Nginx 核心功能之正反代理

目錄

一、Nginx

二、正向代理?

三、反向代理

四、Nginx 緩存

1. 緩存功能的核心原理和緩存類型

2. 代理緩存功能設置

五、Nginx rewrite和正則

（1）Nginx 正則

（2）nginx location

（3）Rewrite

（4）實例：

一、Nginx

概述：Nginx 是一款高性能的?開源 Web 服務器?和?反向代理服務器，以高并發處理、低內存消耗和模塊化架構著稱。

核心功能：

功能說明
靜態資源服務高效處理 HTML、CSS、JS、圖片等靜態文件，支持 Gzip 壓縮和緩存優化。
反向代理將客戶端請求轉發到后端服務器集群，實現負載均衡和高可用。
SSL/TLS 終止處理 HTTPS 加密和解密，減輕后端服務器壓力。
限流與防護支持請求速率限制、IP 黑白名單、防 DDoS 攻擊。
動態內容處理通過 FastCGI 協議與 PHP、Python 等后端語言交互（需配合 PHP-FPM 等工具）。

注意：配置代理前提 nginx的版本必須高些

二、正向代理?

概述：正向代理是?客戶端與目標服務器之間的中間服務器，代表客戶端向外部服務器發送請求。

?

工作流程：

  1. 客戶端配置代理服務器（如瀏覽器設置代理 IP 和端口）。

  2. 客戶端發送請求到代理服務器。

  3. 代理服務器轉發請求到目標服務器。

  4. 目標服務器返回響應到代理服務器。

  5. 代理服務器將響應返回給客戶端。

配置步驟：

#正向代理
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......省略部分信息server {listen       8080;resolver 114.114.114.114 8.8.8.8;proxy_connect;proxy_connect_allow 80 443;proxy_connect_connect_timeout 10s;proxy_connect_read_timeout 10s;proxy_connect_send_timeout 10s;server_name  localhost;location / {#    root   html;#    index  index.html index.htm;proxy_pass $scheme://$http_host$request_uri;proxy_set_header Host $http_host;proxy_buffers 256 4k;proxy_max_temp_file_size 0;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Connection "";}nginx -t	##檢查文件配置

三、反向代理

概述：反向代理是?客戶端與后端服務器之間的中間服務器，代表后端服務器接收客戶端請求，隱藏真實服務器信息。

  • 核心優勢：

    • 負載均衡：分發請求到多個后端服務器。

    • 安全防護：隱藏后端服務器 IP，防止直接暴露。

    • 緩存加速：緩存靜態內容，減少后端壓力。

配置步驟：

#反向代理（七層代理）
進行反向代理的配置，寫在server外面（準備兩臺httpd網站，兩個網站，兩個網站內容不同，記得關防火墻，啟動httpd）vim /usr/local/nginx/conf/nginx.confupstream myhttp {server 192.168.10.103:80;server 192.168.10.104:80;}#下面這個修改server里面的location location / {# root   html;# index  index.html index.htm;proxy_pass http://myhttp;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;}nginx -t	##檢查文件配置（四層反向代理）并不在http里面寫，在ecents下面寫
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.confstream {upstream myssh{server 192.168.10.102:22;}server {listen 2222;proxy_pass myssh;proxy_connect_timeout 10s;proxy_timeout 1h;}
}nginx -t	##檢查文件配置

