超实用的 Nginx 极简教程，覆盖了常用场景

素颜马尾好姑娘i 2023-02-18 12:57 21阅读 0赞

## 一、Nginx 简介 ##

**什么是 Nginx?**

**Nginx (engine x)** 是一款轻量级的 Web 服务器 、反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。

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**什么是反向代理？**

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受 internet 上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给 internet 上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## 二、Nginx 入门 ##

> 详细安装方法请参考：[Nginx 运维][Nginx]

nginx 的使用比较简单，就是几条命令。

常用到的命令如下：

nginx -s stop       快速关闭Nginx，可能不保存相关信息，并迅速终止web服务。
    nginx -s quit       平稳关闭Nginx，保存相关信息，有安排的结束web服务。
    nginx -s reload     因改变了Nginx相关配置，需要重新加载配置而重载。
    nginx -s reopen     重新打开日志文件。
    nginx -c filename   为 Nginx 指定一个配置文件，来代替缺省的。
    nginx -t            不运行，仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性，并尝试打开配置文件中所引用到的文件。
    nginx -v            显示 nginx 的版本。
    nginx -V            显示 nginx 的版本，编译器版本和配置参数。

如果不想每次都敲命令，可以在 nginx 安装目录下新添一个启动批处理文件**startup.bat**，双击即可运行。内容如下：

@echo off
    rem 如果启动前已经启动nginx并记录下pid文件，会kill指定进程
    nginx.exe -s stop
    
    rem 测试配置文件语法正确性
    nginx.exe -t -c conf/nginx.conf
    
    rem 显示版本信息
    nginx.exe -v
    
    rem 按照指定配置去启动nginx
    nginx.exe -c conf/nginx.conf

如果是运行在 Linux 下，写一个 shell 脚本，大同小异。

## 三、Nginx 实战 ##

我始终认为，各种开发工具的配置还是结合实战来讲述，会让人更易理解。

### Http 反向代理 ###

我们先实现一个小目标：不考虑复杂的配置，仅仅是完成一个 http 反向代理。

`nginx.conf` 配置文件如下：

> ***注：`conf/nginx.conf` 是 nginx 的默认配置文件。你也可以使用 nginx -c 指定你的配置文件***

#运行用户
    #user somebody;
    
    #启动进程,通常设置成和cpu的数量相等
    worker_processes  1;
    
    #全局错误日志
    error_log  D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/error.log;
    error_log  D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/notice.log  notice;
    error_log  D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/info.log  info;
    
    #PID文件，记录当前启动的nginx的进程ID
    pid        D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/nginx.pid;
    
    #工作模式及连接数上限
    events {
        worker_connections 1024;    #单个后台worker process进程的最大并发链接数
    }
    
    #设定http服务器，利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
    http {
        #设定mime类型(邮件支持类型),类型由mime.types文件定义
        include       D:/Tools/nginx-1.10.1/conf/mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
    
        #设定日志
    	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    D:/Tools/nginx-1.10.1/logs/access.log main;
        rewrite_log     on;
    
        #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
        #必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
        sendfile        on;
        #tcp_nopush     on;
    
        #连接超时时间
        keepalive_timeout  120;
        tcp_nodelay        on;
    
    	#gzip压缩开关
    	#gzip  on;
    
        #设定实际的服务器列表
        upstream zp_server1{
            server 127.0.0.1:8089;
        }
    
        #HTTP服务器
        server {
            #监听80端口，80端口是知名端口号，用于HTTP协议
            listen       80;
    
            #定义使用www.xx.com访问
            server_name  www.helloworld.com;
    
    		#首页
    		index index.html
    
    		#指向webapp的目录
    		root D:\01_Workspace\Project\github\zp\SpringNotes\spring-security\spring-shiro\src\main\webapp;
    
    		#编码格式
    		charset utf-8;
    
    		#代理配置参数
            proxy_connect_timeout 180;
            proxy_send_timeout 180;
            proxy_read_timeout 180;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Forwarder-For $remote_addr;
    
            #反向代理的路径（和upstream绑定），location 后面设置映射的路径
            location / {
                proxy_pass http://zp_server1;
            }
    
