nginx概念及使用

一、Nginx 核心概念

????????Nginx（發音為 "engine-x"）是一個高性能、開源的 Web 服務器和反向代理服務器，由俄羅斯工程師伊戈爾?賽索耶夫（Igor Sysoev）于 2004 年開發，最初用于解決當時高并發場景下 Apache 服務器的性能瓶頸問題。

核心特點：
  • 高并發低資源消耗：采用異步非阻塞（epoll/kqueue）的事件驅動模型，單臺服務器可輕松處理數萬并發連接，內存占用僅幾十 MB（對比 Apache 的進程 / 線程模型，資源消耗更高）。
  • 模塊化設計：核心功能通過模塊化擴展（如 HTTP、郵件代理、TCP/UDP 代理），支持動態加載模塊（需編譯時啟用）。
  • 反向代理與負載均衡：原生支持反向代理、負載均衡（輪詢、權重、IP 哈希、最少連接等策略），是微服務架構中 API 網關的常見選擇。
  • 靜態資源處理高效：對靜態文件（HTML/JS/CSS/ 圖片）的響應速度遠超 Apache，支持文件緩存、壓縮（gzip/brotli）、范圍請求（斷點續傳）。
  • 高可靠性：支持熱重載（nginx -s reload），修改配置無需重啟服務；Worker 進程獨立運行，單個進程崩潰不影響整體服務。

二、Nginx 典型應用場景

Nginx 憑借其性能優勢，廣泛應用于以下場景：

1. 靜態 Web 服務器

作為靜態資源（HTML / 圖片 / 視頻）的托管服務器，比 Apache 更高效。例如：托管企業官網、前端框架（React/Vue）構建的靜態站點。

2. 反向代理服務器

反向代理是 Nginx 最核心的用途之一：客戶端請求先到 Nginx，由 Nginx 轉發到后端真實服務器（如 Tomcat/Node.js/PHP-FPM），隱藏后端服務器細節，提升安全性。

3. 負載均衡器

通過配置多臺后端服務器，Nginx 可將請求按策略（輪詢、權重、IP 哈希等）分發給不同服務器，避免單節點壓力過大，提升系統可用性。

4. API 網關

結合 Nginx 的請求路由、協議轉換（HTTP/HTTPS）、流量控制（速率限制）、安全過濾（請求頭修改、黑白名單）等功能，作為微服務架構的入口網關。

5. HTTP 緩存服務器

通過proxy_cache指令緩存后端服務器的響應結果，減少重復請求對后端的壓力，提升用戶訪問速度（如緩存靜態資源或高頻動態接口）。

三、Linux 系統安裝 Nginx

方式 1：通過包管理器安裝（推薦）
# 更新包索引
sudo apt update
# 安裝Nginx
sudo apt install nginx -y
# 啟動服務并設置開機自啟
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl enable nginx
方式 2：源碼編譯安裝（自定義功能）

適合需要定制模塊（如ngx_http_ssl_module/ngx_http_realip_module）或更高版本的場景：

# 安裝依賴
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）# 下載源碼（以1.24.0版本為例）
wget https://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz
cd nginx-1.24.0# 配置編譯參數（啟用SSL、gzip等模塊）
./configure \--prefix=/usr/local/nginx \  # 安裝路徑--with-http_ssl_module \      # 啟用HTTPS支持--with-http_gzip_static_module \  # 啟用gzip靜態壓縮--with-http_realip_module     # 啟用真實IP獲取（反向代理場景）# 編譯并安裝
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 的配置文件默認位于?/etc/nginx/nginx.conf（包管理器安裝）或?/usr/local/nginx/conf/nginx.conf（源碼安裝），采用模塊化層級結構，核心包含 3 大塊：

1. 主配置塊（main）

全局配置，影響所有模塊，例如：

user www-data;  # 運行Nginx的用戶/用戶組（Ubuntu默認www-data）
worker_processes auto;  # Worker進程數（建議設置為CPU核心數，auto自動檢測）
error_log /var/log/nginx/error.log warn;  # 錯誤日志路徑及級別（debug/info/warn/error）
pid /run/nginx.pid;  # 主進程PID文件路徑# 事件模塊配置（events塊）
events {worker_connections 1024;  # 每個Worker進程最大并發連接數use epoll;  # 指定事件驅動模型（Linux推薦epoll，FreeBSD用kqueue）
}

