Nginx知识点汇总表格总结

知识点	描述	示例
Nginx 简介	Nginx是一个高性能的HTTP服务器和反向代理，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。	Nginx通常用于负载均衡、反向代理、静态文件服务等。
特点	高并发、高稳定性、低资源消耗。	Nginx能够支持数万并发连接，而资源消耗相对较低。
配置文件	Nginx的配置文件通常分为几个部分，包括main、events、http等。	配置文件通常位于`/etc/nginx/nginx.conf`。

2.Nginx的安装与配置

知识点	描述	示例
安装Nginx	Nginx可以在多种操作系统上安装，包括Linux、macOS和Windows。	使用包管理器（如apt、yum）或从源代码编译安装。
配置文件结构	Ngginx的配置文件由指令和指令块组成，指令块可以嵌套。	`server`块是配置文件中用于定义服务器配置的指令块。
基本配置	包括服务器块、监听端口、服务器名称等。	`server { listen 80; server_name example.com; }`
默认网站配置	设置网站的默认页面，如index.html。	`location / { root /usr/share/nginx/html; index index.html index.htm; }`
配置SSL	为HTTPS配置SSL证书和密钥。	`ssl_certificate /path/to/cert.pem; ssl_certificate_key /path/to/key.pem;`

3. Nginx配置反向代理

知识点	描述	示例
反向代理	Nginx可以作为反向代理服务器，将客户端的请求转发给后端服务器。	通过`proxy_pass`指令实现。
静态资源代理	用于加速静态资源的加载。	`location ~* .(jpg
上游服务器配置	定义后端服务器的地址和负载均衡策略。	`upstream backend { server 192.168.1.100:8080; }`
负载均衡	Nginx支持轮询、IP哈希等负载均衡方法。	`upstream backend { server backend1; server backend2; }`
HTTP头部转发	确保客户端的HTTP头部信息被传递给后端服务器。	`proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;`
HTTPS反向代理	配置SSL加密的反向代理。	`server { listen 443 ssl; ssl_certificate cert.pem; ssl_certificate_key key.pem; proxy_pass https://backend; }`

4.Nginx的缓存配置

知识点	描述	示例
缓存类型	Nginx支持多种缓存类型，包括磁盘缓存和内存缓存。	磁盘缓存使用`proxy_cache_path`指令，内存缓存使用共享内存区。
缓存路径配置	指定缓存文件的存储位置和索引文件。	`proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m;`
缓存策略	定义哪些响应可以被缓存，以及缓存的有效期。	`proxy_cache my_cache; proxy_cache_valid 200 302 10m;`
缓存命中和未命中	控制缓存命中和未命中时的行为。	`proxy_cache_bypass $arg_no_cache;`
缓存锁定	防止同时从后端服务器获取相同的资源。	`proxy_cache_lock on;`
缓存清除	提供清除缓存的方法。	使用`purge`模块，如`location ~ /purge(/

5.Ngiinx的日志管理

知识点	描述	示例
访问日志	记录客户端请求的详细信息。	默认情况下，访问日志位于`/var/log/nginx/access.log`。
错误日志	记录Nginx运行时的错误信息。	默认错误日志位于`/var/log/nginx/error.log`。
自定义日志格式	定义自定义的日志格式以满足特定的需求。	`log_format myformat '$http_user_agent --- $remote_addr --- $remote_user [$time_local] "$request" $status $body_bytes_sent';`
日志分割	根据时间或大小自动分割日志文件。	使用`logrotate`工具进行日志分割。
日志权限	设置日志文件的权限，以保证安全性。	使用`chown`和`chmod`命令设置日志文件权限。
日志缓冲	控制日志的写入方式，减少磁盘I/O。	`access_log /var/log/nginx/access.log buffer=16k flush=1m;`

6.Nginx的安全设置

知识点	描述	示例
防止目录列表	禁用目录浏览，防止敏感信息泄露。	`autoindex off;`
限制访问	限制特定IP或IP范围的访问。	`allow 192.168.1.0/24; deny all;`
HTTPS强制跳转	强制所有HTTP请求通过HTTPS。	`if ($http_x_forwarded_proto != 'https') { return 301 https://$host$request_uri; }`
配置SSL	使用SSL/TLS加密流量，提高安全性。	`ssl on; ssl_certificate /path/to/cert.pem; ssl_certificate_key /path/to/key.pem;`
禁用SSL弱加密	禁用不安全的SSL/TLS协议和密码套件。	`ssl_protocols TLSv1.2; ssl_prefer_server_ciphers on;`
配置HSTS	HTTP Strict Transport Security，强制客户端始终通过HTTPS连接。	`add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains;";`

