Nginx 从入门到实践：部署、配置、反向代理与负载均衡全解

一、Nginx 核心特点

事件驱动模型（epoll/kqueue）：异步非阻塞 I/O，单进程可处理万级并发，内存占用极低。
轻量：CPU/内存消耗小，配置简洁。
多角色：Web 服务器、反向代理、负载均衡、HTTP 缓存、SSL 终端、限流/防盗链/gzip、虚拟主机等。
架构：Master-Worker 多进程。
- Master（root 运行）：读取配置、管理 worker、接收信号（启动/停止/reload）。
- Worker （业务处理）：单线程异步非阻塞，worker_processes auto 自动等于 CPU 核心数，互相独立。

热重载流程：master 校验新配置 → 启动新 worker（加载新配置）→ 旧 worker 处理完现有连接后退出 → 服务不中断。

二、安装与基础部署

节点规划（示例）

节点	IP	角色
nginx-server	10.1.8.10/24	Nginx 服务端
nginx-client	10.1.8.11/24	客户端测试

安装步骤（CentOS 7）

bash

bash 复制代码

# 添加 EPEL 源
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum -y install nginx
systemctl enable nginx --now

# 准备测试页
echo "Hello World From Nginx" > /usr/share/nginx/html/index.html

# 防火墙放行 http
firewall-cmd --add-service=http --permanent && firewall-cmd --reload

测试

修改客户端 hosts，添加 10.1.8.10 www.laogao.cloud，然后 curl http://www.laogao.cloud 验证。

三、配置文件结构（层级嵌套）

text

复制代码

全局块 → events块 → http块 → server块 → location块

全局块 ：user, worker_processes, error_log, pid, include 等。
events 块 ：网络连接参数，如 worker_connections 1024; use epoll;。
http 块 ：HTTP 服务公共配置，可包含多个 server。
server 块：虚拟主机配置（监听端口、域名、根目录等）。
location 块：URI 路径匹配规则。

四、Location 匹配规则（优先级从高到低）

规则	示例	说明
`=` 精确匹配	`location = /login`	最高优先级，完全一致
`^~` 前缀匹配	`location ^~ /static/`	匹配开头，跳过正则
`~` 大小写敏感正则	`location ~ .(jpg	png)$`
`~*` 大小写不敏感正则	`location ~* .(jpg	png)$`
普通前缀	`location /api/`	最长前缀优先
`/` 兜底	`location /`	最低优先级

五、核心功能详解

1. 静态 Web 服务器

nginx

复制代码

server {
    listen 80;
    server_name static.test.com;
    root /data/static;
    index index.html;
}

利用 sendfile 零拷贝，高性能。

2. 反向代理（Proxy）

正向代理：代理客户端（翻墙）。
反向代理：代理服务端，客户端无感知。

核心指令：proxy_pass http://后端地址;

常用代理头（传递客户端真实信息）：

nginx

复制代码

location /api/ {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
    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;
}

proxy_pass 末尾带 / 与不带 / 的区别：

带 / ：剔除匹配路径前缀，拼接剩余部分。
例：location /api/ { proxy_pass http://backend/; } → 请求 /api/user → 后端接收 /user。
不带 / ：保留匹配路径前缀，直接拼接。
例：location /api/ { proxy_pass http://backend; } → 请求 /api/user → 后端接收 /api/user。

3. 负载均衡（upstream）

定义后端服务器组，结合 proxy_pass 使用。

nginx

复制代码

upstream backend_pool {
    server 192.168.1.10:8080 weight=3;
    server 192.168.1.11:8080 weight=2;
    server 192.168.1.12:8080 backup;   # 备份
    server 192.168.1.13:8080 down;     # 下线
}