            #静态文件，nginx自己处理
            location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
                root D:\01_Workspace\Project\github\zp\SpringNotes\spring-security\spring-shiro\src\main\webapp\views;
                #过期30天，静态文件不怎么更新，过期可以设大一点，如果频繁更新，则可以设置得小一点。
                expires 30d;
            }
    
            #设定查看Nginx状态的地址
            location /NginxStatus {
                stub_status           on;
                access_log            on;
                auth_basic            "NginxStatus";
                auth_basic_user_file  conf/htpasswd;
            }
    
            #禁止访问 .htxxx 文件
            location ~ /\.ht {
                deny all;
            }
    
    		#错误处理页面（可选择性配置）
    		#error_page   404              /404.html;
    		#error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            #location = /50x.html {
            #    root   html;
            #}
        }
    }

好了，让我们来试试吧：

1.  启动 webapp，注意启动绑定的端口要和 nginx 中的 `upstream` 设置的端口保持一致。
2.  更改 host：在 C:\\Windows\\System32\\drivers\\etc 目录下的 host 文件中添加一条 DNS 记录

127.0.0.1 www.helloworld.com

1.  启动前文中 startup.bat 的命令
2.  在浏览器中访问 www.helloworld.com，不出意外，已经可以访问了。

### Https 反向代理 ###

一些对安全性要求比较高的站点，可能会使用 HTTPS（一种使用 ssl 通信标准的安全 HTTP 协议）。

这里不科普 HTTP 协议和 SSL 标准。但是，使用 nginx 配置 https 需要知道几点：

*  HTTPS 的固定端口号是 443，不同于 HTTP 的 80 端口
 *  SSL 标准需要引入安全证书，所以在 nginx.conf 中你需要指定证书和它对应的 key

其他和 http 反向代理基本一样，只是在 `Server` 部分配置有些不同。

#HTTP服务器
      server {
          #监听443端口。443为知名端口号，主要用于HTTPS协议
          listen       443 ssl;
    
          #定义使用www.xx.com访问
          server_name  www.helloworld.com;
    
          #ssl证书文件位置(常见证书文件格式为：crt/pem)
          ssl_certificate      cert.pem;
          #ssl证书key位置
          ssl_certificate_key  cert.key;
    
          #ssl配置参数（选择性配置）
          ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
          ssl_session_timeout  5m;
          #数字签名，此处使用MD5
          ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
          ssl_prefer_server_ciphers  on;
    
          location / {
              root   /root;
              index  index.html index.htm;
          }
      }

### 负载均衡 ###

前面的例子中，代理仅仅指向一个服务器。

但是，网站在实际运营过程中，大部分都是以集群的方式运行，这时需要使用负载均衡来分流。

nginx 也可以实现简单的负载均衡功能。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

假设这样一个应用场景：将应用部署在 192.168.1.11:80、192.168.1.12:80、192.168.1.13:80 三台 linux 环境的服务器上。网站域名叫 www.helloworld.com，公网 IP 为 192.168.1.11。在公网 IP 所在的服务器上部署 nginx，对所有请求做负载均衡处理（下面例子中使用的是加权轮询策略）。

nginx.conf 配置如下：

http {
         #设定mime类型,类型由mime.type文件定义
        include       /etc/nginx/mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        #设定日志格式
        access_log    /var/log/nginx/access.log;
    
        #设定负载均衡的服务器列表
        upstream load_balance_server {
            #weigth参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大
            server 192.168.1.11:80   weight=5;
            server 192.168.1.12:80   weight=1;
            server 192.168.1.13:80   weight=6;
        }
    
       #HTTP服务器
       server {
            #侦听80端口
            listen       80;
    
            #定义使用www.xx.com访问
            server_name  www.helloworld.com;
    
            #对所有请求进行负载均衡请求
            location / {
                root        /root;                 #定义服务器的默认网站根目录位置
                index       index.html index.htm;  #定义首页索引文件的名称
                proxy_pass  http://load_balance_server ;#请求转向load_balance_server 定义的服务器列表
    
                #以下是一些反向代理的配置(可选择性配置)
                #proxy_redirect off;
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                #后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP
                proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
                proxy_connect_timeout 90;          #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
                proxy_send_timeout 90;             #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
                proxy_read_timeout 90;             #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
                proxy_buffer_size 4k;              #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
                proxy_buffers 4 32k;               #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置
                proxy_busy_buffers_size 64k;       #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
                proxy_temp_file_write_size 64k;    #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
    
                client_max_body_size 10m;          #允许客户端请求的最大单文件字节数
                client_body_buffer_size 128k;      #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数
            }
        }
    }

