nginx概念及使用

06-01 1682阅读

一、Nginx 核心概念

Nginx（发音为 "engine-x"）是一个高性能、开源的 Web 服务器和反向代理服务器，由俄罗斯工程师伊戈尔・赛索耶夫（Igor Sysoev）于 2004 年开发，最初用于解决当时高并发场景下 Apache 服务器的性能瓶颈问题。

核心特点：

高并发低资源消耗：采用异步非阻塞（epoll/kqueue）的事件驱动模型，单台服务器可轻松处理数万并发连接，内存占用仅几十 MB（对比 Apache 的进程 / 线程模型，资源消耗更高）。
模块化设计：核心功能通过模块化扩展（如 HTTP、邮件代理、TCP/UDP 代理），支持动态加载模块（需编译时启用）。
反向代理与负载均衡：原生支持反向代理、负载均衡（轮询、权重、IP 哈希、最少连接等策略），是微服务架构中 API 网关的常见选择。
静态资源处理高效：对静态文件（HTML/JS/CSS/ 图片）的响应速度远超 Apache，支持文件缓存、压缩（gzip/brotli）、范围请求（断点续传）。

高可靠性：支持热重载（nginx -s reload），修改配置无需重启服务；Worker 进程独立运行，单个进程崩溃不影响整体服务。

二、Nginx 典型应用场景

Nginx 凭借其性能优势，广泛应用于以下场景：

1. 静态 Web 服务器

作为静态资源（HTML / 图片 / 视频）的托管服务器，比 Apache 更高效。例如：托管企业官网、前端框架（React/Vue）构建的静态站点。

2. 反向代理服务器

反向代理是 Nginx 最核心的用途之一：客户端请求先到 Nginx，由 Nginx 转发到后端真实服务器（如 Tomcat/Node.js/PHP-FPM），隐藏后端服务器细节，提升安全性。

3. 负载均衡器

通过配置多台后端服务器，Nginx 可将请求按策略（轮询、权重、IP 哈希等）分发给不同服务器，避免单节点压力过大，提升系统可用性。

4. API 网关

结合 Nginx 的请求路由、协议转换（HTTP/HTTPS）、流量控制（速率限制）、安全过滤（请求头修改、黑白名单）等功能，作为微服务架构的入口网关。

5. HTTP 缓存服务器

通过proxy_cache指令缓存后端服务器的响应结果，减少重复请求对后端的压力，提升用户访问速度（如缓存静态资源或高频动态接口）。

三、Linux 系统安装 Nginx

方式 1：通过包管理器安装（推荐）

# 更新包索引
sudo apt update
# 安装Nginx
sudo apt install nginx -y
# 启动服务并设置开机自启
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl enable nginx

方式 2：源码编译安装（自定义功能）

适合需要定制模块（如ngx_http_ssl_module/ngx_http_realip_module）或更高版本的场景：

# 安装依赖
sudo apt install gcc make libpcre3-dev zlib1g-dev openssl-dev -y  # Ubuntu
# 或 sudo yum install gcc make pcre-devel zlib-devel openssl-devel -y （CentOS）
# 下载源码（以1.24.0版本为例）
wget https://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz
cd nginx-1.24.0
# 配置编译参数（启用SSL、gzip等模块）
./configure \
  --prefix=/usr/local/nginx \  # 安装路径
  --with-http_ssl_module \      # 启用HTTPS支持
  --with-http_gzip_static_module \  # 启用gzip静态压缩
  --with-http_realip_module     # 启用真实IP获取（反向代理场景）
# 编译并安装
make && sudo make install

例如我的./configure如下：

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --with-http_secure_link_module --with-http_stub_status_module --with-stream --with-pcre=/home/jerry/snap/nginx/pcre-8.45 --with-zlib=/home/jerry/snap/nginx/zlib-1.2.13 --with-openssl=/home/jerry/snap/nginx/openssl-1.1.1s

四、Nginx 核心配置解析

Nginx 的配置文件默认位于 /etc/nginx/nginx.conf（包管理器安装）或 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf（源码安装），采用模块化层级结构，核心包含 3 大块：