7.Nginx的性能优化

知识点	描述	示例
连接超时	设置连接超时时间，优化连接效率。	`proxy_connect_timeout 90; proxy_send_timeout 90; proxy_read_timeout 90;`
压缩设置	启用压缩，减少传输数据量。	`gzip on; gzip_types text/plain text/css text/xml application/json;`
静态资源优化	缓存和压缩静态资源，提高加载速度。	`location ~* .(jpg
客户端缓冲区	控制客户端缓冲区的大小，优化响应速度。	`proxy_buffer_size 4k; proxy_buffers 4 32k;`
禁用不必要的日志	减少不必要的日志记录，提高性能。	`access_log off;`
禁用本地解析	避免DNS查询导致的延迟。	`set_real_ip_from 192.168.1.0/24; real_ip_header X-Forwarded-For;`

8. Nginx的邮件代理设置

知识点	描述	示例
IMAP/POP3代理	Nginx可以作为IMAP/POP3的代理服务器。	使用`imap`或`pop3`指令配置代理。
SMTP代理	Nginx可以作为SMTP的代理服务器，转发邮件。	使用`smtp`指令配置代理。
SSL邮件代理	配置SSL加密的邮件代理服务。	`ssl_certificate /path/to/cert.pem; ssl_certificate_key /path/to/key.pem;`
邮件代理认证	配置邮件代理的认证机制。	使用`auth_http`指令实现认证。
邮件代理日志	记录邮件代理的请求和错误信息。	`error_log /var/log/nginx/mail_error.log debug;`
邮件代理性能	优化邮件代理的性能，如连接超时设置。	`proxy_connect_timeout 5s; proxy_send_timeout 5s; proxy_read_timeout 5s;`

注意，Nginx主要被用作Web服务器和反向代理，其邮件代理功能并不常用，且通常由专门的邮件服务器软件（如Postfix、Dovecot）来提供。

9.Nginx的web服务性能监控

知识点	描述	示例
启用访问日志	记录所有HTTP请求的详细信息，用于监控和分析。	默认情况下，访问日志位于`/var/log/nginx/access.log`。
启用错误日志	记录服务器错误和潜在问题，有助于故障排查。	默认错误日志位于`/var/log/nginx/error.log`。
使用第三方模块	利用如ngx_http_stub_status_module等第三方模块来监控性能。	`http { include /path/to/status/status.conf; }`
实时性能监控	通过实时监控工具（如Nginx Plus中的ngx_http_status_module）获取性能指标。	`location /status { stub_status on; access_log off; }`
日志分析工具	使用如GoAccess、AWStats等日志分析工具来解析和可视化访问日志。	`goaccess /var/log/nginx/access.log`
性能基准测试	使用工具如Apache JMeter、ab（Apache Bench）进行压力测试和性能基准测试。	使用`ab -n 1000 -c 100 http://example.com/`进行测试

10.Nginx的模块系统

知识点	描述	示例
模块类型	Nginx的模块分为几种类型，包括核心模块、基础模块、HTTP模块、Mail模块等。	核心模块是Nginx功能的基础，如ngx_core_module。
配置模块	通过配置文件中的指令块来配置模块的行为。	如使用`http`块配置HTTP模块。
加载模块	模块可以在编译Nginx时静态编译进去，也可以运行时动态加载。	使用`load_module`指令加载动态模块。
第三方模块	除了Nginx官方提供的模块外，还有许多第三方模块可供使用。	如使用ngx_http_gzip_module模块启用Gzip压缩。
模块开发	开发者可以编写自己的模块来扩展Nginx的功能。	需要了解Nginx的模块开发API和框架。
模块调试	调试模块时可以使用Nginx的日志功能，或者使用专门的调试工具。	使用`error_log`指令设置日志级别。