四、Nginx 緩存

Nginx 緩存通過存儲響應內容（靜態或動態）減少后端服務器負載，提升響應速度和并發能力。

1. 緩存功能的核心原理和緩存類型

（1）代理緩存

  • 核心作用：通過緩存后端服務器的響應內容，減少重復請求對后端的壓力，加快客戶端訪問速度。

  • 緩存類型：

    • 代理緩存（Proxy Cache）：針對反向代理場景，緩存后端服務器的響應（如動態接口、靜態頁面）。

    • 靜態資源緩存：直接緩存靜態文件（如 CSS、JS、圖片），通過?expires?或?Cache-Control?頭控制瀏覽器緩存。

（2）代理緩存原理

  • 緩存鍵（Cache Key）：根據請求的 URL、HTTP 方法、請求頭（如?Host）生成唯一標識，用于判斷是否命中緩存。

  • 緩存存儲：將響應內容以文件形式存儲在磁盤（或內存），并通過?proxy_cache_path?配置管理。

  • 緩存有效性：

    • 基于 HTTP 響應頭（如?Cache-Control、Expires）自動判斷緩存過期時間。

    • 可手動設置緩存有效期（如?proxy_cache_valid）。

  • 緩存更新：當緩存過期或無效時，向后端服務器重新請求并更新緩存。

2. 代理緩存功能設置

（1）反向代理配置

upstream backend {server 10.0.0.1:80;server 10.0.0.2:80;
}server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://backend;proxy_set_header Host $host;}
}

（2）設置緩存功能

分兩步：定義緩存路徑和啟用緩存規則。

  1. 定義緩存路徑（在?http?塊中配置）：

    http {proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;# 參數說明：# - `/var/cache/nginx`: 緩存文件存儲路徑# - `levels=1:2`: 目錄層級結構（1層子目錄，2位哈希字符）# - `keys_zone=my_cache:10m`: 定義緩存區域名稱和共享內存大小（10MB）# - `max_size=1g`: 最大磁盤緩存空間# - `inactive=60m`: 60分鐘內未被訪問的緩存自動刪除# - `use_temp_path=off`: 禁用臨時文件路徑，直接寫入緩存目錄
}

  2. 啟用緩存規則（在?location?塊中配置）：

    server {location / {proxy_pass http://backend;proxy_cache my_cache;  # 關聯緩存區域proxy_cache_valid 200 302 10m;  # 狀態碼200/302緩存10分鐘proxy_cache_valid 404      1m;  # 狀態碼404緩存1分鐘proxy_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";  # 定義緩存鍵add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;  # 添加響應頭顯示緩存狀態}
}

（3）驗證緩存功能

  1. 查看響應頭：

    • 通過瀏覽器開發者工具或?curl?檢查響應頭是否包含?X-Cache-Status：

      curl -I http://example.com

    • 可能的取值：

      • HIT：緩存命中

      • MISS：未命中，從后端獲取

      • EXPIRED：緩存已過期

      • BYPASS：繞過緩存

  2. 檢查緩存文件：

    • 到?/var/cache/nginx?目錄查看是否生成緩存文件（文件名基于哈希值）。

  3. 壓力測試：

    • 使用工具（如?ab?或?wrk）模擬高并發請求，觀察后端服務器的負載是否降低。

五、Nginx rewrite和正則

Rewrite 功能通過正則表達式實現 URL 重寫、跳轉和邏輯控制，是 SEO 優化和路由管理的核心工具。

Rewrite的應用場景：

  • 路徑美化：將/product/123 轉換為 /index.php?id=123
  • 舊鏈接遷移：將過期URL永久重定向（301）到新地址
  • 強制HTTPS/域名統一：自動跳轉http://到https://,或合并www與非www域名
  • 動態路由：適配單頁應用（SPA），RESTful API 路由
  • 灰度發布：按規則將部分流量導向新版本服務
（1）Nginx 正則
符號含義示例
^匹配字符串開頭^/admin?匹配以?/admin?開頭的路徑
$匹配字符串結尾.html$?匹配以?.html?結尾的 URL
.匹配任意單個字符（除換行符）a.c?匹配?abc、aac
\d匹配數字（等價于?[0-9]）user/\d+?→?user/123
\w匹配字母、數字、下劃線\w+?匹配?user_123
()分組捕獲，替換時用?$1、$2?引用^/(\w+)/(\d+)$ → /$1?id=$2
*匹配前一個字符 0 次或多次a*?匹配空、a、aa
+匹配前一個字符 1 次或多次\d+?匹配?1、123
?匹配前一個字符 0 次或 1 次https??匹配?http?或?https
{n,m}匹配前一個字符 n 到 m 次a{2,4}?匹配?aa、aaa、aaaa
[abc]匹配括號內任意一個字符[aeiou]?匹配元音字母
[^abc]匹配不在括號內的任意字符[^0-9]?匹配非數字字符
（2）nginx location
  • location 的語法： 
    location [匹配模式] {# 處理邏輯 （如 root， proxy_pass, rewrite 等）
}