1. 主配置块（main）

全局配置，影响所有模块，例如：

user www-data;  # 运行Nginx的用户/用户组（Ubuntu默认www-data）
worker_processes auto;  # Worker进程数（建议设置为CPU核心数，auto自动检测）
error_log /var/log/nginx/error.log warn;  # 错误日志路径及级别（debug/info/warn/error）
pid /run/nginx.pid;  # 主进程PID文件路径
# 事件模块配置（events块）
events {
  worker_connections 1024;  # 每个Worker进程最大并发连接数
  use epoll;  # 指定事件驱动模型（Linux推荐epoll，FreeBSD用kqueue）
}

当 worker_processes auto; 配置下开启四个进程（worker），且 Nginx 配置文件监听四个端口（9000~9003）时，完整连接处理过程如下：

Nginx 启动阶段
- Master 进程读取配置文件，创建 9000~9003 端口的监听套接字（fd），并开始监听。
- Master 进程通过 fork() 生成四个 worker 进程。每个 worker 进程继承 master 的监听套接字（fd），此时所有 worker 进程共享这四个端口的监听。
- 连接请求到达时
  - 当客户端向某一端口（如 9000）发起连接请求，内核通过负载均衡机制（如 SO_REUSEPORT 特性避免惊群效应）选择一个 worker 进程处理该连接。
  - 被选中的 worker 进程调用 accept() 接受连接，生成新的连接套接字（fd），并将该 fd 添加到自身的 epoll 实例中管理。
  - 后续该连接的读 / 写事件由该 worker 进程通过 epoll 监听和处理（如读取客户端请求、返回响应等）。
  - 多端口与负载均衡
    - 对于 9001~9003 端口，流程类似：每个端口的连接请求由内核分配给某个 worker 进程，worker 进程处理连接并通过自身 epoll 管理。
    - 四个 worker 进程各自独立维护自己的 epoll 实例，分别处理不同端口的连接请求，实现多进程并发处理，充分利用多核性能。
    - 事件循环与资源管理
      - 每个 worker 进程在自己的事件循环中通过 epoll 监听连接套接字的事件（如可读、可写）。
      - 当连接关闭或发生异常时，worker 进程从 epoll 中移除对应 fd，并释放相关资源。

2. HTTP 块（http）

定义 HTTP 相关的核心功能，如虚拟主机、反向代理、缓存等，支持嵌套server（虚拟主机）和location（路径匹配）块：

http {
  # 全局HTTP配置（对所有server生效）
  include /etc/nginx/mime.types;  # MIME类型映射文件
  default_type application/octet-stream;  # 默认MIME类型（未匹配时）
  
  # 日志格式定义（可自定义字段）
  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;  # 访问日志路径及格式
  # 连接超时设置
  send_timeout 60;  # 发送响应超时时间（秒）
  keepalive_timeout 75;  # 长连接超时时间
  # 静态资源优化（gzip压缩）
  gzip on;
  gzip_min_length 1k;  # 最小压缩文件大小（小于1KB不压缩）
  gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;  # 压缩类型
  # 虚拟主机（server块，可定义多个）
  server {
    listen 80;  # 监听端口
    server_name example.com www.example.com;  # 绑定域名（支持通配符如*.example.com）
    root /var/www/example;  # 网站根目录（静态文件路径）
    index index.html index.htm;  # 默认索引文件
    # 路径匹配（location块）
    location / {
      try_files $uri $uri/ =404;  # 尝试访问文件/目录，不存在返回404
    }
    # 反向代理示例（转发/api开头的请求到后端Node.js服务）
    location /api/ {
      proxy_pass http://127.0.0.1:3000/;  # 后端服务器地址（注意末尾的/）
      proxy_set_header Host $host;  # 传递原始请求头到后端
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递真实客户端IP
      proxy_connect_timeout 10;  # 连接后端超时时间（秒）
    }
    # 错误页面配置
    error_page 404 /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
  }
}

