关于 Nginx 的哪些事

1、Nginx 主要功能

 

Nginx主要功能：

• 正向代理：需要在客户端配置代理服务器，进行指定网站访问。

• 反向代理：反向代理是Nginx的常见功能之一。当客户端向服务器发送请求时，首先经过Nginx服务器，然后Nginx将请求转发给内部的Web服务器。这种代理方式使得外部网络无法直接访问内部的Web服务器，提高了安全性。

• 负载均衡：它将网络流量分担到多个网络节点上，并行处理请求，从而提高网络系统的处理能力，减少前端用户等待响应的时间。

• 动静分离：将动态网页和静态页面分开处理。通过动静分离，Nginx可以充分利用其高并发、高性能的特点，同时减轻后端服务器的负载，提高网站的访问速度和可维护性。

 

2、Nginx 的常用命令

 

2.1、启动Nginx

 

# 首先进入 Nginx 目录 (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 启动 Nginx
./sbin/nginx# 或者直接执行
/usr/local/nginx/sbin/nginx

 

2.2、停止 Nginx

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 停止 Nginx
./sbin/nginx -s stop
# 或者在 Nginx 目录执行
./sbin/nginx -s quit# 或者直接执行
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
# 或
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit

 

2.3、重新加载Nginx 配置

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 重新加载Nginx 配置
./sbin/nginx -s reload

 

2.4、检查Nginx配置文件

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 检查Nginx配置文件是否正确
./sbin/nginx -t

 

2.5、指定配置文件

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 指定配置文件：在命令行中添加 -c 参数。例如：
./sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

 

2.6、检查Nginx版本

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 检查Nginx版本
./sbin/nginx -V
# 或者在Nginx目录中执行
./sbin/nginx -v

 

2.7、显示Nginx帮助信息

 

# 首先进入 Nginx 目录  (一般在该目录，具体根据实际安装情况而定)
cd /usr/local/nginx
# 显示Nginx帮助信息
./sbin/nginx -h

 

3、Nginx 配置文件 nginx.conf

 

       Nginx 配置文件路径，一般在 /etc/nginx/nginx.conf 或 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

 

3.1、Nginx 配置文件（nginx.conf）组成部分

 

• ① 全局块：从配置文件开始到events块之间的内容，主要设置一些影响nginx服务器整体运行的配置命令，如worker_processes、worker_processes值等。

• ② events块：主要配置Nginx服务器与用户的网络连接，包括是否开启对多work process下的网络连接进行序列化，是否允许同时接收多个网络连接等。

• ③ http块：这是Nginx服务器配置中最频繁的部分，包括http全局块、server块等。http全局块配置指令包括文件引入、MIME-TYPE定义、日志定义、连接超时时间、单链接请求数上限等。

此外，Nginx还支持对stream和server块的配置，stream块用于配置HTTP和SMTP代理服务器的代理设置，server块用于配置虚拟主机的设置。

 

3.2、Nginx 配置文件（nginx.conf）示例

 

