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nginx概念及使用

news 来源：原创 2025/5/19 9:18:50

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：

  1. 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。

  2. 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）。

  3. 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。

  4. 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IPproxy_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 <用户名> [<用户组>]，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
  1. 用户权限： 
    user nginx nginx;  # 创建专用用户（需先 `useradd nginx`）
  2. Worker 进程数： 
    worker_processes auto;  # 自动适配 CPU 核心数
  3. 跨域安全： 
    add_header 'Access-Control-Allow-Origin' 'https://your-domain.com';  # 限制具体域名
  4. 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

  1. Worker 进程数：设置为 CPU 核心数（worker_processes auto），避免进程竞争。
  2. 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）。
  3. 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）。
  4. 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）。
  5. 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 WebSocketproxy_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

  1. 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/

  2. 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

  1. 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

  2. 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）。

  3. 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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