止 Nginx:
pkill -9 nginx
Nginx 配置概览
配置路径信息
说明 | 路径 |
---|---|
安装文件目录: | /usr/local/Cellar/nginx |
安装文件路径: | /usr/local/Cellar/nginx/1.25.2 |
默认配置文件: | /usr/local/etc/nginx/nginx.conf |
服务器默认路径: | /usr/local/var/www |
配置文件结构
名称 | 作用 |
---|---|
全局块 | 配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组,nginx进程pid存放路径,日志存放路径,配置文件引入,允许生成worker process数等 |
events块 | 配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数,选取哪种事件驱动模型处理连接请求,是否允许同时接受多个网路连接,开启多个网络连接序列化等 |
stream块 | 配置四层协议的转发、代理或者负载均衡等 |
http块 | 可以嵌套多个server,配置代理,缓存,日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入,mime-type定义,日志自定义,是否使用sendfile传输文件,连接超时时间,单连接请求数等 |
server块 | 配置虚拟主机的相关参数,一个http中可以有多个server |
location块 | 配置请求的路由,以及各种页面的处理情况 |
常用内置变量
变量 | 说明 |
---|---|
$args | 获取请求 query_string 参数 |
$arg_name | 获取请求 query_string 参数中, key 为 name 的值 |
$cookie_name | 获取请求中的名称为 name 的 cookie |
$http_name | name 为请求头中的字段名称,请求头名称全部小写,并将破折号**-** 替换为下划线 _ , 如**$http_user_agent** 获取请求头中的 User-Agent 字段 |
$host | 获取请求的 ip , 如果没有请求头中没有 Host 请求头,那么获取的是 url 中的 ip |
$uri | 获取请求路径中的 path , 不包括 query string , 如 localhost:8888/path/route?args=xxx 等于 /path/route |
$request_uri | 获取 path 和 query string , 如 localhost:8888/path/route?args=xxx 等于 /path/route?args=xxx |
$request_method | 获取请求方法, 值均为大写, 如为 GET ,POST ,DELETE ,PUT |
Nginx 配置文件
在上个小节中,我们简单梳理了配置文件结构 ,那在这个小节中将主要讲解最常用配置块 (http 、server 以及 location)。
全局块
主要设置一些影响 Nginx 服务器整体运行的配置指令,这些指令的作用域是 Nginx 服务器全局。
bash
#将user指令注释掉,或者配置成nobody的话所有用户都可以运行
#user nobody;
#指定工作线程数,可以制定具体的进程数,也可使用自动模式,这个指令只能在全局块配置
worker_processes 1;
#指定错误日志的路径和日志级别
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#进程文件
#pid logs/nginx.pid;
events块
这里主要配置 Nginx 服务器与用户的网络连接,常用的设置包括
1.设置每个work process可以同时支持的最大连接数等
2.选取哪种事件驱动模型来处理连接请求
3.设置是否允许同时接收多个网络连接
4.设置网络连接的序列化
bash
events {
#对多个 nginx 进程接收连接进行序列化,防止多个进程对连接的争抢
#accept_mutex on;
#设置是否允许同时接收多个网络连接
#multi_accept off;
#use 模型名, 指定使用哪种网络IO模型 select、poll、kqueue、epoll 等
#use epoll;
#单个后台 worker process 进程的最大并发链接数=
worker_connections 1024;
}
stream块
Nginx基于TCP/UDP端口的四层负载均衡(stream模块)配置, 并在server中拦截响应请求将请求转发到upstream中配置的服务器列表按一定的分配策略访问服务器。用法和http模块差不多,关键语法几乎一致。
bash
stream {
upstream backend {
#最小连接数策略: 将请求优先分配给压力较小的服务器
#least_conn;
#最快响应时间: 优先分配给响应时间最短的服务器
#fair;
#客户端ip绑定: 同一个ip的请求永远只分配一台服务器, 解决动态网页session共享问题
#ip_hash;
# weight 设定服务器负载权重(默认是1), backup 备用服务器
server 10.1.23.43:80599 weight=1;
server 10.1.23.44:80599 weight=1;
server 10.1.23.45:80599 weight=1 backup;
}
server {
server_name www.domain.com;
listen 80;
location /api {
proxy_pass backend;
}
}
}
http块
http块是 Nginx 服务器配置中的重要部分,代理、缓存和日志定义等绝大多数的功能,包含了http全局块、upstream块、server块。在这里主要讲解http全局块的配置。
bash
http {
include mime.types; #文件扩展名与文件类型映射表
default_type application/octet-stream; #默认文件类型
charset utf-8; #默认编码
server_names_hash_bucket_size 128; #服务器名字的 hash 表大小