# 指定Nginx服务器的用户
user  nginx;  
# 指定Nginx服务器的工作进程数。
worker_processes  1;  
# 指定错误日志存放路径  
error_log  /var/log/nginx/error.log;  
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;# 指定Nginx进程的存放路径。
pid        /var/run/nginx.pid;  events {  # 指定每个worker process的最大连接数worker_connections  1024;  # 指定Nginx服务器的工作进程数。# worker_processes 20;# 指定是否允许一个worker process同时接收多个网络连接。multi_accept on;  
}  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;  tcp_nodelay    on;  keepalive_timeout  65;  types_hash_max_size 2048;  # gzip：开启gzip压缩，减少传输数据量。# gzip  on;# 该 server 配置了Nginx作为反向代理服务器，# 将所有以example.com为域名的HTTP请求转发到192.168.1.100:8080的目标服务器。server {  # listen：指定Nginx监听的端口号。例如，listen 80,表示Nginx将监听80端口。listen 80;  # server_name：指定服务器名称，可以是一个域名或多个域名。# 指定Nginx要代理的域名,表示Nginx将代理example.com域名的请求。server_name example.com;  # charset：设置字符集。# charset koi8-r;# access_log  logs/host.access.log  main;# 指定要代理的请求路径。例，location / { ... }表示Nginx将对所有请求进行代理# location /：匹配所有以该主机名开头的URL路径。location / {  # 指定代理的目标服务器。# 这里指Nginx将所有请求代理到192.168.1.100:8080的目标服务器。proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  # index：指定默认页面，可以是index.html、index.htm或index.nginx-debian.html。# index  index.html index.htm;# try_files：用于尝试访问本地文件或定义的其他动作，如重定向、返回特定状态码等。# try_files $uri $uri/ /index.html;}  # error_page：指定错误页面，用于处理特定错误码的页面。#error_page  404              /404.html;# redirect server error pages to the static page /50x.html# error_page：指定错误页面，用于处理特定错误码的页面。error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80##location ~ \.php$ {#    proxy_pass   http://127.0.0.1;#}# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000##location ~ \.php$ {#    root           html;#    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;#    fastcgi_index  index.php;#    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;#    include        fastcgi_params;#}# deny access to .htaccess files, if Apache's document root# concurs with nginx's one##location ~ /\.ht {#    deny  all;#}}  # 该server段落，配置了Nginx作为反向代理和HTTPS代理服务器。# 这里将所有以example.com为域名的HTTPS请求，转发到192.168.1.100:8080的目标服务器，     # 并使用SSL证书进行加密传输。server {  # listen：指定Nginx监听的端口号。listen 443 ssl;  # server_name：指定服务器名称，可以是一个域名或多个域名。# 指定Nginx要代理的域名,表示Nginx将代理example.com域名的请求。server_name example.com;  # ssl_certificate：指定SSL证书的路径。# 这里表示Nginx将使用位于/etc/nginx/ssl/nginx.crt的SSL证书。ssl_certificate /etc/nginx/ssl/nginx.crt;  ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/nginx.key;  # ssl_session_cache    shared:SSL:1m;# ssl_session_timeout  5m;# ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;# ssl_prefer_server_ciphers  on;# location 用于匹配特定URL，并定义相应的代理规则或静态文件路径。location / {  # proxy_pass：定义反向代理规则。proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  }  }  # #server {#    listen       8000;#    listen       somename:8080;#    server_name  somename  alias  another.alias;#    location / {#        root   html;# index：指定默认页面，可以是index.html、index.htm或index.nginx-debian.html。#        index  index.html index.htm;#    }#}}

 

4、反向代理

 

4.1、简单示例

 

       在下面示例中，Nginx作为反向代理服务器，将所有以example.com为域名的HTTP请求转发到192.168.1.100:8080的目标服务器。同时，通过proxy_set_header指令设置了一些必要的请求头信息，以便目标服务器正确地处理请求。该示例仅适用于HTTP协议的代理配置。

 

server {  listen 80;  server_name example.com;  # location /：匹配所有以该主机名开头的URL路径。location / {  proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  proxy_set_header Host $host;  proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  }  
}

 

注意：目标服务器，需要对外开放访问的端口

# 以下是基于 CentOS7 版本的防火墙相关命令。# 查看防火墙状态
firewall-cmd --state# 如果防火墙处于关闭状态，先启动它
systemctl start firewalld.service# 防火墙开放8080 端口号
firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent# 重启防火墙以使更改生效
systemctl restart firewalld.service# 重新加载防火墙配置
firewall-cmd –reload# 查看已经开放的端口号
firewall-cmd --list-all

 