负载均衡策略

Nginx 提供了多种负载均衡策略，让我们来一一了解一下：

负载均衡策略在各种分布式系统中基本上原理一致，对于原理有兴趣，不妨参考 [负载均衡][Link 1]

轮询

upstream bck_testing_01 {
      # 默认所有服务器权重为 1
      server 192.168.250.220:8080
      server 192.168.250.221:8080
      server 192.168.250.222:8080
    }

加权轮询

upstream bck_testing_01 {
      server 192.168.250.220:8080   weight=3
      server 192.168.250.221:8080              # default weight=1
      server 192.168.250.222:8080              # default weight=1
    }

最少连接

upstream bck_testing_01 {
      least_conn;
    
      # with default weight for all (weight=1)
      server 192.168.250.220:8080
      server 192.168.250.221:8080
      server 192.168.250.222:8080
    }

加权最少连接

upstream bck_testing_01 {
      least_conn;
    
      server 192.168.250.220:8080   weight=3
      server 192.168.250.221:8080              # default weight=1
      server 192.168.250.222:8080              # default weight=1
    }

IP Hash

upstream bck_testing_01 {
    
      ip_hash;
    
      # with default weight for all (weight=1)
      server 192.168.250.220:8080
      server 192.168.250.221:8080
      server 192.168.250.222:8080
    
    }

普通 Hash

upstream bck_testing_01 {
    
      hash $request_uri;
    
      # with default weight for all (weight=1)
      server 192.168.250.220:8080
      server 192.168.250.221:8080
      server 192.168.250.222:8080
    
    }

### 网站有多个 webapp 的配置 ###

当一个网站功能越来越丰富时，往往需要将一些功能相对独立的模块剥离出来，独立维护。这样的话，通常，会有多个 webapp。

举个例子：假如 [www.helloworld.com][] 站点有好几个 webapp，finance（金融）、product（产品）、admin（用户中心）。访问这些应用的方式通过上下文(context)来进行区分:

[www.helloworld.com/finance/][www.helloworld.com_finance]

[www.helloworld.com/product/][www.helloworld.com_product]

[www.helloworld.com/admin/][www.helloworld.com_admin]

我们知道，http 的默认端口号是 80，如果在一台服务器上同时启动这 3 个 webapp 应用，都用 80 端口，肯定是不成的。所以，这三个应用需要分别绑定不同的端口号。

那么，问题来了，用户在实际访问 [www.helloworld.com][] 站点时，访问不同 webapp，总不会还带着对应的端口号去访问吧。所以，你再次需要用到反向代理来做处理。

配置也不难，来看看怎么做吧：

http {
    	#此处省略一些基本配置
    
    	upstream product_server{
    		server www.helloworld.com:8081;
    	}
    
    	upstream admin_server{
    		server www.helloworld.com:8082;
    	}
    
    	upstream finance_server{
    		server www.helloworld.com:8083;
    	}
    
    	server {
    		#此处省略一些基本配置
    		#默认指向product的server
    		location / {
    			proxy_pass http://product_server;
    		}
    
    		location /product/{
    			proxy_pass http://product_server;
    		}
    
    		location /admin/ {
    			proxy_pass http://admin_server;
    		}
    
    		location /finance/ {
    			proxy_pass http://finance_server;
    		}
    	}
    }

### 静态站点 ###

有时候，我们需要配置静态站点(即 html 文件和一堆静态资源)。

举例来说：如果所有的静态资源都放在了 `/app/dist` 目录下，我们只需要在 `nginx.conf` 中指定首页以及这个站点的 host 即可。

配置如下：

worker_processes  1;
    
    events {
    	worker_connections  1024;
    }
    
    http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
    
        gzip on;
        gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/javascript image/jpeg image/gif image/png;
        gzip_vary on;
    
        server {
    		listen       80;
    		server_name  static.zp.cn;
    
    		location / {
    			root /app/dist;
    			index index.html;
    			#转发任何请求到 index.html
    		}
    	}
    }