client_header_buffer_size 32k; #上传文件大小限制
large_client_header_buffers 4 64k; #设定请求缓
client_max_body_size 8m; #设定请求缓
sendfile on; #开启高效文件传输模式,普通应用设为on,下载等重应用设为off
autoindex on; #开启目录列表访问,合适下载服务器,默认关闭
tcp_nopush on; #防止网络阻塞
tcp_nodelay on; #防止网络阻塞
##连接客户端超时时间各种参数设置##
keepalive_timeout 120; #单位是秒,客户端连接时时间,超时后服务器端自动关闭连接
client_header_timeout 10; #客户端请求头的超时时间
client_body_timeout 10; #客户端请求主体超时时间
reset_timedout_connection on; #告诉 Nginx 关闭不响应的客户端连接
send_timeout 10; #客户端响应超时时间,在两次客户端读取操作之间
#FastCGI 可以将Web服务器和应用程序间(Java/Golang)的通信转换为基于TCP/IP的套接字连接
fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;
#传输文件压缩 gzip 模块设置, 需要和 --with-http_gzip_static_module 一起编译
gzip on; #开启 gzip 压缩输出
gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小
gzip_buffers 4 16k; #压缩缓冲区
gzip_http_version 1.0; #压缩版本(默认 1.1,前端如果是 squid2.5 请使用 1.0)
gzip_comp_level 2; #压缩等级 (1 最小处理最快, 9 处理最慢传输速度最快)
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml; #压缩类型,默认就已经包含 text/html
gzip_vary on; #设置为开启,服务器返回数据时会在头部带上"Vary:Accept-Encoding"的标识, 默认关闭
#代理缓存服务器设置
proxy_connect_timeout 10; #服务器连接的超时时间
proxy_read_timeout 180; #连接成功后,等候后端服务器响应时间
proxy_send_timeout 5; #后端服务器数据回传时间
proxy_buffer_size 16k; #缓冲区的大小
proxy_buffers 4 32k; #每个连接设置缓冲区的数量为number,每块缓冲区的大小为size
proxy_busy_buffers_size 96k; #开启缓冲响应的功能以后,在没有读到全部响应的情况下,写缓冲到达一定大小时,nginx一定会向客户端发送响应,直到缓冲小于此值
proxy_temp_file_write_size 96k; #设置nginx每次写数据到临时文件的size限制
proxy_temp_path /tmp/temp_dir; #从后端服务器接收的临时文件的存放路径
proxy_cache_path /tmp/cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:512m inactive=10m max_size=64m;
#以上 proxy_temp_path 和 proxy_cache_path 需要在同一个分区中
#其中 levels=1:2 缓存级别, 表示采用2级目录结构
#其中 keys_zone=cache_one:512m 缓存空间起名为 cache_one 大小为 512m
#其中 max_size=64m 表示单个文件超过64m就不缓存了
#其中 inactive=10m 表示缓存的数据, 10分钟内没有被访问过就删除
# 例 - 反向缓存代理服务器
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /Users/html/;
#要缓存文件的后缀,可以在以下设置。
location ~ .*.(gif|jpg|png|css|js)(.*) {
proxy_pass http://ip地址:8080; # nginx缓存里拿不到资源,向该地址转发请求,拿到新的资源,并进行缓存
proxy_redirect off; # 设置后端服务器"Location"响应头
proxy_set_header Host $host; #允许重新定义或者添加发往后端服务器的请求头
proxy_cache cache_one; # 指定用于页面缓存的共享内存,对应http层设置的keys_zone
proxy_cache_valid 200 302 24h; # 为不同的响应状态码设置不同的缓存时间
proxy_cache_valid 301 30d; # 为不同的响应状态码设置不同的缓存时间
proxy_cache_valid any 5m; # 为不同的响应状态码设置不同的缓存时间
expires 90d; # 设置缓存时间
}
}
# 例 - 负载均衡配置
upstream backend {
#最小连接数策略: 将请求优先分配给压力较小的服务器
#least_conn;
#最快响应时间: 优先分配给响应时间最短的服务器
#fair;
#客户端ip绑定: 同一个ip的请求永远只分配一台服务器, 解决动态网页session共享问题
#ip_hash;
# weight 设定服务器负载权重(默认是1), backup 备用服务器
server 10.1.23.43:80599 weight=1;
server 10.1.23.44:80599 weight=1;
server 10.1.23.45:80599 weight=1 backup;
}
server {
server_name www.domain.com;
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
# 例 - 配置 https
server {
listen 443 ssl;