4.2、location 语法

 
        在NGINX中，location指令用于定义请求匹配的URL路径和相应的配置。它是在NGINX配置文件中的server块内使用的。下面是location指令的基本语法：
 

location [=|~|~*|^~] /path {  # 配置指令  
}# 说明：
=   ：表示完全匹配指定的路径。
~   ：表示使用正则表达式匹配路径。
~*  ：表示不区分大小写的正则表达式匹配路径。
^~  ：表示前缀匹配路径，但不使用正则表达式。

 
location 匹配优先级：
= 大于 ^~ 大于 ~ | ~* 大于 最长前缀匹配 大于 /

 

4.2.1、精准匹配（=）

 

精准匹配的符号标记为“=”，示例：

# 如果请求URI和精准匹配的模式字符串/api完全相同，那么精准匹配通过.
# 在所有的匹配类型中，精准匹配的优先级最高.
location = /api {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}# 假设 server_name example.com;  
# 只匹配http://example.com/abc
# http://example.com/api [匹配成功]
# http://example.com/api/index [匹配失败]

 

4.2.2、普通匹配（^~）

 
普通匹配的符号标记为“^{~”，普通匹配是前缀匹配，也是Nginx默认的匹配类型。类型符号“}~”可以省略，如果location没有任何匹配类型，就为普通的前缀匹配。示例：

# 普通匹配：如果请求路径URI头部，匹配到location的模式字符串，那么匹配成功。
# 如果匹配到多个前缀，那么最长模式匹配优先
# 匹配以"/api/"开头的所有请求
location ^~ /api/ {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}location ^~ /api/demo {proxy_pass http://192.168.1.101:8081;  
}# 假设 server_name example.com;  
#以 /api/ 开头的请求，都会匹配上
#http://example.com/api/index.page  [匹配成功]
#http://example.com/error/error.page [匹配失败]# 以上 http://example.com/api/demo/index.page 请求  [匹配成功] 
# 且 http://example.com/api/demo/index.page 请求，优先匹配目标：http://192.168.1.101:8081location ^~ /api/ {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}
# 等同于
location /api/ {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}

 

4.2.3、正则匹配（~）

 

正则匹配的类型，根据类型符号的不同，可以细分为以下4种 ：

• ~：标准正则匹配，区分字母大小写，进行正则表达式测试，若测试成功，则匹配成功。

• ~*：标准正则匹配，不区分字母大小写，进行正则表达式测试，若测试成功，则匹配成功。

• !~：反向正则匹配，区分字母大小写，进行正则表达式测试，若测试不成功，则匹配成功。

• !~*：反向正则匹配，不区分字母大小写，进行正则表达式测试，若测试不成功，则匹配成功。

 

# ~ ：区分字母大小写
location ~ /Api/ {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}
# 假设 server_name example.com; 
#http://example.com/Api/ [匹配成功]
#http://example.com/api/ [匹配失败]# ~* ：不区分字母大小写
location ~* /Api/ {proxy_pass http://192.168.1.100:8080;  
}
# 假设 server_name example.com; 
# 则会忽略 uri 部分的大小写
#http://example.com/Api/ [匹配成功]
#http://example.com/api/ [匹配成功]

4.2.4、默认根路径匹配（/）

 
根路径的路径规则就是使用单个“/”符号，示例：
 

# 匹配所有以该主机名开头的URL路径。
location  /  {proxy_pass http://192.168.1.100:8080; 
}

4.2.5、nginx内部跳转（@）

 

location /index/ {error_page 404 @index_error;
}
location @index_error {.....
}
#以 /index/ 开头的请求，如果链接的状态为 404。则会匹配到 @index_error 这条规则上。

 

4.2.6、location URI结尾带不带 /

 

        在 Nginx 中，location指令用于匹配请求的 URL，并根据匹配的结果来配置相应的代理、重定向、静态文件服务等操作。在 location指令中，URL最后是否带有斜杠（/）会对匹配的结果产生一些区别。浏览器在发起请求的时候，默认加上了 / 。虽然很多浏览器在地址栏里也不会显示 / 。