當?worker_processes auto;?配置下開啟四個進程（worker），且 Nginx 配置文件監聽四個端口（9000~9003）時，完整連接處理過程如下：

  1. Nginx 啟動階段

    • Master 進程讀取配置文件，創建 9000~9003 端口的監聽套接字（fd），并開始監聽。
    • Master 進程通過?fork()?生成四個 worker 進程。每個 worker 進程繼承 master 的監聽套接字（fd），此時所有 worker 進程共享這四個端口的監聽。

  2. 連接請求到達時

    • 當客戶端向某一端口（如 9000）發起連接請求，內核通過負載均衡機制（如?SO_REUSEPORT?特性避免驚群效應）選擇一個 worker 進程處理該連接。
    • 被選中的 worker 進程調用?accept()?接受連接，生成新的連接套接字（fd），并將該 fd 添加到自身的?epoll?實例中管理。
    • 后續該連接的讀 / 寫事件由該 worker 進程通過?epoll?監聽和處理（如讀取客戶端請求、返回響應等）。

  3. 多端口與負載均衡

    • 對于 9001~9003 端口，流程類似：每個端口的連接請求由內核分配給某個 worker 進程，worker 進程處理連接并通過自身?epoll?管理。
    • 四個 worker 進程各自獨立維護自己的?epoll?實例，分別處理不同端口的連接請求，實現多進程并發處理，充分利用多核性能。

  4. 事件循環與資源管理

    • 每個 worker 進程在自己的事件循環中通過?epoll?監聽連接套接字的事件（如可讀、可寫）。
    • 當連接關閉或發生異常時，worker 進程從?epoll?中移除對應 fd，并釋放相關資源。

2. HTTP 塊（http）

定義 HTTP 相關的核心功能，如虛擬主機、反向代理、緩存等，支持嵌套server（虛擬主機）和location（路徑匹配）塊：

http {# 全局HTTP配置（對所有server生效）include /etc/nginx/mime.types;  # MIME類型映射文件default_type application/octet-stream;  # 默認MIME類型（未匹配時）# 日志格式定義（可自定義字段）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;  # 訪問日志路徑及格式# 連接超時設置send_timeout 60;  # 發送響應超時時間（秒）keepalive_timeout 75;  # 長連接超時時間# 靜態資源優化（gzip壓縮）gzip on;gzip_min_length 1k;  # 最小壓縮文件大小（小于1KB不壓縮）gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;  # 壓縮類型# 虛擬主機（server塊，可定義多個）server {listen 80;  # 監聽端口server_name example.com www.example.com;  # 綁定域名（支持通配符如*.example.com）root /var/www/example;  # 網站根目錄（靜態文件路徑）index index.html index.htm;  # 默認索引文件# 路徑匹配（location塊）location / {try_files $uri $uri/ =404;  # 嘗試訪問文件/目錄，不存在返回404}# 反向代理示例（轉發/api開頭的請求到后端Node.js服務）location /api/ {proxy_pass http://127.0.0.1:3000/;  # 后端服務器地址（注意末尾的/）proxy_set_header Host $host;  # 傳遞原始請求頭到后端proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 傳遞真實客戶端IPproxy_connect_timeout 10;  # 連接后端超時時間（秒）}# 錯誤頁面配置error_page 404 /404.html;error_page 500 502 503 504 /50x.html;}
}

以下是我寫的問卷系統使用的nginx.conf，解析以及優化建議如下：

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，用于設置全局的跨域相關響應頭，允許所有域名跨域訪問（生產環境可按需修改為指定域名）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;# 針對這個具體的location塊，也可以單獨配置更細化的跨域頭信息，以下是示例（如果全局配置滿足需求可不加）# 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的開始界面的創建新的問卷#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相關location塊location /api/mypictures{proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;# 針對/api開頭的這些接口相關location塊，也添加跨域頭信息（可根據實際需求決定是否和全局配置保持一致或者單獨配置）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相關location塊location /api/mytables{proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;# 針對/api開頭的這些接口相關location塊，也添加跨域頭信息（可根據實際需求決定是否和全局配置保持一致或者單獨配置）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{  #刪除特定的表格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{  #刪除特定的表格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 腳本的 location 塊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、全局配置塊