以下是我写的问卷系统使用的nginx.conf，解析以及优化建议如下：

user  root;
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    client_max_body_size 30m;
    # 添加以下配置，用于设置全局的跨域相关响应头，允许所有域名跨域访问（生产环境可按需修改为指定域名）
    add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
    add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
    add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
    add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #index  index.html index.htm  default.htm default.html;
        root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
        location /login {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /login.html;
            # 针对这个具体的location块，也可以单独配置更细化的跨域头信息，以下是示例（如果全局配置满足需求可不加）
            # add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            # add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            # add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            # add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /reg {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /reg.html;
        }
        location /survey {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /survey.html;
        }
        location /root {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /root.html;
        }
        location /root_create_table{    #在root的开始界面的创建新的问卷
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /root_create_table.html;
        }
        location /root_table {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /root_table.html;
        }
        location /table {
            #root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
            try_files $uri $uri/ /table.html;
        }
        # api相关location块
        location /api/mypictures{
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;
            # 针对/api开头的这些接口相关location块，也添加跨域头信息（可根据实际需求决定是否和全局配置保持一致或者单独配置）
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        # api相关location块
        location /api/mytables{
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;
            # 针对/api开头的这些接口相关location块，也添加跨域头信息（可根据实际需求决定是否和全局配置保持一致或者单独配置）
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/login{
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/reg{
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/unreg{
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/upload{
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/delete{
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/root/tables{
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/root/table_delete{  #删除特定的表格
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        location /api/root/table_create{  #删除特定的表格
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
            add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
            add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';
        }
        # 添加 Lua 脚本的 location 块
        location /test_login {
            default_type 'text/plain';
            content_by_lua_file /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-src/lua/test_login.lua;
        }
        location /test_questionnare {
            default_type 'text/plain';
            content_by_lua_file /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-src/lua/test_questionnare.lua;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

一、全局配置块

user  root;

作用：指定 Nginx 工作进程运行的用户和用户组（默认 nobody）。

注意：

开发环境可临时使用 root，但生产环境严禁使用（权限过高存在安全风险），建议创建专用用户（如 nginx 或 www-data）。

配置格式：user []，如 user nginx nginx;。

worker_processes  1;

作用：设置 Nginx 工作进程（Worker）的数量。

解析：

1 表示仅启动 1 个 Worker 进程，适用于单核心 CPU 或开发环境。

生产环境建议：设为 auto（自动检测 CPU 核心数）或显式指定核心数（如 worker_processes 4;），充分利用多核性能。

二、事件模块（events 块）

events {
    worker_connections  1024;
}

作用：配置 Worker 进程的连接处理策略。

解析：

worker_connections 1024：每个 Worker 进程最多可同时处理的连接数（含监听连接和客户端连接）。
理论最大并发连接数：worker_processes * worker_connections，即此处为 1×1024=1024。

生产环境建议：根据内存调整，通常设为 10240 或更高（如 worker_connections 8192;）。

三、HTTP 核心配置（http 块）

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

include mime.types：引入 MIME 类型映射文件（默认路径 /etc/nginx/mime.types），用于识别文件类型（如 .js 对应 application/javascript）。
default_type application/octet-stream：未匹配到 MIME 类型的文件，默认以二进制流形式处理（避免浏览器误解析）。
```
    sendfile        on;
```
作用：启用 sendfile 系统调用（零拷贝技术），提升静态文件传输效率（减少内核空间与用户空间的数据拷贝）。
适用场景：静态资源服务器、文件下载等场景，建议始终开启（默认 off）。
```
    keepalive_timeout  65;
```
作用：设置 HTTP 长连接的超时时间（秒）。
解析：客户端与 Nginx 建立的连接在空闲 65 秒后自动关闭，减少无效连接占用资源。
```
    client_max_body_size 30m;
```
作用：限制客户端请求体的最大大小（含文件上传）。

场景：适用于需要上传文件的场景（如图片、文档），30m 表示允许最大 30MB 的请求体。

四、全局跨域配置

    # 全局跨域头（开发环境可用 *，生产环境需限制具体域名）
    add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
    add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS';
    add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
    add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';