server_name www.domain.com;
ssl on;
ssl_certificate /etc/nginx/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/server.key;
ssl_session_timeout 5m;
location / {
root /usr/local/web/;
add_header 'Cache-Control' 'no-store';
}
}
}
server块
用于指定虚拟主机的域名或IP地址。如果一个请求的Host头中的值和server_name匹配,则nginx将会使用该虚拟主机配置处理该请求。
每个server块又分为全局server块,和一个或多个location块。在这里主要讲解server全局块的配置。
bash
http {
#指定服务器的IP地址
server {
listen 80;
server_name 192.168.1.100;
location / {
root /var/www/html;
}
}
#指定服务器的域名
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
location / {
root /var/www/html;
}
}
#可以使用正则表达式匹配(需要~, 标志正则表达式)
#下面可以匹配 www.example.com 和 example.com
server {
listen 80;
server_name ~^(www.)?example.com$;
location / {
root /var/www/html;
}
}
#可以使用通配符匹配, 只能用在如下两种情况
#1.三段字符串组成名称的首段或尾段
#2.两段字符串组成名称的尾段
server {
listen 80;
server_name *.example.com example.*;
location / {
root /var/www/html;
}
}
}
如果被多个虚拟主机的 server_name 匹配成功,那么请求处理优先级如下
1.准确匹配到 server_name
2.通配符在开始时匹配到 server_name
3.通配符在结尾时匹配到 server_name
4.正则表达式匹配 server_name
5.按顺序进行匹配 server_name
注意事项
1.server_name不应该包含端口号
2.server_name中使用空格隔开的多个域名
3.server_name默认值为localhost
location块
用来匹配不同的url请求,进而对请求做不同的处理和响应
root / alias 指令
root: 配置 URL 路径附加到根位置形成最终文件路径
alias: 配置 URL 路径映射到根位置以外的其他目录
bash
http {
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
# root (结尾 '/' 可有可无)
# www.example.com/img1/1.png -> /var/www/html/img1/1.png
location /img1 {
root /var/www/html;
}
# alias (映射到某个目录, 必须以 '/' 结尾)
# www.example.com/img2/1.png -> /var/www/html/1.png
location /img2 {
alias /var/www/html/;
}
# alias (映射到具体文件)
# www.example.com/img2/1.png -> /var/www/html/1.png
location ~ ^/img2/1.png$ {
alias /var/www/html/1.png;
}
}
}
rewrite 指令
作用: http 请求重定向处理
语法: rewrite regex replacement [flag]
bash
http {
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
#flag=redirect (临时重定向)
location /to_redirect {
rewrite ^/to_redirect http://www.google.com redirect;
}
#flag=permanent (永久重定向)
location /to_permanent {
rewrite ^/to_permanent http://www.google.com permanent;
}
#flag=break (停止匹配,在当前 `location` 去搜索资源)
location /to_break {
root /var/www/html/to_break;
rewrite /to_break/(.*) /test/$1 break;
}
#flag=last (发送一个新的请求去匹配 location)
location /to_last {
root /var/www/html/to_last;
rewrite /to_last/(.*) /test/$1 last;
}
location /test/ {
root /var/www/html;
}
}
}
-
flag=redirect :
临时重定向,浏览器根据响应状态 302 和 响应头 Location 跳转对应地址。
-
flag=permanent :
永久重定向,浏览器根据响应状态 301 和 响应头 Location 跳转对应地址。
当再次访问 www.example.com/to_permanen... 时 不会询问 nginx 直接跳转新地址。
-
flag=break :
当访问 www.example.com/to_break/1.... 实际匹配第三个 location ,然后在当前上下文处理。其中 /to_break/1.jpg 被替换为 /test/1.jpg 进行处理,然后和 root 指定路径匹配,返回 /var/www/html/to_break/test/1.jpg 数据。
-
flag=last :
当访问 www.example.com/to_last/1.p... 实际匹配第四个 location ,其中 /to_break/1.jpg 被替换为 /test/1.jpg 去匹配新的 location 进行处理,最终匹配第五个location ,返回 /var/www/html/test/1.jpg 数据。
