前后端都用得上的 Nginx 日常使用经验

易墨2023-11-03 9:03

前言

nginx 是一个高性能的开源反向代理服务器和 web 服务器，一般用来搭建静态资源服务器、负载均衡器、反向代理，本文将分享其在 Windows/docker 中的使用,使用 nssm 部署成服务的方案脚本，局域网中自定义域名解决https提示不安全的解决方案，以及一路踩过的坑。

特点

  • 高性能：事件驱动的异步架构，能够处理大量并发连接
  • 静态资源服务器：部署前端静态页面及静态资源
  • 反向代理服务器：接收客户端请求，并将请求转发到后端服务，可以实现负载均衡、请求分发和缓存等功能
  • 支持 HTTPS

使用情况

  • 配置域名转发到项目服务

  • 外网穿透请求转发到局域网服务器

  • 测试环境项目的 https 配置

  • 需要明白 nginx 默认启动后会发生什么？

    • 监听指定端口（默认 80）
    • 拦截本机访问 80 端口的请求到 nginx 来进行处理
    • 可以添加配置监听不同的端口
    • 同样监听 80，但是可以通过 server_name 来指定不同的域名使用不同的规则
    • 本地测试可以通过修改 hosts 文件（C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts）来将域名请求转发到本机
    • 服务器需要解析域名到服务器 IP，不同的云商还需要注意其安全组，防火墙是否开启或需要设置规则

  • Windows 中路径需要使用 / 或者 \，如路径 D:\Software\nginx-1.24.0\ssl nginx.conf 需要配置为 D:/Software/nginx-1.24.0/ssl/ 或 D:\Software\nginx-1.24.0\ssl\

实践

准备

  • 本文版本：v1.24.0

  • 使用端口：80 443

  • 最基本组成：一个 server 节点一个域名配置，要添加其他配置添加 server 节点即可

     worker_processes  1;
 events {
     worker_connections  1024;
 }
 http {
     server {
         listen       80;
         server_name  localhost;
         error_page   500 502 503 504  /50x.html;
         location = /50x.html {
             root   html;
         }
     }
 }
 ```

Windows 安装使用 nginx

安装运行

  • 直接官网下载即可 v1.24.0

  • 下载后解压到：D:\Software\nginx-1.24.0

  • 在目录输入框打开 cmd 并运行：start nginx运行 nginx，如果端口没有被占用的话访问 localhost 即可出现 welcome 页面


  • 尝试修改配置：D:\Software\nginx-1.24.0\confi\nginx.conf 添加一个文本返回

  • 添加的文本及 json 返回

     #server{....
 #返回文本
 location /text {
     add_header Content-Type text/plain;
     return 200 'This is a plain text response.';
 }       
 #返回json 
 location /json {
     add_header Content-Type application/json;
     return 200 '{"message": "This is a JSON response.233"}';
 }

 #默认配置
 location / {
     root   html;
     index  index.html index.htm;
 }
 #...}
 ```

域名配置

  • 因在本地测试，所以需要使用域名访问到 nginx，需要配置 hosts（服务器外网域名配置就将域名解析到服务器）

  • 添加一条记录： 127.0.0.1 ``nginx.devops.test.com 现在默认就访问nginx.devops.test.com 的时候就请求到了 nginx 的默认配置了，nginx 默认监听了 localhost:80 使其返回我们指定的内容

  • 添加 server 配置节点，重载配置后访问，即可看到访问显示了配置中的内容

        server {
            listen       80;
            server_name  nginx.devops.test.com;
           location / {
                add_header Content-Type text/plain;
                return 200 'nginx.devops.test.com';
            }
        }
    ```
 ![](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/e62a40257ae548b29b9fab8389027ad5~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=359&h=23&s=1371&e=png&b=0c0c0c)

 ![](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/d33c2a30c4e14bd68faacd92ac8330d8~tplv-k3u1fbpfcp-jj-mark:0:0:0:0:q75.image#?w=410&h=122&s=6676&e=png&b=fcfcfc)

