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nginx是什么?

nginx是俄罗斯人 Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的一个十分轻量级的HTTP服务器。它是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,同时也可以作为IMAP/POP3/SMTP的代理服务器。nginx使用的是BSD许可。

Nginx 以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。

Nginx 因为它的稳定性、丰富的模块库、灵活的配置和低系统资源的消耗而闻名。nginx适合用来做mongrel clusters 的前端 HTTP 响应。

为什么要用nginx,nginx有什么特点?

nginx的特点:

  • 核心特点:高并发请求的同时保持高效的服务
  • 热部署
  • 低内存消耗
  • 处理响应请求很快
  • 具有很高的可靠性

同时,nginx也可以实现高效的反向代理、负载均衡。

前端可以用nginx做些什么?

  • 搭建静态资源服务器
  • 反向代理分发后端服务(可以和nodejs搭配实现前后端分离)和跨域问题
  • 根据User Agent来重定向站点
  • 开发环境或测试环境切换(切换host)
  • url重写,使用rewrite规则本地映射
  • 资源内容篡改
  • 获取cookie做分流
  • 资源合并
  • gzip压缩
  • 压缩图片
  • sourceMap调试

如何安装nginx?

mac安装

安装brew之后,执行命令:

sudo brew install nginx

windows安装

  • 下载:nginx官网
  • 解压运行:解压至 c:ginx,运行 nginx.exe(即 nginx-c conf ginx.conf),默认使用80端口,日志见文件夹 C:ginxlogs
  • 关闭:nginx-s stop 或 taskkill/F/IM nginx.exe>nul

CentOS安装

安装前准备:

sudo yum install yum-utils

To set up the yum repository, create the file named /etc/yum.repos.d/nginx.repo with the following contents:

设置yum仓库,请创建/etc/yum.repos.d/nginx.repo 文件,包含以下内容:

[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

[nginx-mainline]
name=nginx mainline repo
baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=1
enabled=0
gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
module_hotfixes=true

By default, the repository for stable nginx packages is used. If you would like to use mainline nginx packages, run the following command:

默认情况下,使用稳定的nginx软件包的仓库。如果要使用主线nginx软件包,请运行以下命令:

sudo yum-config-manager --enable nginx-mainline

要安装nginx,请运行以下命令:

sudo yum install nginx

当提示您接受GPG密钥时,请验证指纹是否匹配 573B FD6B 3D8F BC64 1079 A6AB ABF5 BD82 7BD9 BF62,如果是,则接受它。

Ubuntu安装

安装前提:

sudo apt install curl gnupg2 ca-certificates lsb-release

为稳定的nginx软件包设置apt仓库,请运行以下命令:

echo "deb http://nginx.org/packages/ubuntu `lsb_release -cs` nginx" \
    | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx.list

如果要使用主线nginx软件包,请改为运行以下命令:

echo "deb http://nginx.org/packages/mainline/ubuntu `lsb_release -cs` nginx" \
    | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx.list

接下来,导入官方的nginx签名密钥,以便apt可以验证软件包的真实性:

curl -fsSL https://nginx.org/keys/nginx_signing.key | sudo apt-key add -

验证您现在是否具有正确的密钥:

sudo apt-key fingerprint ABF5BD827BD9BF62

输出应包含完整的指纹 573B FD6B 3D8F BC64 1079 A6AB ABF5 BD82 7BD9 BF62 ,如下所示:

pub   rsa2048 2011-08-19 [SC] [expires: 2024-06-14]
      573B FD6B 3D8F BC64 1079  A6AB ABF5 BD82 7BD9 BF62
uid   [ unknown] nginx signing key <signing-key@nginx.com>

要安装nginx,请运行以下命令:

sudo apt update
sudo apt install nginx

注:以下皆以mac/ubuntu为例。

nginx如何启动、重启、关闭?