1. URL最后带有斜杠（/）：
   • 当 URL 以斜杠结尾时，location指令会精确匹配该 URL。例如，如果配置了location /foo/，则只有请求的 URL 为 /foo/ 时才会匹配，但不匹配 /foo 或 /foo123 等。
   • 如果请求的 URL 是 /foo/bar，则不会匹配 location /foo/，因为最后有一个额外的路径片段（bar）。
   • 如果需要匹配以foo结尾的所有 URL，包括/foo/和/foo/bar等，可以使用正则表达式，例如location ~ ^/foo/$。
2. URL最后没有斜杠（/）：
   • 当 URL 不以斜杠结尾时，location指令会匹配以该 URL 为前缀的所有 URL。例如，如果配置了location /foo，则请求的 URL 为/foo、/foobar、/foo/bar等以/foo为前缀的 URL 都会匹配。
   • 如果请求的 URL 是/foo/bar，则会匹配location /foo，因为/foo是该 URL 的前缀。

 
        总结起来，是否在 location指令的 URL 最后加上斜杠，决定了是精确匹配还是前缀匹配。具体使用哪种方式取决于你的需求，如果需要精确匹配某个 URL，可以使用斜杠结尾；如果需要匹配某个前缀的所有 URL，则可以去掉斜杠。

 

5、负载均衡

 

5.1、简单示例

 

# 使用 upstream 块定义了一个名为 backend 的后端服务器组。
# 在该后端服务器组中，列出了三个后端服务器 
# 192.168.1.100:8080、192.168.1.101:8081 和 192.168.1.102:8082
upstream backend {  server 192.168.1.100:8080;  server 192.168.1.101:8081;  server 192.168.1.102:8082;  
}  server {  listen 80;  server_name example.com;  location / {  proxy_pass http://backend;  # 在这里配置其他相关的反向代理设置  }  
}

 

5.2、常用负载均衡策略

 
以下是几种常见的策略：轮询、权重、IP哈希、最少连接。

 

5.2.1、轮询

 
        轮询（Round Robin）：每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器。如果后端服务器down掉，Nginx会自动剔除该服务器。
 

# 默认采用轮询策略,示例：
upstream backserver {  server 192.168.0.14;  server 192.168.0.15;  
}

 

5.2.2、权重轮询

 
        权重轮询（Weighted Round Robin）：在轮询策略的基础上，指定每个后端服务器的轮询几率，权重值越高的服务器被选择的可能性就越大。
 

# 使用示例：
upstream backserver {  server 192.168.0.14 weight=2;  server 192.168.0.15 weight=1;  
}

 

5.2.3、IP哈希

 
        IP哈希（IP Hash）：指定负载均衡器按照基于客户端IP的分配方式。这个方法确保了相同的客户端的请求一直发送到相同的后端服务器，以保持会话一致性。
 

# 使用示例：
upstream backserver {  ip_hash;  server 192.168.0.14;  server 192.168.0.15;  
}

 

5.2.4、最少连接

 
        最少连接（Least Connections）：把请求转发给连接数最少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。使用最少连接策略可以更好地平衡负载。
 

# 使用示例：
upstream backserver {  least_conn;  server 192.168.0.14;  server 192.168.0.15;  
}

 

6、动静分离

 

Nginx 的动静分离，是指将动态请求和静态请求，分发到不同的后端处理。

动态请求通常需要与数据库等进行交互，处理逻辑较为复杂。而静态请求，则是指只需要直接返回静态文件或资源的请求，处理速度较快。

通过动静分离，可以将动态请求交给专门的动态服务器处理，而静态请求则可以由更高效的静态服务器处理，从而提高整体的处理性能和响应速度。

 

server {  listen 80;  server_name example.com;  # 动态请求location /dynamic {  proxy_pass http://dynamic_server;}location /css {  # root指令用于指定静态文件的根目录root /path/to/css;  }  location /js {  # root指令用于指定静态文件的根目录root /path/to/js;  }  # 页面访问方式一：location /front {root /data;index index.html;}# 页面访问方式二：location /web {alias /data/front;index index.html;}# 图片访问方式一:location /static {root /data/front; }# 图片访问方式二:location /photo {alias /data/front/static;}
}