  • 因为浏览器的一些机制，可能会自己默认跳转到 https，然后还看不到协议，此时就需要手动改下

SSL 证书申请

为了给网站加把锁（数据传输的私密性），一般个人项目用免费的就行，不过有限制，比如通配符、有效期、安全性等，企业一般会使用付费证书，自行购买即可，一般云商也会提供免费证书，其他免费的目前使用过的就下面两种

  • 在线网站申请：可以在 freessl 根据需要申请免费/付费证书，其还包含有证书管理和到期提醒等服务
  • win-acme：一个免费的开源工具，用于 Windows 上的 Let's Encrypt 证书的自动化获取和续订

如果本地也需要使用 https 的话，也可以通过 nginx 来配置证书，为应用加把锁。服务器的证书配置使用上面两种生成，参考下面配置即可

nginx 本地配置 https

  • 使用 openssl 生成自签证书（会提示不安全，下一步解决）

    #依次执行，输入信息，我这里都输入了 ym
    openssl genrsa -out server.key 1024
    openssl req -new -key server.key -out server.csr
    openssl genrsa -out ca.key 1024
    openssl req -new -key ca.key -out ca.csr
    openssl x509 -req -in ca.csr -signkey ca.key -out ca.crt
    openssl x509 -req -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -in server.csr -out server.crt

  • 从图里面可以看到都加上 https 了，怎么还是不安全，甚至第一次还被拦截了，这个是浏览器机制问题，找了一晚上，终于找到了解决方案 思路来源 stackoverflow，下面详细说明步骤

  1. 生成 CA 证书（所在目录：D:/Software/nginx-1.24.0/ssl）

       winpty openssl genrsa -des3 -out myCA.key 2048
   winpty openssl req -x509 -new -nodes -key myCA.key -sha256 -days 1825 -out myCA.pem
   ```

  2. 导入 myCA.pem 证书到受信任的根证书颁发机构（Win+R 打开：certlm.msc）

  3. 创建 CA 签名证书（不同域名创建不同的证书）

    winpty openssl genrsa -out nginx.devops.test.com.key 2048
    winpty openssl req -new -key nginx.devops.test.com.key -out nginx.devops.test.com.csr

  4. 创建 X509 V3 证书扩展配置文件 nginx.devops.test.com。ext

      authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
  basicConstraints=CA:FALSE
  keyUsage = digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
  subjectAltName = @alt_names

  [alt_names]
  DNS.1 = nginx.devops.test.com
  ```

  5. 生成证书

      winpty openssl x509 -req -in nginx.devops.test.com.csr -CA myCA.pem -CAkey myCA.key -CAcreateserial -out nginx.devops.test.com.crt -days 825 -sha256 -extfile nginx.devops.test.com.ext
  ```

  6. 配置 nginx

          server {
         listen       80;
         listen       443 ssl;
         server_name  nginx.devops.test.com;

         ssl_certificate      D:/Software/nginx-1.24.0/ssl/nginx.devops.test.com.crt;
         ssl_certificate_key  D:/Software/nginx-1.24.0/ssl/nginx.devops.test.com.key;

         ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
         ssl_session_timeout  5m;

         ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
         ssl_prefer_server_ciphers  on;
         location / {
              add_header Content-Type text/plain;
              return 200 'nginx.devops.test.com666';
          }
      }
  ```

  7. 成功，没有不安全字样了

  8. 如果要在局域网其他机器访问，也需要执行第 2 步操作导入 myCA.pem 证书，并配置对应的 hosts

使用 nssm 创建 nginx 服务

  • 每次改完配置还要敲命令重启，开机还要启动，那很明显是不太方便的，所以部署 nginx 服务就很有必要了

  • 和 Windows 计划任务设置开机启动相比，我更倾向和习惯于使用 nssm（一个服务封装程序，它可以方便的将程序封装成 windows 服务运行）来为应用创建一个服务进行管理。