  • 查看nginx版本

    nginx -v
    
  • 启动nginx服务:

    mac:

    sudo brew services start nginx
    
    或
    
    nginx
    

    ubuntu

    sudo service nginx start
    
    #支持指令:configtest start reload stop reload
    

访问http://localhost:8080,出现Welcome to nginx!字样,表示nginx服务安装及启动成功

  • 关闭nginx服务:

    mac

    sudo brew services stop nginx
    或
    nginx -s stop
    

    ubuntu

    sudo service nginx stop
    
  • 重启nginx服务:

    mac

    nginx -s reload
    或
    kill -HUP nginx进程号
    

    ubuntu

    sudo service nginx restart
    
  • nginx信号控制:

    mac

    • TERM,INT 快速关闭
    • QUIT 从容关闭
    • HUP 平滑重启,重新加载配置文件
    • USR1 重新打开日志文件,在切割日志时用途较大
    • USR2 平滑升级可执行程序
    • WINCH 从容关闭工作进程
  • 如何查看nginx的配置文件nginx.conf的路径和安装路径?

    查看配置文件位置和测试配置文件语法:

    nginx-t
    
  • 查看nginx安装路径:

    mac

    因为是使用brew安装的,所以使用brew命令:

    brew info nginx
    

    ubuntu

    nginx -V
    

nginx.conf基本配置有哪些?

nginx配置文件主要四个部分

  • main,全局设置,影响其它部分所有设置
  • server,主机服务相关设置,主要用于指定虚拟主机域名、IP和端口
  • location,URL匹配特定位置后的设置,反向代理、内容篡改相关设置
  • upstream,上游服务器设置,负载均衡相关配置

他们之间的关系式:

server继承main,location继承server;upstream既不会继承指令也不会被继承。

一份通用的配置和详解

#定义 Nginx 运行的用户和用户组,默认由 nobody 账号运行, windows 下面可以注释掉。 

user  nobody; 

#nginx进程数,建议设置为等于CPU总核心数。可以和worker_cpu_affinity配合

worker_processes  1; 

#全局错误日志定义类型,[ debug | info | notice | warn | error | crit ]

#error_log  logs/error.log;

#error_log  logs/error.log  notice;

#error_log  logs/error.log  info;


#进程文件,window下可以注释掉

#pid        logs/nginx.pid;

# 一个nginx进程打开的最多文件描述符(句柄)数目,理论值应该是最多打开文件数(系统的值ulimit -n)与nginx进程数相除,

# 但是nginx分配请求并不均匀,所以建议与ulimit -n的值保持一致。

worker_rlimit_nofile 65535;

#工作模式与连接数上限

events {
    
    # 参考事件模型,use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; 
        
    # epoll模型是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型,如果跑在FreeBSD上面,就用kqueue模型。

    #use epoll;
    
    #connections 20000;  # 每个进程允许的最多连接数
    
    # 单个进程最大连接数(最大连接数=连接数*进程数)该值受系统进程最大打开文件数限制,需要使用命令ulimit -n 查看当前设置

    worker_connections 65535;

}


#设定http服务器
http {
        
    #文件扩展名与文件类型映射表
        
    #include
    是个主模块指令,可以将配置文件拆分并引用,可以减少主配置文件的复杂度

    include  mime.types;
    
    #默认文件类型

    default_type  application/octet-stream;
        
    #charset utf-8; #默认编码

    #定义虚拟主机日志的格式
    
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
        
    #'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
        
    #'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
        
    #定义虚拟主机访问日志
        
    #access_log  logs/access.log  main;
        
    #开启高效文件传输模式,sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件,对于普通应用设为 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,降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常把这个改成off。

    sendfile        on;
    
    #autoindex on; #开启目录列表访问,合适下载服务器,默认关闭。
        
    #防止网络阻塞

    #tcp_nopush     on;
        
    #长连接超时时间,单位是秒,默认为0
    keepalive_timeout  65;
        
    # gzip压缩功能设置

    #开启gzip压缩输出
    gzip on; 
    #最小压缩文件大小
    gzip_min_length 1k; 
    #压缩缓冲区
    gzip_buffers 416k; 
    #压缩版本(默认1.1,前端如果是squid2.5请使用1.0)
    gzip_http_version 1.0; 
    #压缩等级
    gzip_comp_level 6;         
    #压缩类型,默认就已经包含text/html,所以下面就不用再写了,写上去也不会有问题,但是会有一个warn。
    gzip_types text/plain text/css text/javascript application/json application/javascript application/x-javascript application/xml;