作用：解决前端与后端的跨域问题（CORS）。

解析：

Access-Control-Allow-Origin: *：允许所有域名跨域（开发环境方便，但生产环境需改为具体域名，如 add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'https://example.com';）。
OPTIONS 请求处理：前端发送跨域请求时会先发送 OPTIONS 预检请求，需允许 OPTIONS 方法。

优化建议：将跨域头移至 http 块顶部，避免在每个 location 重复配置。

五、虚拟主机（server 块）

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

listen 80：监听 HTTP 80 端口。

server_name localhost：绑定域名或 IP（此处为本地开发环境，仅响应 localhost 的请求）。

        root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;

作用：设置当前虚拟主机的根目录，用于解析静态文件路径。

示例：当请求 /login.html 时，Nginx 会查找路径 /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front/login.html。

六、静态资源路由（location 块）

1. /login 路由

        location /login {
            try_files $uri $uri/ /login.html;
        }

作用：处理 /login 路径的请求。

解析：

try_files $uri $uri/ /login.html;：

先尝试访问请求的 URI（如 /login）对应的文件或目录；
若不存在，则返回根目录下的 login.html 文件（实现前端路由匹配，避免 404）。

适用场景：SPA（单页应用）路由，如 Vue/React 的前端路由。

2. 其他静态路由（/reg, /survey 等）

        location /reg {
            try_files $uri $uri/ /reg.html;
        }
        # 省略 `/survey`, `/root` 等类似配置...

作用：与 /login 逻辑一致，分别映射到 reg.html, survey.html 等前端页面。

七、API 反向代理（location 块）

1. /api/mypictures 接口

        location /api/mypictures{
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;
            # 跨域头（全局已配置，此处可省略）
            add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
            # ... 省略重复的跨域头配置 ...
        }

作用：将以 /api/mypictures 开头的请求转发到后端服务器 http://127.0.0.1:8081。

解析：

proxy_pass：反向代理的目标地址，末尾不带 / 时，请求路径会保留前缀（如 /api/mypictures 转发为 http://127.0.0.1:8081/api/mypictures）。

跨域头优化：全局 http 块已配置跨域头，此处可删除重复的 add_header，避免响应头冗余。

2. 其他 API 接口（/api/login, /api/upload 等）

        location /api/login{
            proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
            # ... 省略重复的跨域头配置 ...
        }

共性：所有 /api/ 开头的路径均转发到后端 8081 端口，适用于前后端分离架构（前端跑在 Nginx，后端为独立服务）。

建议优化：

location /api/ {  # 统一匹配所有 /api/ 路径
    proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
    proxy_set_header Host $host;  # 传递原始 Host 头
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递客户端真实 IP
}

合并为一个 location 块，避免重复代码，提升可维护性。

八、Lua 脚本支持（动态请求处理）

        location /test_login {
            default_type 'text/plain';
            content_by_lua_file /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-src/lua/test_login.lua;
        }

作用：通过 ngx_lua 模块执行 Lua 脚本，动态生成响应内容（如测试接口、自定义逻辑）。
依赖：需提前编译 Nginx 并启用 ngx_lua 模块（--add-module=/path/to/ngx_lua）。

示例场景：

临时测试接口逻辑；

动态生成验证码、签名等。

九、错误页面配置

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

作用：当后端返回 500 系列错误时，Nginx 自动返回 50x.html 页面。

解析：

root html;：50x.html 的实际路径为 Nginx 默认的 html 目录（通常为 /usr/share/nginx/html 或编译时指定的路径）。

注意：若前端项目的错误页面在根目录（如 /home/jerry/.../50x.html），需将 root 指向前端目录：

location = /50x.html {
    root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
}

十、优化建议与注意事项

1. 生产环境改进点

用户权限：

user nginx nginx;  # 创建专用用户（需先 `useradd nginx`）

Worker 进程数：

worker_processes auto;  # 自动适配 CPU 核心数

跨域安全：

add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'https://your-domain.com';  # 限制具体域名

