nginx：详解与速查表 / Nginx = 反向代理 + 负载均衡 + 静态服务器 + HTTP 缓存 / 请求分发、静态加速、上线不中断

一句话定位：Nginx = 反向代理 + 负载均衡 + 静态服务器 + HTTP 缓存，解决"请求怎么分发、静态怎么加速、上线怎么不中断"三个核心问题。

一、Nginx 是什么

维度	内容
本质	事件驱动、异步非阻塞的高性能 Web 服务器 / 反向代理
并发能力	官方数据支持 50,000+ 并发连接
内存消耗	每个 worker 进程约 10-12MB，远低于 Apache
核心优势	热部署（reload 不断连）、低资源、高稳定
典型用户	百度、淘宝、京东、腾讯、新浪、网易

Nginx vs Apache	Nginx	Apache
架构	事件驱动、异步	进程/线程驱动、同步
并发	极高（万级）	一般（千级）
内存	低（~10MB/进程）	高（~20MB/进程）
动态模块	需编译安装	动态加载
适用场景	反向代理、静态服务、高并发	动态内容、.htaccess 灵活配置

二、配置文件结构

主配置文件：/etc/nginx/nginx.conf（Linux 默认）

main（全局块）
 ├── events（事件块）
 └── http（HTTP 块）
      ├── upstream（后端服务器组）
      ├── server（虚拟主机）
      │    ├── location（URL 匹配规则）
      │    └── location
      └── server

配置块	作用域	核心指令
main	全局生效	user、worker_processes、error_log、pid、worker_rlimit_nofile
events	影响连接处理	worker_connections、use（epoll/kqueue）
http	所有 HTTP 功能	include、gzip、log_format、upstream、server
server	单个虚拟主机	listen、server_name、root、location
location	URL 匹配后的处理	proxy_pass、rewrite、expires、deny/allow
upstream	后端服务器组	server、weight、ip_hash、least_conn

就近原则：同一指令在不同层级出现，以最低层级（最具体）为准。

三、核心功能详解

3.1 反向代理

对比	正向代理	反向代理
代理对象	客户端	服务器
保护谁	客户端	源服务器
客户端感知	知道代理存在	无感知
典型用途	VPN、翻墙	负载均衡、安全防护

nginx

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:3000;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

指令	说明
proxy_pass	转发目标地址，末尾 / 非常关键
proxy_set_header Host $host	传递原始域名，否则后端拿到的是 proxy_pass 的地址
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr	传递真实客户端 IP
proxy_connect_timeout	连接后端超时
proxy_read_timeout	读取后端响应超时
proxy_send_timeout	发送请求到后端超时

⚠️ 坑 ：proxy_pass http://127.0.0.1:3000;（无斜杠）和 proxy_pass http://127.0.0.1:3000/;（有斜杠）行为不同，前者保留原始 URI，后者替换为 /。

3.2 负载均衡

策略	指令	说明	适用场景
轮询（默认）	无	依次分配	后端性能相近
权重	weight=N	权重越高，请求越多	后端性能不等
ip_hash	ip_hash	同一 IP 固定到同一台	解决 session 共享问题
least_conn	least_conn	分配给连接数最少的	请求处理时间差异大
fair（第三方）	fair	按响应时间分配	nginx-upstream-fair 模块
url_hash	hash $request_uri	按 URL hash 分配	缓存命中率优化

nginx

upstream backend {
    server 192.168.1.10:8080 weight=3;
    server 192.168.1.11:8080 weight=1;
    server 192.168.1.12:8080 backup;     # 备用，主节点挂了才用
    server 192.168.1.13:8080 down;      # 标记下线
    keepalive 32;                       # 保持长连接
}

server 参数	说明
weight=N	权重，默认 1
max_fails=N	N 次失败后标记为不可用
fail_timeout=N	失败窗口时间（秒）
down	永久下线
backup	备胎，主节点全挂才顶上
backup + weight	备胎也能参与权重分配

3.3 动静分离

方式	做法	优缺点
独立域名	static.example.com 放独立服务器/CDN	✅ 推荐，彻底分离
location 区分	按后缀名匹配，静态走 root，动态走 proxy_pass	✅ 简单，主流方案

nginx

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    # 静态资源：直接由 Nginx 返回
    location ~* \.(css|js|png|jpg|ico|woff2)$ {
        root /var/www/html;
        expires 30d;           # 浏览器缓存 30 天
        access_log off;        # 静态资源不记访问日志
    }

    # 动态请求：转发给后端
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

缓存指令	说明
expires 30d	浏览器缓存 30 天，期间不发请求到服务端
expires epoch	禁止缓存
expires -1	同上
add_header Cache-Control "no-cache"	强制每次验证
add_header Cache-Control "public, max-age=31536000"	强制缓存 1 年

3.4 HTTPS 配置

nginx

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    ssl_certificate     /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;
    ssl_protocols       TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    # HTTP 强制跳转 HTTPS
    location / {
        return 301 https://$host$request_uri;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

四、全局变量速查表

变量	含义	示例值
$remote_addr	客户端 IP	192.168.1.100
$http_x_forwarded_for	代理链中的真实 IP	10.0.0.1, 192.168.1.100
$request_method	请求方法	GET / POST
$request_uri	含参数的原始 URI	/foo/bar.php?arg=baz
$uri	不含参数的 URI	/foo/bar.php
$args	请求参数	arg=baz
$host	请求头中的 Host	example.com
$scheme	协议	http / https
$server_addr	服务器地址	192.168.1.10
$server_port	服务器端口	80 / 443
$server_name	服务器名称	example.com
$time_local	本地时间	09/Jun/2026:16:20:09
$status	响应状态码	200 / 404 / 502
$body_bytes_sent	发送给客户端的字节数	1024
$http_user_agent	客户端浏览器信息	Mozilla/5.0...
$http_referer	来源页面	https://google.com
$http_cookie	Cookie	session=abc123
$nginx_version	Nginx 版本	1.24.0