user  root;
  • 作用：指定 Nginx 工作進程運行的用戶和用戶組（默認?nobody）。
  • 注意：
    • 開發環境可臨時使用?root，但生產環境嚴禁使用（權限過高存在安全風險），建議創建專用用戶（如?nginx?或?www-data）。
    • 配置格式：user <用戶名> [<用戶組>]，如?user nginx nginx;。
worker_processes  1;
  • 作用：設置 Nginx 工作進程（Worker）的數量。
  • 解析：
    • 1?表示僅啟動 1 個 Worker 進程，適用于單核心 CPU 或開發環境。
    • 生產環境建議：設為?auto（自動檢測 CPU 核心數）或顯式指定核心數（如?worker_processes 4;），充分利用多核性能。

二、事件模塊（events?塊）

events {worker_connections  1024;
}
?
  • 作用：配置 Worker 進程的連接處理策略。
  • 解析：
    • worker_connections 1024：每個 Worker 進程最多可同時處理的連接數（含監聽連接和客戶端連接）。
    • 理論最大并發連接數：worker_processes * worker_connections，即此處為?1×1024=1024。
    • 生產環境建議：根據內存調整，通常設為?10240?或更高（如?worker_connections 8192;）。

三、HTTP 核心配置（http?塊）

http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;
?
  • include mime.types：引入 MIME 類型映射文件（默認路徑?/etc/nginx/mime.types），用于識別文件類型（如?.js?對應?application/javascript）。
  • default_type application/octet-stream：未匹配到 MIME 類型的文件，默認以二進制流形式處理（避免瀏覽器誤解析）。 
        sendfile        on;
  • 作用：啟用?sendfile?系統調用（零拷貝技術），提升靜態文件傳輸效率（減少內核空間與用戶空間的數據拷貝）。
  • 適用場景：靜態資源服務器、文件下載等場景，建議始終開啟（默認?off）。 
        keepalive_timeout  65;
  • 作用：設置 HTTP 長連接的超時時間（秒）。
  • 解析：客戶端與 Nginx 建立的連接在空閑?65?秒后自動關閉，減少無效連接占用資源。 
        client_max_body_size 30m;
  • 作用：限制客戶端請求體的最大大小（含文件上傳）。
  • 場景：適用于需要上傳文件的場景（如圖片、文檔），30m?表示允許最大 30MB 的請求體。

四、全局跨域配置

    # 全局跨域頭（開發環境可用 *，生產環境需限制具體域名）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：解決前端與后端的跨域問題（CORS）。
  • 解析：
    • Access-Control-Allow-Origin: *：允許所有域名跨域（開發環境方便，但生產環境需改為具體域名，如?add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'https://example.com';）。
    • OPTIONS?請求處理：前端發送跨域請求時會先發送?OPTIONS?預檢請求，需允許?OPTIONS?方法。
  • 優化建議：將跨域頭移至?http?塊頂部，避免在每個?location?重復配置。

五、虛擬主機（server?塊）

    server {listen       80;server_name  localhost;
  • listen 80：監聽 HTTP 80 端口。
  • server_name localhost：綁定域名或 IP（此處為本地開發環境，僅響應?localhost?的請求）。
        root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
  • 作用：設置當前虛擬主機的根目錄，用于解析靜態文件路徑。
  • 示例：當請求?/login.html?時，Nginx 會查找路徑?/home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front/login.html。

六、靜態資源路由（location?塊）

1.?/login?路由
        location /login {try_files $uri $uri/ /login.html;}
  • 作用：處理?/login?路徑的請求。
  • 解析：
    • try_files $uri $uri/ /login.html;：
      • 先嘗試訪問請求的 URI（如?/login）對應的文件或目錄；
      • 若不存在，則返回根目錄下的?login.html?文件（實現前端路由匹配，避免 404）。
  • 適用場景：SPA（單頁應用）路由，如 Vue/React 的前端路由。
2. 其他靜態路由（/reg,?/survey?等）
        location /reg {try_files $uri $uri/ /reg.html;}# 省略 `/survey`, `/root` 等類似配置...
  • 作用：與?/login?邏輯一致，分別映射到?reg.html,?survey.html?等前端頁面。