然后，添加 HOST：

127.0.0.1 static.zp.cn

此时，在本地浏览器访问 static.zp.cn ，就可以访问静态站点了。

### 搭建文件服务器 ###

有时候，团队需要归档一些数据或资料，那么文件服务器必不可少。使用 Nginx 可以非常快速便捷的搭建一个简易的文件服务。

Nginx 中的配置要点：

*  将 autoindex 开启可以显示目录，默认不开启。
 *  将 autoindex\_exact\_size 开启可以显示文件的大小。
 *  将 autoindex\_localtime 开启可以显示文件的修改时间。
 *  root 用来设置开放为文件服务的根路径。
 *  charset 设置为 `charset utf-8,gbk;`，可以避免中文乱码问题（windows 服务器下设置后，依然乱码，本人暂时没有找到解决方法）。

一个最简化的配置如下：

autoindex on;# 显示目录
    autoindex_exact_size on;# 显示文件大小
    autoindex_localtime on;# 显示文件时间
    
    server {
        charset      utf-8,gbk; # windows 服务器下设置后，依然乱码，暂时无解
        listen       9050 default_server;
        listen       [::]:9050 default_server;
        server_name  _;
        root         /share/fs;
    }

### 解决跨域 ###

web 领域开发中，经常采用前后端分离模式。这种模式下，前端和后端分别是独立的 web 应用程序，例如：后端是 Java 程序，前端是 React 或 Vue 应用。

各自独立的 web app 在互相访问时，势必存在跨域问题。解决跨域问题一般有两种思路：

1.  **CORS**

在后端服务器设置 HTTP 响应头，把你需要允许访问的域名加入 `Access-Control-Allow-Origin` 中。

1.  **jsonp**

把后端根据请求，构造 json 数据，并返回，前端用 jsonp 跨域。

这两种思路，本文不展开讨论。

需要说明的是，nginx 根据第一种思路，也提供了一种解决跨域的解决方案。

举例：[www.helloworld.com][] 网站是由一个前端 app ，一个后端 app 组成的。前端端口号为 9000， 后端端口号为 8080。

前端和后端如果使用 http 进行交互时，请求会被拒绝，因为存在跨域问题。来看看，nginx 是怎么解决的吧：

首先，在 enable-cors.conf 文件中设置 cors ：

# allow origin list
    set $ACAO '*';
    
    # set single origin
    if ($http_origin ~* (www.helloworld.com)$) {
      set $ACAO $http_origin;
    }
    
    if ($cors = "trueget") {
    	add_header 'Access-Control-Allow-Origin' "$http_origin";
    	add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';
    	add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';
    	add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type';
    }
    
    if ($request_method = 'OPTIONS') {
      set $cors "${cors}options";
    }
    
    if ($request_method = 'GET') {
      set $cors "${cors}get";
    }
    
    if ($request_method = 'POST') {
      set $cors "${cors}post";
    }

接下来，在你的服务器中 `include enable-cors.conf` 来引入跨域配置：

# ----------------------------------------------------
    # 此文件为项目 nginx 配置片段
    # 可以直接在 nginx config 中 include（推荐）
    # 或者 copy 到现有 nginx 中，自行配置
    # www.helloworld.com 域名需配合 dns hosts 进行配置
    # 其中，api 开启了 cors，需配合本目录下另一份配置文件
    # ----------------------------------------------------
    upstream front_server{
      server www.helloworld.com:9000;
    }
    upstream api_server{
      server www.helloworld.com:8080;
    }
    
    server {
      listen       80;
      server_name  www.helloworld.com;
    
      location ~ ^/api/ {
        include enable-cors.conf;
        proxy_pass http://api_server;
        rewrite "^/api/(.*)$" /$1 break;
      }
    
      location ~ ^/ {
        proxy_pass http://front_server;
      }
    }

到此，就完成了。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200617232118943.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200617232147396.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Nginx]: https://github.com/dunwu/nginx-tutorial/blob/master/docs/nginx-ops.md
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200617232325298.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhaWRpbmdudQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Link 1]: https://dunwu.github.io/blog/design/theory/load-balance-theory/
[www.helloworld.com]: http://www.helloworld.com/
[www.helloworld.com_finance]: http://www.helloworld.com/finance/
[www.helloworld.com_product]: http://www.helloworld.com/product/
[www.helloworld.com_admin]: http://www.helloworld.com/admin/