 

注意：alias和root指令都是用于指定文件路径的，但它们的使用方式和效果有所不同。

alias指令用于指定匹配的URL段对应的文件或目录的路径。当请求的URL匹配location块中配置的URL段时，NGINX会将其重定向到alias指令指定的路径下对应的文件或目录。这意味着请求的URL将会发生变化，从原来的URL变为新的URL。

例如，下面的配置将请求的URL为/images/example.jpg重定向到/var/www/html/images/example.jpg

location /images {  alias /var/www/html/images;  
}

 

root指令则是指定最上层目录的定义，它不会改变请求的URL。当请求的URL匹配location块中配置的URL段时，NGINX会在指定的目录下查找对应的文件。

例如，下面的配置将请求的URL为/images/example.jpg映射到/var/www/html/images/example.jpg

location /images {  root /var/www/html;  
}

 

7、Nginx 限流

 

nginx可以通过以下方式实现限流：基于IP限流、基于URL限流、基于时间限流。
 

7.1、基于IP限流

 
        基于IP的限流,可以有效地控制每个IP地址的请求频率和请求数，有助于防止恶意攻击和保护服务器的性能。

        需要注意的是，限流区域的配置和限流指令的应用，需要根据实际需求进行调整和优化。
 
示例配置：

# 创建限流区域one，限制每个IP的请求频率为1次/秒
# $binary_remote_addr 是用于存储限流信息的共享内存名称,使用了10MB的共享内存
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;  
# 创建限流区域two，限制每个IP的请求频率为2次/秒
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=two:10m rate=2r/s;  server {  location / {  # 使用limit_req指令，指定使用one限流区域# 设置burst参数为1，表示允许每个IP在突发情况下最多多发送一个请求。limit_req zone=one burst=1;  ...  }  
}

 

• 限流算法：

  • nginx的限流算法使用了漏桶算法。

  • 当请求到达时，会先检查对应的限流桶中的请求数量是否已经达到限制速率。

  • 如果未达到限制速率，则允许请求通过，并在限流桶中增加一个请求。

  • 如果达到限制速率，则需要检查是否允许突发请求。

    • 如果允许突发请求，则允许请求通过，并在限流桶中增加一个请求，同时记录突发请求数；

    • 如果不允许突发请求，则直接拒绝请求。

 

7.2、基于URL限流

 
        基于URL的限流，可以有效地控制每个URL的请求频率和请求数，有助于保护服务器的性能和防止滥用。

        基于URL的限流方式，适用于限制某些频繁访问的URL，或者限制对某些重要接口的请求频率，以保护服务器资源或者控制某些URL的使用。

        需要注意的是，限流区域的配置和限流指令的应用，需要根据实际需求进行调整和优化。

示例配置：

# 实现基于URL的限流，要先配置限流区域 limit_req_zone,限流区域是一个存储URL和相关统计信息的缓存区。
# $uri 用于存储限流信息的共享内存名称，这里创建了一个名为one的限流区域，使用了10MB的共享内存。
# rate 是每个URL的请求限制速率，这里限制了每个URL的请求频率为1次/秒。
limit_req_zone $uri zone=one:10m rate=1r/s;location /api/ {  # 针对/api/路径进行限流,limit_req指令来指定使用限流区域为one# burst参数为10，表示允许每个URL在突发情况下最多多发送10个请求。limit_req zone=one burst=10;  ...  
}

 

• 限流算法：
  • nginx的限流算法使用了漏桶算法。
  • 当请求到达时，会先检查对应的限流桶中的请求数量，是否已经达到限制速率。
  • 如果未达到限制速率，则允许请求通过，并在限流桶中增加一个请求。
  • 如果达到限制速率，则需要检查是否允许突发请求。
    • 如果允许突发请求，则允许请求通过，并在限流桶中增加一个请求，同时记录突发请求数；
    • 如果不允许突发请求，则直接拒绝请求。

 
 
 
 
 
 
 
 
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