七、API 反向代理（location?塊）

1.?/api/mypictures?接口
        location /api/mypictures{proxy_pass   http://127.0.0.1:8081;# 跨域頭（全局已配置，此處可省略）add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';# ... 省略重復的跨域頭配置 ...}
  • 作用：將以?/api/mypictures?開頭的請求轉發到后端服務器?http://127.0.0.1:8081。
  • 解析：
    • proxy_pass：反向代理的目標地址，末尾不帶?/?時，請求路徑會保留前綴（如?/api/mypictures?轉發為?http://127.0.0.1:8081/api/mypictures）。
    • 跨域頭優化：全局?http?塊已配置跨域頭，此處可刪除重復的?add_header，避免響應頭冗余。
2. 其他 API 接口（/api/login,?/api/upload?等）
        location /api/login{proxy_pass http://127.0.0.1:8081;# ... 省略重復的跨域頭配置 ...}
?
  • 共性：所有?/api/?開頭的路徑均轉發到后端?8081?端口，適用于前后端分離架構（前端跑在 Nginx，后端為獨立服務）。
  • 建議優化： 
    location /api/ {  # 統一匹配所有 /api/ 路徑proxy_pass http://127.0.0.1:8081;proxy_set_header Host $host;  # 傳遞原始 Host 頭proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 傳遞客戶端真實 IP
}

    合并為一個?location?塊，避免重復代碼，提升可維護性。

八、Lua 腳本支持（動態請求處理）

        location /test_login {default_type 'text/plain';content_by_lua_file /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-src/lua/test_login.lua;}
  • 作用：通過?ngx_lua?模塊執行 Lua 腳本，動態生成響應內容（如測試接口、自定義邏輯）。
  • 依賴：需提前編譯 Nginx 并啟用?ngx_lua?模塊（--add-module=/path/to/ngx_lua）。
  • 示例場景：
    • 臨時測試接口邏輯；
    • 動態生成驗證碼、簽名等。

九、錯誤頁面配置

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}
  • 作用：當后端返回 500 系列錯誤時，Nginx 自動返回?50x.html?頁面。
  • 解析：
    • root html;：50x.html?的實際路徑為 Nginx 默認的?html?目錄（通常為?/usr/share/nginx/html?或編譯時指定的路徑）。
    • 注意：若前端項目的錯誤頁面在根目錄（如?/home/jerry/.../50x.html），需將?root?指向前端目錄： 
      location = /50x.html {root /home/jerry/Desktop/questionnare/questionnare-front;
}

十、優化建議與注意事項

1. 生產環境改進點
  1. 用戶權限： 
    user nginx nginx;  # 創建專用用戶（需先 `useradd nginx`）
  2. Worker 進程數： 
    worker_processes auto;  # 自動適配 CPU 核心數
  3. 跨域安全： 
    add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'https://your-domain.com';  # 限制具體域名
  4. 合并 API 代理：
    將多個?/api/?路徑合并為一個?location?塊，減少配置冗余。
2. 性能優化
  • 開啟 Gzip 壓縮： 
    gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
  • 靜態資源緩存： 
    location /api/ {  # 統一匹配所有 /api/ 路徑proxy_pass http://127.0.0.1:8081;proxy_set_header Host $host;  # 傳遞原始 Host 頭proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 傳遞客戶端真實 IP
}
3. 安全加固
  • 禁止直接訪問敏感文件： 
    location ~* \.(php|sh|bak|swp)$ {deny all;  # 禁止訪問 PHP、腳本文件、備份文件等
}
  • 隱藏 Nginx 版本號： 
    server_tokens off;

?