    //和http头有关系,加个vary头,给代理服务器用的,有的浏览器支持压缩,有的不支持,所以避免浪费不支持的也压缩,所以根据客户端的HTTP头来判断,是否需要压缩
    gzip_vary on; 

    
    #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m; #开启限制IP连接数的时候需要使用
        
    # http_proxy服务全局设置
    client_max_body_size 10m;

    client_body_buffer_size 128k;

    proxy_connect_timeout   75;

    proxy_send_timeout   75;

    proxy_read_timeout   75;

    proxy_buffer_size   4k;

    proxy_buffers   432k;

    proxy_busy_buffers_size   64k;

    proxy_temp_file_write_size  64k;

    proxy_temp_path   /usr/local/nginx/proxy_temp 12;

    # 设定负载均衡后台服务器列表 

    upstream  backend.com  { 
                
        #ip_hash; # 指定支持的调度算法
                
        # upstream 的负载均衡,weight 是权重,可以根据机器配置定义权重。weigth 参数表示权值,权值越高被分配到的几率越大。

        server   192.168.10.100:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;  

        server   192.168.10.101:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;  

    }

        
    #虚拟主机的配置

    server {
            
        #监听端口
        listen 80;
            
        #域名可以有多个,用空格隔开
        server_name  localhost fontend.com;
            
        # Server Side Include,通常称为服务器端嵌入
        #ssi on;
            
        #默认编码                
        #charset utf-8;
                
        #定义本虚拟主机的访问日志                
        #access_log  logs/host.access.log  main;
                
        # 因为所有的地址都以 / 开头,所以这条规则将匹配到所有请求
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
            
        #error_page  404              /404.html;
                
        # redirect server error pages to the static page /50x.html                
        #

        error_page   500502503504 /50x.html;

        location = /50x.html {
            root   html;

        }

            
        # 图片缓存时间设置
        location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {

            expires 10d;
        }

        # JS和CSS缓存时间设置
        location ~ .*.(js|css)?$ {

            expires 1h;

        }
                
        # 代理配置       
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
                
        #location /proxy/ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;                
        #}

                
        # 转发处理php
        # 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;                
        #}

    }

        
    # 虚拟机可用于ip、域名、端口混合绑定的方式
    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration   
    #        
    #server {        
    #    listen       8000;        
    #    listen       somename:8080;        
    #    server_name  somename  alias  another.alias;        
    #    location / {        
    #        root   html;        
    #        index  index.html index.htm;        
    #    }        
    #}


    # HTTPS server        
    #        
    #server {        
    #    listen       443 ssl;        
    #    server_name  localhost;
    #    ssl_certificate      cert.pem;        
    #    ssl_certificate_key  cert.key;
    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;        
    #    ssl_session_timeout  5m;        
    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;        
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;
        
    #    location / {        
    #        root   html;        
    #        index  index.html index.htm;        
    #    }        
    #}

}

location如何匹配

参考:Nginx/Nginx-Location配置总结

示例:

# 精确匹配 / ,主机名后面不能带任何字符串
location  = / {
  [ configuration A ] 
}


# 因为所有的地址都以 / 开头,所以这条规则将匹配到所有请求
# 但是正则和最长字符串会优先匹配
location  / {
  [ configuration B ] 
}


# 匹配任何以 /documents/ 开头的地址,匹配符合以后,还要继续往下搜索
# 只有后面的正则表达式没有匹配到时,这一条才会采用这一条
location /documents/ {
  [ configuration C ] 

}

# 匹配任何以 /documents/Abc 开头的地址,匹配符合以后,还要继续往下搜索,注意~ 区分大小写
# 只有后面的正则表达式没有匹配到时,这一条才会采用这一条
location ~ /documents/Abc
{
  [ configuration CC ] 
}