try_files 指令
以指定顺序检查文件是否存在,并使用第一个找到的文件进行请求处理。如果找不到内容内部转发到最后一个参数 uri (获取请求路径中的path)
bash
http {
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
location /try/ {
root /var/www/html;
index index.html;
try_files $uri $uri/ @proxy_pass;
}
location @proxy_pass {
default_type application/json;
return 200 "没到到页面代理数据";
}
}
}
访问 www.example.com/try/file?qu... 时,$uri 为 /try/file
- 查找 root + $uri -> /var/www/html/try/file 找到则返回
- 查找 root + $uri/ -> /var/www/html/try/file/index.html 找到则返回
- 转发 @proxy_pass 处理
资源缓存配置
- 协商缓存: ETag/if-None-Match 和 Last-Modified/if-Modify-Since 两种
- 强制缓存: Cache-Control
bash
http {
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
location ~* \.(css|js|png|jpg|jpeg|gif)$ {
#协商缓存 (默认开启,可省略)
#etag on;
#if_modified_since exact;
#强制缓存 (推荐)
#Cache-Control=no-cache: 需要进行协商缓存,发送请求到服务器确认是否使用缓存
#Cache-Control=no-store: 禁止使用缓存,每一次都要重新请求数据
#Cache-Control=public: 可以被所有的用户缓存,包括终端用户和CDN中间代理服务器
#Cache-Control=private: 只能被终端用户的浏览器缓存,不允许CDN等中继缓存服务器
add_header Cache-Control "max-age=31536000"; #缓存一年
}
}
}
Url 路由规则
规则 | 类型 | 匹配 |
---|---|---|
= | 精准匹配 | 严格匹配。如果请求匹配这个 location,那么将停止搜索并立即处理此请求 |
~ | 正则匹配 | 区分大小写匹配(可用正则表达式) |
~ | 正则匹配 | 不区分大小写匹配(可用正则表达式) |
!~ | 正则匹配 | 区分大小写不匹配 |
!~ | 正则匹配 | 不区分大小写不匹配 |
^~ | 普通匹配 | 前缀匹配, 优先于正则匹配 |
@ | 命名location | "@" 定义一个命名的location,仅在在内部定向时使用 |
注意事项 (!~ 和 !~ * 仅支持在 if 中使用)
- if ($host !~*) 这样的写法可行
- if ($host !~) 这样的写法可行
- location !~* 这样写法不支持
- location !~ 这样写法不支持
bash
http {
server {
listen 80;
server_name www.example.com;
#http://www.example.com/abcd - 正好完全匹配
#http://www.example.com/ABCD - 如果运行 Nginx 系统本身对大小写不敏感, 则匹配
#http://www.example.com/abcd?param - 匹配,因为忽略查询串参数
#http://www.example.com/abcd/ - 不匹配,因为末尾存在反斜杠
#http://www.example.com/abcde - 不匹配,因为不是完全匹配
location = /abcd {}
#http://www.example.com/abcd - 正好完全匹配
#http://www.example.com/ABCD - 如果运行 Nginx 系统本身对大小写不敏感, 则匹配
#http://www.example.com/abcd?param - 匹配,因为忽略查询串参数
#http://www.example.com/abcd/ - 匹配
#http://www.example.com/abcde - 匹配
location /abcd {}
#http://www.example.com/abcd - 正好匹配 ^/abcd$
#http://www.example.com/ABCD - 不匹配,因为区分大小写
#http://www.example.com/abcd?param - 匹配,因为忽略查询串参数
#http://www.example.com/abcd/ - 不匹配正则表达式 ^/abcd$
#http://www.example.com/abcde - 不匹配正则表达式 ^/abcd$
location ~ ^/abcd$ {}
#http://www.example.com/abcd - 正好匹配 ^/abcd$
#http://www.example.com/ABCD - 匹配,因为不区分大小写
#http://www.example.com/abcd?param - 匹配,因为忽略查询串参数
#http://www.example.com/abcd/ - 不匹配正则表达式 ^/abcd$
#http://www.example.com/abcde - 不匹配正则表达式 ^/abcd$
location ~* ^/abcd$ {}
}
}
Url 匹配顺序
-
=: 精准匹配,如果匹配成功,则停止其他匹配
-
^~ 和 无符号 : 普通匹配,遍历记录所有非正则匹配,选择字符最长的 location 作为匹配, 如果选择的 location 是使用了 ^~ 修饰符,则停止正则匹配
-
正则表达式指令匹配,按照配置文件里的顺序从上到下进行匹配,如果成功匹配就停止其他匹配。如果所有正则都未匹配成功,则使用普通字符串匹配结果(最长字符)