超实用 Nginx 极简教程,覆盖了常用场景

作者:dunwu

链接: https://github.com/dunwu/nginx-tutorial

概述

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。

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。

Nginx入门

详细安装方法请参考:Nginx 运维 https://github.com/dunwu/nginx-tutorial/blob/master/docs/nginx-ops.md

使用

nginx 的使用比较简单,就是几条命令。

常用到的命令如下:

nginx -sstop      快速关闭Nginx,可能不保存相关信息,并迅速终止web服务。
nginx -squit       平稳关闭Nginx,保存相关信息,有安排的结束web服务。
nginx -sreload     因改变了Nginx相关配置,需要重新加载配置而重载。
nginx -sreopen     重新打开日志文件。
nginx -cfilename   为 Nginx 指定一个配置文件,来代替缺省的。
nginx -t          不运行,而仅仅测试配置文件。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 -sstop

rem 测试配置文件语法正确性
nginx.exe -t-cconf/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 -cconf/nginx.conf

如果是运行在 Linux 下,写一个 shell 脚本,大同小异。

Nginx 实战

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

3.启动前文中 startup.bat 的命令

4.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       443ssl;

#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。

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 432k;               #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

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/product/

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       9050default_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。

2.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。

资源

Nginx 的中文维基 https://tool.oschina.net/apidocs/apidoc?api=nginx-zh Nginx 开发从入门到精通 http://tengine.taobao.org/book/index.html nginx-admins-handbook https://github.com/trimstray/nginx-admins-handbook nginxconfig.io - 一款 Nginx 配置生成器 https://www.digitalocean.com/community/tools/nginx#?

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