常见调度算法：

算法	配置	说明
轮询（默认）	无	依次分发
权重（weight）	`weight=N`	按比例分配，性能高者多承担
IP 哈希（ip_hash）	`ip_hash;`	同一客户端 IP 固定到同一后端（解决 session）
通用哈希（hash）	`hash $变量;`	自定义键（如 cookie/url）做哈希，`consistent` 可减少抖动
最少连接（least_conn）	`least_conn;`	分给活跃连接数最少的后端，支持 weight
最少时间（least_time）	`least_time header;`	商业版，根据响应时间调度

4. HTTPS/SSL 终端

nginx

复制代码

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name www.test.com;
    ssl_certificate     /etc/nginx/cert/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/cert/privkey.key;
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    # ... root, location 等
}
# HTTP 强制跳转 HTTPS
server {
    listen 80;
    server_name www.test.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

生成自签名证书：

bash

bash 复制代码

openssl genrsa -out www.key 2048
openssl req -new -key www.key -out www.csr -subj "/C=CN/ST=JS/L=NJ/O=LG/OU=DEV/CN=www.laogao.cloud"
openssl x509 -req -days 3650 -in www.csr -signkey www.key -out www.crt

5. 其他实用功能

gzip 压缩：减少传输带宽。

nginx

复制代码

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;

访问控制（IP 黑白名单）：

nginx

复制代码

location /admin {
    allow 192.168.1.0/24;
    deny all;
}

限流（limit_req）、防盗链 （valid_referers）、缓存（proxy_cache）、重写（rewrite）。

六、虚拟主机配置

同一服务器提供多个站点，支持：

基于域名（server_name）
基于端口（listen）
基于 IP（不常用）

示例（基于域名）：

nginx

复制代码

server {
    server_name web1.laogao.cloud;
    root /usr/share/nginx/web1;
}
server {
    server_name web2.laogao.cloud;
    root /usr/share/nginx/web2;
}

测试时修改客户端 hosts 解析域名。

七、基本认证（HTTP Basic Auth）

nginx

复制代码

location /auth-basic/ {
    auth_basic "Basic Auth";
    auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd;
}

创建用户：

bash

bash 复制代码

htpasswd -bc /etc/nginx/.htpasswd laogao 123456

八、PHP 站点配置（PHP-FPM）

安装 php php-fpm 并启动。

nginx

复制代码

location ~ \.php$ {
    try_files $uri =404;
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
}

九、反向代理综合示例

nginx

复制代码

upstream backend_main { server 192.168.1.200:8080; }
upstream backend_api  { server 192.168.1.201:9090; }
upstream backend_static { server 192.168.1.202:80; }

server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    location = /login {
        proxy_pass http://backend_login;
        proxy_set_header Host $host;
    }

    location ^~ /static/ {
        proxy_pass http://backend_static/;
    }

    location ~* \.(jpg|png|gif)$ {
        proxy_pass http://backend_static;
    }

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

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

匹配流程示例：

请求 URL	命中 location	转发后端 URL
`/login`	`=` 精确	`http://backend_login/login`
`/static/css/main.css`	`^~ /static/`	`http://backend_static/css/main.css`
`/api/user/info`	`/api/`	`http://backend_api/user/info`
`/index.html`	`/` 兜底	`http://backend_main/index.html`

十、常用命令与日志

命令

bash

bash 复制代码

nginx                # 启动
nginx -s stop        # 快速停止
nginx -s quit        # 优雅停止
nginx -s reload      # 重载配置（热更新）
nginx -t             # 检查配置文件语法

日志

access.log ：记录每次请求，格式可自定义（log_format）。
error.log：记录错误，排查 502/504/403 等。

常见错误：

502 Bad Gateway：后端服务不可达（端口/防火墙/服务宕机）。
504 Gateway Timeout：后端响应超时。
499：客户端主动断开。
403：权限/目录/索引文件问题。

十一、生产调优小贴士

worker_processes auto; 自动匹配 CPU 核心数。
worker_connections 适当调大（系统 ulimit -n 也要调高）。
开启 sendfile on; tcp_nopush on; tcp_nodelay on; 优化网络传输。
使用 keepalive_timeout 控制长连接超时。
合理利用 location 匹配顺序，避免冗余规则。