    常用修飾符：

    修飾符作用
    =精確匹配（完全相等）
    ^~前綴匹配（優先于正則匹配）
    ~正則匹配（區分大小寫）
    ~*正則匹配（不區分大小寫）
    無修飾符普通前綴匹配（優先級最低）

  • location 的優先級規則：精確匹配 > 精確前綴匹配 > 正則匹配 （~ 和 ~* 同時存在時，文件中物理位置靠上的優先）> 普通前綴匹配 > 通用匹配

  • ?Location 匹配流程

精確匹配：檢查是否有?location =?精確匹配當前 URI，若有則立即使用。

前綴匹配：

????????查找最長匹配的普通前綴（無修飾符）。

????????檢查是否有?^~?前綴匹配，若有則停止后續正則匹配。

正則匹配：按配置文件中的順序依次匹配，首次匹配成功后停止。

默認處理：若未匹配任何規則，使用普通前綴匹配的最長路徑

  • location 驗證：

（3）Rewrite

rewrite ：
語法：rewrite <regex> <replacement> [flag];

regex:正則匹配URL字符串（只能對域名后邊的除去傳遞的參數外的字符串起作用）

replacement: 重寫跳轉后的地址

  • 正則表達式：匹配請求 URI（如?^/old/(.*)）。

  • 替換規則：生成新 URI（如?/new/$1）。

  • ?Flag 類型：

    Flag作用
    last重寫后重新匹配新 URL 的 location 塊（類似循環，最多 10 次）
    break立即停止處理后續規則，直接返回結果
    redirect返回 302 臨時重定向（瀏覽器地址欄顯示新 URL）
    permanent返回 301 永久重定向（SEO 友好，瀏覽器緩存跳轉）

Nginx 跳轉：

  • 1. server{ } 塊中的 rewrite

執行順序：在請求進入server塊后、匹配location前執行。

作用域：影響該server塊下所有請求（全局生效）。

  • 2. location{ } 塊中的 rewrite

執行順序：在請求匹配到該 location 后執行。

作用域：僅對該 location 匹配的請求生效（局部生效）。

  • 3. if{ } 塊中的 rewrite

執行順序：在滿足 if 條件時觸發。

作用域：依賴 if 表達式所在的上下文(如在server中或location中)

  • rewrite flag 驗證

    驗證方法：查看響應頭：curl -I http://example.com/old-path  
# 輸出示例（301 重定向）：  
# HTTP/1.1 301 Moved Permanently  
# Location: http://example.com/new-path  檢查 Nginx 日志：rewrite_log on;  
error_log /var/log/nginx/error.log notice;  # 查看重寫過程日志

  • rewrite 中的捕獲組

    小括號（）用于定義正則表達式的捕獲組捕獲組“( )”
在正則表達式中, (pattern)  會匹配 pattern 并捕獲內容，按順序存入 $1,  $2,  $3 等變量中。引用方式
在 rewrite 的替換字符串中，通過 $1 表示第一個捕獲組，$2 表示第二個，依此類推。[root@ localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / category/ {#匹配 / category/ tech/123, 捕獲 tech 到 $1,123 到 $2rewrite ^/ category/（.+）/(\d+)$ /archive/$1/$2 last;
)
location /archive/ {#返回捕獲的分類和 IDreturn 200" Category: $1, ID: $2";測試訪問
[root@ localhost~]# curl http://localhost/category/tech/456
Category: tech, ID: 456

  • nginx 中的set指令

    語法： set $variable valuevim /usr/local/nginx/conf/nginx.conflocation /demo {set $name "Nginx";        #定義變量 $namereturn 200 "Hello, $name!";        #輸出：Hello，Nginx!
}測試：
curl http://localhost/demo
Hello，Nginx!
（4）實例：

1. 基于域名的跳轉

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
if ($host = 'www.kgc.com')
{
rewrite ^/(.*)$ http://www.newkgc.com/$1 permanent;
}

2. 基于客戶端IP訪問跳轉

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
set $rewrite true;
if ($remote_addr = "192.168.6.125") {
set $rewrite false;
}
if ($rewrite = true {
rewrite (.+) /maintenance.html;
}
location = /maintenance.html {
root /usr/share/nginx/html;
}

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