合并 API 代理：
将多个 /api/ 路径合并为一个 location 块，减少配置冗余。

2. 性能优化

开启 Gzip 压缩：

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

静态资源缓存：

location /api/ {  # 统一匹配所有 /api/ 路径
    proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
    proxy_set_header Host $host;  # 传递原始 Host 头
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递客户端真实 IP
}

3. 安全加固

禁止直接访问敏感文件：

location ~* \.(php|sh|bak|swp)$ {
    deny all;  # 禁止访问 PHP、脚本文件、备份文件等
}

隐藏 Nginx 版本号：

server_tokens off;

五、Nginx 常用操作命令

命令	说明
sudo nginx	启动 Nginx 服务
sudo nginx -s stop	强制停止服务（立即终止所有连接）
sudo nginx -s quit	优雅停止服务（完成当前请求后退出）
sudo nginx -s reload	重新加载配置文件（热更新，推荐）
sudo nginx -t	检查配置文件语法是否正确
sudo nginx -v	查看 Nginx 版本信息

六、Nginx 性能调优建议

Worker 进程数：设置为 CPU 核心数（worker_processes auto），避免进程竞争。
连接数优化：worker_connections设为 10240（根据内存调整），配合multi_accept on（允许 Worker 进程一次性接受多个连接）。
静态资源缓存：通过expires指令设置客户端缓存时间（如图片 / JS/CSS 缓存 30 天）。
压缩配置：启用gzip或brotli压缩，减少传输流量（仅对文本类文件有效）。
日志优化：对静态资源关闭访问日志（access_log off;），减少 I/O 消耗。

七、常见问题排查

502 Bad Gateway：通常是后端服务器无响应（检查后端服务是否启动、端口是否开放）。
403 Forbidden：可能是 Nginx 用户（user）无权限访问网站目录（检查目录权限chmod）。
配置修改不生效：未执行nginx -s reload（需重载配置）或配置文件语法错误（通过nginx -t检查）。

日志查看：

访问日志：/var/log/nginx/access.log（记录所有请求）

错误日志：/var/log/nginx/error.log（记录异常信息）

八、反向代理（Reverse Proxy）

1. 核心原理

角色定位：Nginx 作为客户端的「代理服务器」，接收所有外部请求，根据规则转发到后端真实服务器（如 Tomcat/Node.js/Java 服务），并将响应返回给客户端。

核心作用：

隐藏后端服务器架构（IP、端口等细节），提升安全性；
统一处理跨域、认证、日志等公共逻辑，简化后端开发；

支持协议转换（如 HTTP ↔ HTTPS、WebSocket 代理）。

2. 典型配置场景

场景 1：基础 HTTP 反向代理

需求：将 http://api.example.com 的请求转发到后端 192.168.1.100:8080 服务，并传递真实客户端 IP。

配置示例：

server {
  listen 80;
  server_name api.example.com;
  location / {
    # 转发请求到后端服务器（注意结尾的/，与location路径匹配）
    proxy_pass http://192.168.1.100:8080/;
    
    # 传递原始请求头（Host 用于后端识别域名，X-Real-IP 传递真实IP）
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 多级代理时记录路径
    
    # 超时配置（避免后端服务响应慢导致连接挂起）
    proxy_connect_timeout 5s;
    proxy_read_timeout 30s;
    proxy_send_timeout 30s;
  }
}

场景 2：HTTPS 反向代理（代理 HTTPS 后端服务）

需求：后端服务使用 HTTPS 协议（如 Java Spring Boot 服务），Nginx 需转发 HTTPS 请求。

配置示例：

server {
  listen 80;
  server_name secure-api.example.com;
  location / {
    # 转发到 HTTPS 后端（协议为 https://）
    proxy_pass https://192.168.1.101:8443/;
    
    # 信任后端证书（若为自签名证书需添加）
    proxy_ssl_verify off;
    proxy_ssl_certificate /path/to/backend_cert.pem;  # 可选：验证后端证书时使用
  }
}