  • 下面分享两个快速创建服务的脚本及使用。通过这两个脚本，只需修改对应路径，就可以为应用创建服务并做到开机自启了

  • 添加一个启动 nginx 的脚本 start.bat

    • 放在 nginx 目录中（D:\Software\nginx-1.24.0\start.bat ） ，以管理员 身份运行即可删除 nginx 进程并重新启动
    • 删除进程并重启，测试环境使用，生产环境不建议直接使用
      @echo off
  cd  /d %~dp0
  echo kill nginx
  taskkill /fi "imagename eq nginx.EXE" /f
  echo start nginx
  start nginx
  echo start nginx success
  pause

  • 将 start.bat 脚本使用 nssm 的方式设置为服务 nssm v2.24 下载

    • 下载后解压：D:\Software\nssm\nssm-2.24\win64

    • 在目录添加 Nginx-service.bat，以快速创建并启动 nginx 服务，根据需要修改服务名和 nginx 启动脚本的路径即可

        @echo off
  cd  /d %~dp0
  nssm stop Nginx-service
  nssm remove Nginx-service confirm
  nssm install Nginx-service D:\Software\nginx-1.24.0\start.bat
  sc start Nginx-service
  pause

    • 以管理员 身份运行，即可创建并启动服务，

    • 至此，电脑重启服务也将自启，并且还可以通过服务的重新启动来重启应用

常用命令

  • 启动：start nginx

  • 重载配置：nginx -s reload 如果出错会回滚到上一次正确配置文件保持正常运行，可能会存在缓存，Ctrl+F5 刷新浏览器

  • 停止 nginx（删除 nginx 进程）：taskkill /fi "imagename eq nginx.EXE" /f

    • windows 下使用 nginx 一直有个问题就是重载配置后，不管有没有问题都可能会启动多个 nginx 进程，最后重载配置无效，就只能删除进程后再启动了

使用 Docker Compose 安装 nginx

本篇文章基于 Docker V24 及 Docker Compose V2，安装可以参考之前的文章

配置说明

  • 镜像版本：nginx:1.24.0

  • 指定端口：80 443

  • 指定时区：TZ : 'Asia/Shanghai'，让日志文件显示北京时间

  • 指定挂载目录

    • ./config/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：默认配置文件，会加载 conf.d 下的所有配置
    • ./config/conf.d:/etc/nginx/conf.d：自定义配置文件
    • ./html:/usr/share/nginx/html：默认的静态文件目录
    • ./logs:/var/log/nginx：默认的日志目录
    • ./ssl:/ssl：证书目录，配置中使用 /ssl/xxx 指定

  • 配置重载：docker exec nginx_1_24 nginx -s reload

  • 指定网络：devopsnetwork （docker network create devopsnetwork）

  • 目录结构

配置文件 compose.yml

  • 将准备好的 compose.yml config ssl html 拷贝到服务器

  • 然后运行docker compose up -d即可

    version: '3.1'
    services:
    nginx:
    image: nginx:1.24.0
    container_name: nginx_1_24
    restart: always
    environment:
    TZ : 'Asia/Shanghai'
    ports:
    - "80:80"
    - "443:443"
    volumes:
    - ./config/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    - ./config/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    - ./html:/usr/share/nginx/html
    - ./logs:/var/log/nginx
    - ./ssl:/ssl

      networks:
    - devopsnetwork

    networks:
    devopsnetwork:
    external: true

默认的 nginx.conf v1.24

user  nginx;
worker_processes  auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

自定义配置 conf.d/default.conf

将前文 Windows 的配置部分修改到 default.conf 如下所示

server {
  listen       80;
  listen       443 ssl;
  server_name  nginx.devops.test.com;

  ssl_certificate      /ssl/nginx.devops.test.com.crt;
  ssl_certificate_key  /ssl/nginx.devops.test.com.key;

  ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
  ssl_session_timeout  5m;

  ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
  ssl_prefer_server_ciphers  on;
  location / {
      add_header Content-Type text/plain;
      return 200 'nginx.devops.test.com 001';
  }
}

创建证书 ssl 目录

上传生成的 ssl 证书或者在 linux 中使用上面 openssl 的方式重新生成域名证书，然后本地添加 pem 证书，即可使用 https

Nginx 的应用

  • 前面文章我们安装了 Apollo，RabbitMQ 及各种常用数据库，下面将通过 nginx 给之前文章中的应用配置域名转发
  • 通过域名访问到各自应用中，而无需再使用 IP+端口来访问应用，这样就算后面部署方式/IP、端口发送变化，只需要修改 nginx 的转发配置即可