五、Nginx 常用操作命令

命令說明
sudo nginx啟動 Nginx 服務
sudo nginx -s stop強制停止服務（立即終止所有連接）
sudo nginx -s quit優雅停止服務（完成當前請求后退出）
sudo nginx -s reload重新加載配置文件（熱更新，推薦）
sudo nginx -t檢查配置文件語法是否正確
sudo nginx -v查看 Nginx 版本信息

六、Nginx 性能調優建議

  1. Worker 進程數：設置為 CPU 核心數（worker_processes auto），避免進程競爭。
  2. 連接數優化：worker_connections設為 10240（根據內存調整），配合multi_accept on（允許 Worker 進程一次性接受多個連接）。
  3. 靜態資源緩存：通過expires指令設置客戶端緩存時間（如圖片 / JS/CSS 緩存 30 天）。
  4. 壓縮配置：啟用gzip或brotli壓縮，減少傳輸流量（僅對文本類文件有效）。
  5. 日志優化：對靜態資源關閉訪問日志（access_log off;），減少 I/O 消耗。

七、常見問題排查

  • 502 Bad Gateway：通常是后端服務器無響應（檢查后端服務是否啟動、端口是否開放）。
  • 403 Forbidden：可能是 Nginx 用戶（user）無權限訪問網站目錄（檢查目錄權限chmod）。
  • 配置修改不生效：未執行nginx -s reload（需重載配置）或配置文件語法錯誤（通過nginx -t檢查）。
  • 日志查看：
    • 訪問日志：/var/log/nginx/access.log（記錄所有請求）
    • 錯誤日志：/var/log/nginx/error.log（記錄異常信息）

八、反向代理（Reverse Proxy）

1. 核心原理
  • 角色定位：Nginx 作為客戶端的「代理服務器」，接收所有外部請求，根據規則轉發到后端真實服務器（如 Tomcat/Node.js/Java 服務），并將響應返回給客戶端。
  • 核心作用：
    • 隱藏后端服務器架構（IP、端口等細節），提升安全性；
    • 統一處理跨域、認證、日志等公共邏輯，簡化后端開發；
    • 支持協議轉換（如 HTTP ? HTTPS、WebSocket 代理）。
2. 典型配置場景
場景 1：基礎 HTTP 反向代理

需求：將?http://api.example.com?的請求轉發到后端?192.168.1.100:8080?服務，并傳遞真實客戶端 IP。
配置示例：

server {listen 80;server_name api.example.com;location / {# 轉發請求到后端服務器（注意結尾的/，與location路徑匹配）proxy_pass http://192.168.1.100:8080/;# 傳遞原始請求頭（Host 用于后端識別域名，X-Real-IP 傳遞真實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;  # 多級代理時記錄路徑# 超時配置（避免后端服務響應慢導致連接掛起）proxy_connect_timeout 5s;proxy_read_timeout 30s;proxy_send_timeout 30s;}
}
場景 2：HTTPS 反向代理（代理 HTTPS 后端服務）

需求：后端服務使用 HTTPS 協議（如 Java Spring Boot 服務），Nginx 需轉發 HTTPS 請求。
配置示例：

server {listen 80;server_name secure-api.example.com;location / {# 轉發到 HTTPS 后端（協議為 https://）proxy_pass https://192.168.1.101:8443/;# 信任后端證書（若為自簽名證書需添加）proxy_ssl_verify off;proxy_ssl_certificate /path/to/backend_cert.pem;  # 可選：驗證后端證書時使用}
}
場景 3：WebSocket 反向代理

需求：支持前端 WebSocket 連接（ws://chat.example.com），轉發到后端 WebSocket 服務。
配置示例：

server {listen 80;server_name chat.example.com;location / {# 轉發 WebSocket 請求（需切換協議頭）proxy_pass http://192.168.1.102:8080;# 關鍵配置：升級協議為 WebSocketproxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";}
}
場景 4：路徑重寫反向代理

需求：將?http://example.com/app/?路徑的請求轉發到后端?http://backend:3000/，并去除路徑前綴?/app。
配置示例：

server {listen 80;server_name example.com;location /app/ {# 去除路徑前綴 /app，轉發到后端根路徑proxy_pass http://backend:3000/;rewrite ^/app/(.*) /$1 break;  # 重寫路徑# 其他通用配置proxy_set_header Host $host;}
}
3. 驗證方法