场景 3：WebSocket 反向代理

需求：支持前端 WebSocket 连接（ws://chat.example.com），转发到后端 WebSocket 服务。

配置示例：

server {
  listen 80;
  server_name chat.example.com;
  location / {
    # 转发 WebSocket 请求（需切换协议头）
    proxy_pass http://192.168.1.102:8080;
    
    # 关键配置：升级协议为 WebSocket
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
  }
}

场景 4：路径重写反向代理

需求：将 http://example.com/app/ 路径的请求转发到后端 http://backend:3000/，并去除路径前缀 /app。

配置示例：

server {
  listen 80;
  server_name example.com;
  location /app/ {
    # 去除路径前缀 /app，转发到后端根路径
    proxy_pass http://backend:3000/;
    rewrite ^/app/(.*) /$1 break;  # 重写路径
    
    # 其他通用配置
    proxy_set_header Host $host;
  }
}

3. 验证方法

检查请求头：
后端服务中打印 X-Real-IP 或 X-Forwarded-For 头，确认是否为客户端真实 IP。
```
# 示例：用 curl 模拟请求并查看响应头
curl -H "Host: api.example.com" http://localhost/app/
```

日志验证：

在 Nginx 访问日志中添加 $upstream_addr 字段，查看请求转发的后端地址：

log_format proxy_log '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                     '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                     '"$http_user_agent" "$upstream_addr"';
access_log /var/log/nginx/proxy_access.log proxy_log;

九、负载均衡（Load Balancing）高级应用

1. 负载均衡策略详解

Nginx 支持多种分配策略，通过 upstream 块配置：

策略	说明	适用场景
轮询	默认策略，依次将请求分发给后端服务器（权重相同则均匀分配）。	无状态服务，服务器性能一致。
权重	weight 参数指定服务器处理能力（如 weight=3 表示处理 3 倍请求）。	服务器性能不均场景。
IP 哈希	按客户端 IP 的哈希值固定路由到某台服务器（会话保持）。	需要会话保持的场景。
最少连接	优先将请求分发给当前连接数最少的服务器。	长连接较多的场景（如下载服务）。
URL 哈希	按请求 URL 的哈希值路由（需第三方模块 ngx_http_upstream_hash）。	相同 URL 需固定到同一服务器（如静态资源缓存）。
动态权重	根据服务器响应时间动态调整权重（需第三方模块 ngx_http_upstream_least_time）。	实时动态负载均衡。

2. 典型配置示例

场景 1：轮询策略（默认）

需求：将请求均匀分发给 3 台后端服务器。

配置示例：

http {
  upstream web_app {
    server 192.168.1.101:8080;
    server 192.168.1.102:8080;
    server 192.168.1.103:8080;
  }
  server {
    listen 80;
    server_name lb.example.com;
    location / {
      proxy_pass http://web_app;
      proxy_set_header Host $host;
    }
  }
}

场景 2：权重策略（性能差异化）

需求：2 台高性能服务器（权重 2）和 1 台低性能服务器（权重 1）。

配置示例：

upstream web_app {
  server 192.168.1.101:8080 weight=2;
  server 192.168.1.102:8080 weight=2;
  server 192.168.1.103:8080 weight=1;
}

场景 3：IP 哈希（会话保持）

需求：确保同一客户端的请求始终路由到同一服务器（如电商购物车场景）。

配置示例：

upstream web_app {
  ip_hash;  # 启用 IP 哈希策略
  server 192.168.1.101:8080;
  server 192.168.1.102:8080;
}

场景 4：最少连接策略

需求：优先将请求分发给当前负载较低的服务器（如视频流媒体服务）。

配置示例：

upstream web_app {
  least_conn;  # 启用最少连接策略
  server 192.168.1.101:8080;
  server 192.168.1.102:8080;
}