本地使用域名前的配置

要想在局域网使用自定义的域名访问应用，需要先配置 hosts 文件，这里使用 hosts 将域名请求指向目标服务器 192.168.123.214

192.168.123.214 apollo.devops.test.com
192.168.123.214 rabbitmq.devops.test.com

还可以搭建一个 dns 服务，设置本机的 dns，即可将域名请求交友 dns 解析到对应服务，并且能够实现泛解析

Apollo 的转发配置

  • Apollo 面板地址：http://192.168.123.214:8070/

  • 设定域名：apollo.devops.test.com

  • 对应 server 配置，因为同属一个网络，所以使用容器名加端口访问即可

     server {
       listen       80;
       server_name  apollo.devops.test.com;
       location / {
         proxy_pass   http://apollo_portal_2_1:8070/;
         #上游主机名
         proxy_set_header Host $host;
         # 客户端发送的原始主机名
         #proxy_set_header host $http_host; 
         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
         proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
       }
   }
 ```

  • Apollo 配置 https，并重定向 http 到 https

     server {
     listen       80;
     server_name  apollo.devops.test.com;
     return 301 https://$host$request_uri;
 }
 server {
     listen       443 ssl;
     server_name  apollo.devops.test.com;

     ssl_certificate      /certs/apollo.devops.test.com/server.crt;
     ssl_certificate_key  /certs/apollo.devops.test.com/server.key;
     ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
     ssl_session_timeout  5m;
     ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
     ssl_prefer_server_ciphers  on;

     location / {
       proxy_pass   http://apollo_portal_2_1:8070/;
       proxy_set_header host $http_host;
       proxy_set_header x-real-ip $remote_addr;
       proxy_set_header x-forwarded-for $proxy_add_x_forwarded_for;
       proxy_set_header x-forwarded-proto $scheme;
     }
 }
 ```

RabbitMQ 的转发配置

  • RabbitMQ 面板地址：http://192.168.123.214:15672/#/

  • 设定域名：rabbitmq.devops.test.com

  • 对应 server 配置，因为同属一个网络，所以使用容器名加端口访问即可

     server {
     listen       80;
     server_name  rabbitmq.devops.test.com;

     location / {
       proxy_pass   http://rabbitmq_3_12:15672/;
       proxy_set_header Host $host;
       proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
       proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
       proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
     }
 }
 ```

  • RabbitMQ 配置 https，并重定向 http 到 https

     server {
     listen       80;
     server_name  rabbitmq.devops.test.com;
     return 301 https://$host$request_uri;
 }
 server {
     listen       443 ssl;
     server_name  apollo.devops.test.com;

     ssl_certificate      /certs/apollo.devops.test.com/server.crt;
     ssl_certificate_key  /certs/apollo.devops.test.com/server.key;
     ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
     ssl_session_timeout  5m;
     ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
     ssl_prefer_server_ciphers  on;

     location / {
       proxy_pass   http://apollo_portal_2_1:8070/;
       proxy_set_header host $http_host;
       proxy_set_header x-real-ip $remote_addr;
       proxy_set_header x-forwarded-for $proxy_add_x_forwarded_for;
       proxy_set_header x-forwarded-proto $scheme;
     }
 }
 ```

相关脚本汇总

  • 脚本本地目录预览，添加了系统判断 linux，执行需要给要执行的脚本添加执行权限：chmod +x ./01.build-pem.sh

  • nginx-start.bat :删除 nginx 进程并启动 nginx 服务

     @echo off
 cd  /d %~dp0
 echo kill nginx
 taskkill /fi "imagename eq nginx.EXE" /f
 echo start nginx
 start nginx
 echo start nginx success
 pause
 ```

  • nginx-nssm-service.bat 创建 nginx 服务脚本

     @echo off
 cd  /d %~dp0
 nssm stop Nginx-service
 nssm remove Nginx-service confirm
 nssm install Nginx-service D:\Software\nginx-1.24.0\start.bat
 sc start Nginx-service
 pause
 ```