五、常用命令速查表

操作	命令	说明
启动	nginx	使用默认配置文件启动
指定配置启动	nginx -c /path/to/nginx.conf
测试配置语法	nginx -t	✅ 上线前必跑
测试并输出完整配置	nginx -T	含所有 include 文件
热重载（不中断服务）	nginx -s reload	⭐ 最常用
优雅停止	nginx -s quit	处理完当前请求再退出
快速停止	nginx -s stop	立即终止
重新打开日志（日志切割）	nginx -s reopen	配合 logrotate 使用
查看版本（简）	nginx -v
查看版本（详）	nginx -V	含编译参数、模块
查看帮助	nginx -h
查看主进程 PID	cat /var/run/nginx.pid
优雅停止（kill）	kill -QUIT <主进程PID>	等同 nginx -s quit
重载配置（kill）	kill -HUP <主进程PID>	等同 nginx -s reload
重新打开日志（kill）	kill -USR1 <主进程PID>	等同 nginx -s reopen
systemctl 重载	systemctl reload nginx	注册为服务后使用
systemctl 重启	systemctl restart nginx	⚠️ 会中断连接

场景	推荐命令	原因
修改配置后生效	nginx -s reload	热重载，不断连
日志切割后	nginx -s reopen	重新打开日志文件
完整停止服务	nginx -s quit	优雅，不丢请求
紧急停止	nginx -s stop	立即终止
排查问题	nginx -t && nginx -s reload	先检查再重载

六、日志分析速查表

操作	命令
实时查看访问日志	tail -f /var/log/nginx/access.log
实时查看错误日志	tail -f /var/log/nginx/error.log
查看最后 100 行	tail -n 100 /var/log/nginx/access.log
搜索 404	grep " 404 " /var/log/nginx/access.log
统计访问 IP TOP 10	`awk '{print $1}' /var/log/nginx/access.log
统计 URL TOP 10	`awk '{print $7}' /var/log/nginx/access.log
统计状态码分布	`awk '{print $9}' /var/log/nginx/access.log
实时监控（推荐）	ngxtop（类似 top 的实时监控工具）

七、配置文件路径速查表

路径	说明
/etc/nginx/nginx.conf	主配置文件（Linux 默认）
/etc/nginx/conf.d/	额外配置文件目录（推荐放 server 块）
/etc/nginx/sites-available/	可用站点（Debian/Ubuntu）
/etc/nginx/sites-enabled/	已启用站点（Debian/Ubuntu，软链接）
/usr/local/nginx/conf/nginx.conf	源码编译默认路径
/usr/local/etc/nginx/nginx.conf	macOS Homebrew 默认路径
/var/log/nginx/access.log	访问日志
/var/log/nginx/error.log	错误日志
/var/run/nginx.pid	主进程 PID 文件

八、实用配置片段速查表

场景	配置
禁止访问某 IP	deny 192.168.1.100;
只允许某 IP	allow 192.168.1.0/24; deny all;
防盗链（图片）	valid_referers none blocked server_names *.google.com *.baidu.com; if ($invalid_referer) { return 403; }
强制 HTTPS	return 301 https://$host$request_uri;
Gzip 压缩	gzip on; gzip_types text/css application/json; gzip_min_length 1k;
限流（按 IP）	limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s; limit_req zone=one burst=20;
跨域代理	add_header Access-Control-Allow-Origin *; add_header Access-Control-Allow-Methods "GET, POST, OPTIONS";
WebSocket 代理	proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection "upgrade";
禁止搜索引擎收录	add_header X-Robots-Tag "noindex, nofollow";
自定义错误页	error_page 404 /404.html; error_page 502 /502.html;
隐藏 Nginx 版本	server_tokens off;（main 块）

九、性能调优关键参数

参数	推荐值	说明
worker_processes	CPU 核心数（auto）	每个进程独立处理连接
worker_connections	65535（或 1024~65535）	每个进程最大连接数，总并发 = 进程数 × 连接数
worker_rlimit_nofile	65535	进程最大文件描述符，需 ≥ worker_connections
keepalive_timeout	65	长连接超时，太短浪费连接，太长占资源
client_max_body_size	8m	上传文件大小限制
sendfile on	on	零拷贝发送静态文件，必须开
tcp_nopush on	on	减少网络报文数量
tcp_nodelay on	on	降低延迟
gzip on	on	压缩传输，节省带宽
gzip_min_length 1k	1k	小于 1k 不压缩（压缩反而变大）

十、一张图总结

你要解决的问题	Nginx 的角色	核心配置
静态文件太慢	静态服务器	root + expires + sendfile + gzip
动态请求不知道发给谁	反向代理	proxy_pass + upstream
一台后端扛不住	负载均衡	upstream + 权重/ip_hash/least_conn
上线怕断连	热部署	nginx -s reload（不是 restart）
HTTP 不安全	HTTPS 终端	ssl_certificate + 301 跳转
有人盗你的图	防盗链	valid_referers
有人刷你接口	限流	limit_req_zone
想看实时请求	监控	ngxtop / awk 日志分析