场景 5：健康检查（避免转发到故障节点）

需求：自动剔除不可用的后端服务器，并在恢复后重新加入集群。

配置示例（需启用 ngx_http_upstream_module）：

upstream web_app {
  server 192.168.1.101:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;  # 2次失败则标记为不可用，30s后重试
  server 192.168.1.102:8080;
  server 192.168.1.103:8080 down;  # 手动标记为下线（维护状态）
}

3. 高级配置：会话保持与缓存

会话保持（Sticky Cookies）

通过 Cookie 实现会话固定，确保同一客户端请求始终路由到同一服务器：

upstream web_app {
  server 192.168.1.101:8080;
  server 192.168.1.102:8080;
  
  # 生成名为 "sticky" 的 Cookie，值为后端服务器的哈希值
  sticky cookie srv_id expires=1h domain=.example.com path=/;
}

缓存响应结果

通过 proxy_cache 减少后端压力，缓存高频请求结果：

http {
  # 定义缓存区域（内存+磁盘）
  proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m;
  proxy_cache_key "$scheme$host$request_uri";  # 缓存键规则
  upstream web_app {
    server 192.168.1.101:8080;
  }
  server {
    location / {
      proxy_pass http://web_app;
      proxy_cache my_cache;  # 启用缓存
      proxy_cache_valid 200 302 1h;  # 对200/302响应缓存1小时
      proxy_cache_valid 404 1m;     # 对404响应缓存1分钟
    }
  }
}

4. 验证负载均衡效果

模拟请求分发：

使用 curl 配合循环脚本，发送多个请求并观察后端服务器日志：

# 循环发送10次请求，查看响应来自哪台服务器
for i in {1..10}; do curl http://lb.example.com; done

压力测试：
使用 ab（Apache Benchmark）工具测试负载均衡均匀性：
```
ab -n 1000 -c 10 http://lb.example.com/
```
统计结果中 Requests per second 应接近后端服务器数量的倍数（如 3 台服务器则 QPS 约为单台的 3 倍）。
查看 Nginx 状态页：
启用 ngx_http_stub_status_module 查看 upstream 状态：
```
location /status {
  stub_status on;
  access_log off;
  allow 127.0.0.1;  # 仅允许本地访问
  deny all;
}
```
访问 http://nginx_ip/status 可查看活跃连接数、请求总数等指标。

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一、Nginx 核心概念

核心特点：

二、Nginx 典型应用场景

1. 静态 Web 服务器

2. 反向代理服务器

3. 负载均衡器

4. API 网关

5. HTTP 缓存服务器

三、Linux 系统安装 Nginx

方式 1：通过包管理器安装（推荐）

方式 2：源码编译安装（自定义功能）

四、Nginx 核心配置解析

1. 主配置块（main）

2. HTTP 块（http）

一、全局配置块

二、事件模块（events 块）

三、HTTP 核心配置（http 块）

四、全局跨域配置

五、虚拟主机（server 块）

六、静态资源路由（location 块）

1. /login 路由

2. 其他静态路由（/reg, /survey 等）

七、API 反向代理（location 块）

1. /api/mypictures 接口

2. 其他 API 接口（/api/login, /api/upload 等）

八、Lua 脚本支持（动态请求处理）

九、错误页面配置

十、优化建议与注意事项

1. 生产环境改进点

2. 性能优化

3. 安全加固

五、Nginx 常用操作命令

六、Nginx 性能调优建议

七、常见问题排查

八、反向代理（Reverse Proxy）

1. 核心原理

2. 典型配置场景

场景 1：基础 HTTP 反向代理

场景 2：HTTPS 反向代理（代理 HTTPS 后端服务）

场景 3：WebSocket 反向代理

场景 4：路径重写反向代理

3. 验证方法

九、负载均衡（Load Balancing）高级应用

1. 负载均衡策略详解

2. 典型配置示例

场景 1：轮询策略（默认）

场景 2：权重策略（性能差异化）

场景 3：IP 哈希（会话保持）

场景 4：最少连接策略

场景 5：健康检查（避免转发到故障节点）

3. 高级配置：会话保持与缓存

会话保持（Sticky Cookies）

缓存响应结果

4. 验证负载均衡效果

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