11.Nginx的高可用性配置

知识点	描述	示例
负载均衡	Nginx可以作为负载均衡器，将流量分发到多个后端服务器。	使用`upstream`指令定义服务器组，并配置负载均衡策略。
健康检查	通过健康检查确保流量只会被转发到健康的后端服务器。	使用`proxy_next_upstream`指令实现健康检查。
会话持久性	确保来自同一客户端的请求始终被转发到同一个后端服务器。	使用`ip_hash`指令实现会话持久性。
故障转移	当一个后端服务器失败时，自动将流量转移到其他服务器。	通过`upstream`块中的`fail_timeout`参数实现。
集群部署	在多个Nginx实例之间实现高可用性，通常结合使用如Keepalived等工具。	使用VRRP协议实现Nginx的高可用性。
热备份	实现无感知的故障转移，确保服务的连续性。	使用`nginx -s reload`进行配置的热更新。

12. Nginx的SSL和TLS配置

知识点	描述	示例
SSL证书配置	配置SSL证书和私钥，启用HTTPS。	`ssl_certificate /path/to/cert.pem; ssl_certificate_key /path/to/key.pem;`
密码套件配置	设置密码套件优先级，禁用不安全的密码套件。	`ssl_prefer_server_ciphers on; ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;`
证书链配置	配置完整的证书链，包括中间证书。	`ssl_trusted_certificate /path/to/ca-bundle.pem;`
OCSP Stapling	配置在线证书状态协议（OCSP）固定，减少证书验证时间。	`ssl_stapling on; ssl_stapling_verify on;`
会话缓存和票据	配置SSL会话缓存和票据，提高性能。	`ssl_session_cache shared:SSL:10m; ssl_session_tickets off;`
TLS重握手	防止特定条件下的TLS重握手攻击。	`ssl_session_timeout 1h;`

13.Nginx的Websocket支持的配置

知识点	描述	示例
Websocket 支持	Nginx支持作为Websocket服务的代理。	使用`proxy_http_version 1.1;` 启用Websocket支持。
Websocket 代理	将Websocket请求转发到后端服务器。	`location /websocket/ { proxy_pass http://backend; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection "upgrade"; }`
Websocket 持久连接	保持Websocket连接活跃。	`proxy_set_header Connection "";`
Websocket 子协议	支持Websocket子协议。	`proxy_set_header Sec-WebSocket-Protocol $http_sec_websocket_protocol;`
Websocket 性能	优化Websocket代理的性能。	调整缓冲区大小和延迟参数，例如：`proxy_buffers 8 4k; proxy_buffer_size 2k;`
Websocket 安全	配置SSL/TLS加密Websocket连接。	与SSL配置类似，确保使用`wss://`协议。

14.Nginx的限流和防DDos攻击

知识点	描述	示例
限流	限制客户端的请求频率，防止滥用。	使用`limit_req`模块进行请求频率限制。
防DDoS攻击	通过限制单个IP的连接数和请求频率来减轻DDoS攻击的影响。	使用`limit_conn`和`limit_req`模块。
SYN Floods 保护	配置TCP参数以减轻SYN Floods攻击。	通过调整操作系统的TCP参数来实现。
IP黑名单	阻止特定IP地址的访问。	使用`deny`指令在配置文件中设置黑名单。
白名单	允许特定IP地址的访问，而拒绝其他所有访问。	使用`allow`和`deny`指令组合使用。
连接队列	限制等待连接队列的长度。	使用`listen`指令的`backlog`参数。

15.Nginx的URL重写和重定向

知识点	描述	示例
URL重写	用于改变请求的URI，而不改变请求方法。	使用`rewrite`指令实现URL重写。
重定向	将请求从一个URI重定向到另一个URI，并改变请求方法为GET。	使用`return`指令进行301或302重定向。
正则表达式	在URL重写和重定向中使用正则表达式匹配特定的模式。	`rewrite ^oldpath/(.*)$ /newpath/$1 permanent;`
重定向到HTTPS	将所有HTTP请求重定向到HTTPS。	`if ($http_x_forwarded_proto != 'https') { return 301 https://$host$request_uri; }`
路径别名	使用别名重写URL路径，指向不同的文件系统路径。	`rewrite ^/path/(.*)$ /alias/$1 break;`
重定向规则优先级	指定重定向和重写的优先级，确保正确处理请求。	使用`if`或`try_files`指令确定请求处理顺序。