  • 01.build-pem.sh 创建自签证书

     #!/bin/sh
 # 生成根证书,访问客户端需要安装导入 myCA.pem，根据myCA.key,myCA.pem再生成nginx需要的证书
 if uname | grep -q "MINGW"; then
   winpty openssl genrsa -out myCA.key 2048
   winpty openssl req -x509 -new -nodes -key myCA.key -days 1825 -out myCA.pem
 else
   openssl genrsa -out myCA.key 2048
   openssl req -x509 -new -nodes -key myCA.key -days 1825 -out myCA.pem
 fi
 ```

  • 02.build-ssl.sh 创建域名证书

     #!/bin/bash

 if [ "$#" -ne 1 ]; then
   echo "Usage: Must supply a domain"
   exit 1
 fi

 DOMAIN=$1

 mkdir $DOMAIN
 #!/bin/sh
 if uname | grep -q "MINGW"; then
   winpty openssl genrsa -out $DOMAIN/server.key 2048
   winpty openssl req -new -key $DOMAIN/server.key -out $DOMAIN/server.csr
 else
   openssl genrsa -out $DOMAIN/server.key 2048
   openssl req -new -key $DOMAIN/server.key -out $DOMAIN/server.csr
 fi

 cat >$DOMAIN/server.ext <<EOF
 authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
 basicConstraints=CA:FALSE
 keyUsage = digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
 subjectAltName = @alt_names
 [alt_names]
 DNS.1 = $DOMAIN
 EOF

 if uname | grep -q "MINGW"; then
   winpty openssl x509 -req -in $DOMAIN/server.csr -CA ./myCA.pem -CAkey ./myCA.key -CAcreateserial -out $DOMAIN/server.crt -days 36500 -extfile $DOMAIN/server.ext
 else
   openssl x509 -req -in $DOMAIN/server.csr -CA ./myCA.pem -CAkey ./myCA.key -CAcreateserial -out $DOMAIN/server.crt -days 36500 -extfile $DOMAIN/server.ext
 fi
 ```

  • 03.gen.sh 先创建自签证书，再执行 gen.sh 生成需要的域名证书，配置到 nginx 即可

     #!/bin/bash
 # 获取当前脚本所在目录
 script_dir=$(dirname "$0")

 sh $script_dir/02.build-ssl.sh nginx.devops.test.com

 sh $script_dir/02.build-ssl.sh apollo.devops.test.com

 sh $script_dir/02.build-ssl.sh rabbitmq.devops.test.com
 ```

踩过的坑

Windows 环境 nginx -s reload 后多个 nginx 进程

目前只能通过taskkill /fi "imagename eq nginx.EXE" /f删除进程再启动

Windows 中使用 openssl 需要添加前缀 winpty openssl

一开始是执行 openssl genrsa -out server.key 2048命令卡死

后面找到一篇文章说是 git bash 密码的问题，加了密码参数确实可以了：openssl genrsa -des3 -out myCA.key -passout pass:mima 2048但是后续使用 openssl req还是卡死，

最后解决自签证书授信的时候才发现是需要加上 winpty 使用才是正解

本地自签证书配置 https 浏览器依旧提示不安全

生产对应域名的证书，并在客户端安装证书，找到的 解决方案 ，以及思路来源 stackoverflow

容器中 nginx.conf 默认配置问题

不同的版本可能默认配置不一样，可以先不挂载配置把容器的默认配置文件复制出来，在默认配置基础上进行修改，可少走弯路。尤其如果是将 Windows 上面 的配置修改到容器中，需要注意路径问题。

比如 windows 中配置静态站点根目录：root html;，在容器中则需要配置为root /usr/share/nginx/html;才生效

容器中重载配置

docker exec nginx_1_24 nginx -s reload

相关文档

后语

一直都是用到了就搜索，此番整理，加深使用，以备后用

最深刻的是本篇对局域网自定义域名不安全https提示问题的解决，简直赏心悦目。

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