  1. 檢查請求頭：
    后端服務中打印?X-Real-IP?或?X-Forwarded-For?頭，確認是否為客戶端真實 IP。

    # 示例：用 curl 模擬請求并查看響應頭
curl -H "Host: api.example.com" http://localhost/app/

  2. 日志驗證：
    在 Nginx 訪問日志中添加?$upstream_addr?字段，查看請求轉發的后端地址：

    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、負載均衡（Load Balancing）高級應用

1. 負載均衡策略詳解

Nginx 支持多種分配策略，通過?upstream?塊配置：

策略說明適用場景
輪詢默認策略，依次將請求分發給后端服務器（權重相同則均勻分配）。無狀態服務，服務器性能一致。
權重weight?參數指定服務器處理能力（如?weight=3?表示處理 3 倍請求）。服務器性能不均場景。
IP 哈希按客戶端 IP 的哈希值固定路由到某臺服務器（會話保持）。需要會話保持的場景。
最少連接優先將請求分發給當前連接數最少的服務器。長連接較多的場景（如下載服務）。
URL 哈希按請求 URL 的哈希值路由（需第三方模塊?ngx_http_upstream_hash）。相同 URL 需固定到同一服務器（如靜態資源緩存）。
動態權重根據服務器響應時間動態調整權重（需第三方模塊?ngx_http_upstream_least_time）。實時動態負載均衡。
2. 典型配置示例
場景 1：輪詢策略（默認）

需求：將請求均勻分發給 3 臺后端服務器。
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;}}
}
場景 2：權重策略（性能差異化）

需求：2 臺高性能服務器（權重 2）和 1 臺低性能服務器（權重 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;
}
場景 3：IP 哈希（會話保持）

需求：確保同一客戶端的請求始終路由到同一服務器（如電商購物車場景）。
配置示例：

upstream web_app {ip_hash;  # 啟用 IP 哈希策略server 192.168.1.101:8080;server 192.168.1.102:8080;
}
場景 4：最少連接策略

需求：優先將請求分發給當前負載較低的服務器（如視頻流媒體服務）。
配置示例：

upstream web_app {least_conn;  # 啟用最少連接策略server 192.168.1.101:8080;server 192.168.1.102:8080;
}
場景 5：健康檢查（避免轉發到故障節點）

需求：自動剔除不可用的后端服務器，并在恢復后重新加入集群。
配置示例（需啟用?ngx_http_upstream_module）：

upstream web_app {server 192.168.1.101:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;  # 2次失敗則標記為不可用，30s后重試server 192.168.1.102:8080;server 192.168.1.103:8080 down;  # 手動標記為下線（維護狀態）
}
3. 高級配置：會話保持與緩存
會話保持（Sticky Cookies）

通過 Cookie 實現會話固定，確保同一客戶端請求始終路由到同一服務器：

upstream web_app {server 192.168.1.101:8080;server 192.168.1.102:8080;# 生成名為 "sticky" 的 Cookie，值為后端服務器的哈希值sticky cookie srv_id expires=1h domain=.example.com path=/;
}
緩存響應結果

通過?proxy_cache?減少后端壓力，緩存高頻請求結果：

http {# 定義緩存區域（內存+磁盤）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";  # 緩存鍵規則upstream web_app {server 192.168.1.101:8080;}server {location / {proxy_pass http://web_app;proxy_cache my_cache;  # 啟用緩存proxy_cache_valid 200 302 1h;  # 對200/302響應緩存1小時proxy_cache_valid 404 1m;     # 對404響應緩存1分鐘}}
}
4. 驗證負載均衡效果

  1. 模擬請求分發：
    使用?curl?配合循環腳本，發送多個請求并觀察后端服務器日志：

    # 循環發送10次請求，查看響應來自哪臺服務器
for i in {1..10}; do curl http://lb.example.com; done

  2. 壓力測試：
    使用?ab（Apache Benchmark）工具測試負載均衡均勻性：

    ab -n 1000 -c 10 http://lb.example.com/
    ?

    統計結果中?Requests per second?應接近后端服務器數量的倍數（如 3 臺服務器則 QPS 約為單臺的 3 倍）。

  3. 查看 Nginx 狀態頁：
    啟用?ngx_http_stub_status_module?查看 upstream 狀態：

    location /status {stub_status on;access_log off;allow 127.0.0.1;  # 僅允許本地訪問deny all;
}
    ?

    訪問?http://nginx_ip/status?可查看活躍連接數、請求總數等指標。

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