16.Nginx的地理ip定位

知识点	描述	示例
地理IP模块	Nginx可以使用地理IP模块根据客户端IP地址定位其地理位置。	使用`geo`指令根据IP地址进行地理位置匹配。
地理位置数据库	需要一个IP地址到地理位置的映射数据库。	可以使用MaxMind的GeoLite数据库。
基于位置的路由	根据客户端的地理位置将请求路由到不同的后端服务器。	`geo $location { default "international"; include /path/to/geoip.conf; }`
语言定向	根据用户所在地区提供不同语言的版本。	使用`if`和`geo`指令结合语言版本提供。
访问限制	根据地理位置限制或允许某些区域的访问。	使用`allow`和`deny`指令基于地理位置进行访问控制。
性能考虑	使用地理IP定位可能会影响性能，需要合理配置以减少延迟。	使用高效的查找算法和缓存策略

17.Nginx的缓存防篡改和验证

知识点	描述	示例
缓存验证	确保缓存内容与原始服务器内容保持一致，防止缓存数据被篡改。	使用`proxy_cache_valid`指令设置缓存响应的验证时机和状态码。
缓存锁定	防止在缓存数据还未完全写入磁盘时，另一个请求又从上游服务器获取相同资源。	使用`proxy_cache_lock`指令启用缓存锁定，以同步对缓存文件的访问。
缓存过期	控制缓存内容的生命周期，确保内容的及时更新或重新验证。	使用`expires`指令设置静态资源的过期时间，或者通过`proxy_cache_valid`指令设置缓存的有效时间。
缓存刷新	提供一种机制来刷新或清除缓存中的特定内容，以响应内容更新。	使用`purge`指令清除缓存，通常与第三方模块如`ngx_cache_purge`结合使用。
缓存重试	当后端服务不可用时，设置重试逻辑以提高获取缓存内容的成功率。	使用`proxy_next_upstream`指令定义重试逻辑，如`proxy_next_upstream error timeout`。
缓存安全性	确保缓存数据的安全性，防止未授权访问或敏感数据泄露。	通过合理的权限设置、网络隔离以及使用安全的传输层协议（如TLS）增强缓存的安全性。

18.Nginx的限流策略

知识点	描述	示例
限流基本概念	限流是控制进入系统的请求数量，以保护系统不被过载。	使用`limit_req`和`limit_conn`模块来实现限流。
请求频率限制	限制单个客户端在特定时间内可以发起的请求数量。	`limit_req zone=req_limit burst=5 nodelay;`
连接数限制	限制单个客户端可以同时保持的连接数。	`limit_conn zone=conn_limit;`
漏桶算法	一种流行的限流算法，平滑处理请求流量。	Nginx的`limit_req`模块使用漏桶算法。
令牌桶算法	另一种限流算法，允许一定程度的突发请求。	可以通过自定义模块或第三方模块实现。
基于IP的限流	根据客户端IP地址进行限流。	使用`$binary_remote_addr`作为`limit_req`的键。
基于用户名的限流	对特定的用户名或会话进行限流。	可以结合认证模块，使用用户标识作为限流键。

19. Nginx的监控和调试

知识点	描述	示例
日志级别	Nginx提供了不同的日志级别，用于记录不同严重性的信息。	`error_log`指令可以设置日志级别，如`debug`、`info`、`notice`、`warn`、`error`、`crit`、`alert`或`emerg`。
调试日志	在开发和调试过程中，可以使用更高级别的日志记录来获取详细信息。	设置`error_log`为`debug`级别以获取详细日志。
性能监控	使用工具和模块来监控Nginx的性能指标，如请求处理时间、活跃连接数等。	利用OpenResty、ngx_http_stub_status_module等工具。
请求跟踪	跟踪单个请求的完整处理过程，以便于调试。	可以通过增加日志记录的详细程度来实现请求跟踪。
核心转储	当Nginx发生故障时，生成核心转储文件，用于后续分析。	使用操作系统工具如`gdb`分析核心转储文件。
性能分析	使用性能分析工具来识别瓶颈和优化点。	使用`ab`（Apache Bench）、 `siege`、`wrk`等工具进行压力测试。