# 匹配任何以 /images/ 开头的地址,匹配符合以后,停止往下搜索正则,采用这一条。
location ^~ /images/ {
  [ configuration D ] 
}

# 匹配所有以 gif,jpg或jpeg 结尾的请求  
# 然而,所有请求 /images/ 下的图片会被 config D 处理,因为 ^~ 到达不了这一条正则(~* 不区分大小写)
location ~* .(gif|jpg|jpeg)$ {
  [ configuration E ] 
}


# 字符匹配到 /images/,继续往下,会发现 ^~ 存在
location /images/ {
  [ configuration F ] 
}

# 最长字符匹配到 /images/abc,继续往下,会发现 ^~ 存在
# F与G的放置顺序是没有关系的
location /images/abc {
  [ configuration G ] 
}

# 只有去掉 config D 才有效:先最长匹配 config G 开头的地址,继续往下搜索,匹配到这一条正则,采用
location ~ /images/abc/ {  
    [ configuration H ] 
}


location ~* /js/.*/.js{

}

说明:

  • 以 =开头表示精确匹配
  • ^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头,不是正则匹配
  • ~开头表示区分大小写的正则匹配;
  • ~* 开头表示不区分大小写的正则匹配
  • / 通用匹配, 如果没有其它匹配,任何请求都会匹配到

优先级:

> (location =) > (location 完整路径) > (location ^~ 路径) > (location ~,~\* 正则顺序) > (location 部分起始路径) > (/)

如何配置反向代理

详解:


# 对 "/" 启用反向代理
location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:3000;  # 设置要代理的 uri,注意最后的 /。可以是 Unix 域套接字路径,也可以是正则表达式。

    proxy_redirect off; # 设置后端服务器“Location”响应头和“Refresh”响应头的替换文本

    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 获取用户的真实 IP 地址

  
    #后端的Web服务器可以通过 X-Forwarded-For 获取用户真实IP,多个 nginx 反代的情况下,例如 CDN。参见:http://gong1208.iteye.com/blog/1559835 和 http://bbs.linuxtone.org/thread-9050-1-1.html

    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  
    #以下是一些反向代理的配置,可选。

    proxy_set_header Host $host; # 允许重新定义或者添加发往后端服务器的请求头。
    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,
    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 432k; #proxy_buffers缓冲区,网页平均在32k以下的设置
    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

}


范例:

location ^~ /service/ {

  proxy_pass http://192.168.60.245:8080/;
  proxy_redirect      default;
  proxy_set_header    Host $host
  proxy_set_header    X-Real-IP $remote_addr;
  proxy_set_header    X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

}

简化:

location /proxy/ {

  proxy_pass http://backend.com/;
  proxy_redirect      default;

}

如何配置rewrite

rewrite功能就是结合正则表达式和标志位实现url重写和重定向。

rewrite只能放在server{}、location{}、if(){}块中,并且只能对域名后边的除去传递参数外的字符串起作用。

如URL:

http://microloan-sms-platform.yxapp.xyz/proxy/sms/task/querydeleted?page=1&pagesize=10,只对/proxy/sms/task/querydeleted进行重写。

如果相对域名或参数字符串起作用,可以使用全局变量匹配,也可以使用proxy_pass反向代理。

rewrite与location的区别:

表面看rewrite和location功能有点像,都能实现跳转,主要区别在于rewrite是在同一域名内更改获取资源的路径,而location是对一类路径做控制访问或反向代理,可以proxy_pass到其他机器

很多情况下rewrite也会写在location里,它们的执行顺序是:

  • 执行server块的rewrite指令
  • 执行location匹配
  • 执行选定的location中的rewrite指令

如果其中某步URI被重写,则重新循环执行1-3,直到找到真实存在的文件;循环超过10次,则返回500 Internal Server Error错误。

rewrite规则后边,通常会带有flag标志位:

  • last : 相当于Apache的[L]标记,表示完成rewrite
  • break : 停止执行当前虚拟主机的后续rewrite指令集
  • redirect : 返回 302临时重定向,地址栏会显示跳转后的地址
  • permanent : 返回 301永久重定向,地址栏会显示跳转后的地址

last 和 break 区别:

  • last一般写在 server和 if中,而 break一般使用在 location中
  • last不终止重写后的url匹配,即新的url会再从 server走一遍匹配流程,而 break终止重写后的匹配
  • break和 last都能组织继续执行后面的rewrite指令

rewrite常用正则:

参考:Linux/正则表达式

  • . :匹配除换行符以外的任意字符
  • ? :重复0次或1次
  • + :重复1次或更多次
  • * :重复0次或更多次
  • d :匹配数字
  • ^ :匹配字符串的开始
  • $ :匹配字符串的介绍
  • {n} :重复n次
  • {n,} :重复n次或更多次
  • [c] :匹配单个字符c
  • [a-z] :匹配a-z小写字母的任意一个

可以使用 ()来进行分组,可以通过 $1的形式来引用。

示例:

location /proxy/ {
    proxy_pass http://microloan-notification-web.yxapp.in;
    rewrite /proxy/(.*)$ /$1 break;
}

如何配置负载均衡

参考:Nginx/Nginx常用配置范例

负载均衡是反向代理的一个具体应用。

范例:

http{
    ...

    upstream  pay.9000  {
            server   10.10.10.78:80;
            server   10.10.10.88:80;
    }
    upstream  oauth.9000  {
            server   10.10.10.78:80;
    }    
    upstream  sys.9000  {
    }

    server {
        listen       80;
        server_name pay.9000.com;
        access_log  /data/logs/nginx/pay.9000.com.access.log;

        location /{
                proxy_pass        http://pay.9000;
                proxy_set_header   Host             $host;
                proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
                proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }

    ...
}

upstream是Nginx的HTTP Upstream模块,这个模块通过一个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。

Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法:

  • 轮询(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端某台服务器宕机,故障系统被自动剔除,使用户访问不受影响。Weight 指定轮询权值,Weight值越大,分配到的访问机率越高,主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。

  • ip_hash

每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器,有效解决了动态网页存在的session共享问题。

  • fair

这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的,如果需要使用这种调度算法,必须下载Nginx的upstream_fair模块。

  • url_hash

此方法按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的,如果需要使用这种调度算法,必须安装Nginx 的hash软件包。

upstream可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态,

支持的状态参数:

  • down,表示当前的server暂时不参与负载均衡
  • backup,预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求 backup机器,因此这台机器的压力最轻。
  • max_fails,允许请求失败的次数,默认为 1。当超过最大次数时,返回 proxy_next_upstream 模块定义的错误。
  • fail_timeout,在经历了 max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails可以和 fail_timeout一起使用。

注,当负载调度算法为ip_hash时,后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。

如何设置页面缓存

页面缓存设置指令:

proxy_cache_path: 指定缓存的路径和一些其他参数,缓存的数据存储在文件中,并且使用代理url的哈希值作为关键字与文件名。

proxy_cache_path/data/nginx/cache/webserver levels=1:2keys_zone=webserver:20mmax_size=1g;
  • levels参数指定缓存的子目录数。

  • keys_zone指定活动的key和元数据存储在共享池(webserver为共享池名称,20m位共享池大小), inactive参数指定的时间内缓存的数据没有被请求则被删除,默认inactive为10分钟 ·max_size指定缓存空间的大小。

  • proxy_cache: 设置一个缓存区域的名称,一个相同的区域可以在不同的地方使用。

  • proxy_cache_valid: 为不同的应答设置不同的缓存时间。

如何设置读写分离

server {

    listen       80;

    server_name  localhost;
    
    #charset koi8-r;
        
    #access_log  logs/host.access.log  main;

    location / {

        proxy_pass http://192.128.133.202;
            
        if($request_method = "PUT"){
            proxy_pass http://192.128.18.201;
        }
    }

}

参考

  • Location配置总结
  • Nginx常用配置范例
  • Nginx能为前端开发带来什么?
  • 前端工程师应该知道的Nginx
  • 前端 Nginx https SSL proxy + 后端 Nginx http 应用的布署教程
  • nginx配置location总结及rewrite规则写法
  • nginx服务器安装及配置文件详解

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