20. Nginx的高级配置和优化策略

知识点	描述	示例
优化文件描述符	调整Nginx和操作系统的文件描述符限制，以支持更多并发连接。	在Nginx配置中使用`worker_rlimit_nofile`指令。
优化网络参数	调整TCP缓冲区大小和连接超时设置，减少网络延迟。	在`sysctl`配置中调整网络相关参数。
使用SSL/TLS优化	SSL/TLS可能会增加延迟，通过启用SSL会话缓存和Ticket机制来优化。	使用`ssl_session_cache`和`ssl_session_tickets`指令。
优化内存使用	通过调整缓冲区大小和数量，减少内存占用。	使用`proxy_buffers`和`client_header_buffer_size`指令。
优化静态资源服务	通过配置静态资源的缓存和压缩，提高响应速度。	使用`expires`、`gzip`和`sendfile`指令。
优化数据库代理	减少数据库查询次数，使用缓存和索引优化数据库代理性能。	根据后端数据库的性能调整Nginx的代理配置。

21. Nginx的容器化部署

知识点	描述	示例
Docker部署	Nginx可以在Docker容器中运行，实现快速部署和隔离。	使用官方Nginx Docker镜像或自定义Dockerfile构建镜像。
Kubernetes部署	在Kubernetes集群中部署Nginx，实现自动扩展和自我修复。	使用Kubernetes部署和服务对象配置Nginx。
配置卷	在容器中使用卷来挂载外部配置文件和证书。	在Docker容器中使用`-v`参数挂载配置卷。
健康检查	实现容器化Nginx的健康检查，确保负载均衡器只转发给健康的实例。	在Kubernetes中使用Liveness和Readiness探针。
资源限制	在容器中设置资源限制，避免Nginx占用过多系统资源。	在Docker中使用`--memory`参数设置内存限制。
日志管理	容器化部署中需要合理管理日志，以便监控和分析。	将容器日志输出到第三方日志系统，如ELK堆栈。

22.Nginx的模块开发与自定义

知识点	描述	示例
模块开发基础	Nginx模块开发需要熟悉Nginx的API和模块框架。	学习Nginx的模块编写指南和示例代码。
配置指令	开发模块时可以定义新的配置指令，供用户在配置文件中使用。	使用`ngx_command_t`结构定义指令。
处理HTTP请求	编写模块以处理HTTP请求，可以介入请求的读取、处理和响应过程。	使用`ngx_http_request_t`结构处理请求。
阶段处理器	Nginx模块可以设置不同的阶段处理器，如访问阶段、内容阶段等。	使用`ngx_http_phases`定义阶段处理器。
模块依赖	模块之间可能存在依赖关系，需要在配置中声明。	使用`ngx_module_t`结构体中的`ctx`和`index`字段声明依赖。
编译和测试	开发完成后，需要编译并测试模块以确保其正确性。	使用Nginx的`./configure`和`make`命令编译模块。
模块签名	为了安全性，自定义模块可以进行签名，以便在Nginx中验证。	使用SSL签名机制对模块进行签名。

最后给个基本的配置文件示例作为参考吧：

bash 复制代码

# 用户和用户组
user nginx;

# 启动的worker进程数，通常设置为CPU核心数
worker_processes auto;

# 错误日志的路径和日志级别
error_log /var/log/nginx/error.log warn;

# PID文件存放的位置
pid /var/run/nginx.pid;

# 事件模块配置
events {
    worker_connections 1024;
}

# HTTP服务器配置
http {
    # 文件扩展名与文件类型映射
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    # 日志格式定义
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    # 访问日志的路径
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    # 开启高效文件传输模式
    sendfile       on;
    # 防止网络阻塞时，发送延迟
    tcp_nopush     on;
    # 防止网络阻塞时，发送堆叠
    tcp_nodelay    on;

    # 连接超时时间
    keepalive_timeout  65;

    # Gzip压缩设置
    gzip  on;
    gzip_disable "msie6";

    # 包含Nginx的SSL配置文件
    include /etc/nginx/ssl.conf;

    # 包含Nginx的代理设置文件
    include /etc/nginx/proxy.conf;

    # 包含Nginx的缓存配置文件
    include /etc/nginx/cache.conf;

    # 包含Nginx的额外配置文件
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

# 邮件服务器配置
mail {
    # (Mail server configuration is not shown)
}

# 流式配置
stream {
    # (Stream configuration is not shown)
}