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Nginx的使用教程以及用途

news 2025/11/7 13:53:51

Nginx的使用教程以及用途

一、什么是Nginx

Nginx是一款轻量级、高性能的开源 HTTP 服务器和反向代理服务器，同时也支持邮件代理、TCP/UDP 代理等功能。它由俄罗斯程序员 Igor Sysoev 于 2004 年首次公开发布，设计初衷是解决传统服务器在高并发场景下的性能瓶颈，也是当下web开发中热门的web服务器

二、和Apache有什么区别

Nginx 和 Apache 是目前最主流的两款 Web 服务器，两者在设计理念、架构和适用场景上有显著差异，核心区别可以从以下几个维度对比：

1. 核心架构：并发处理方式不同

这是两者最本质的区别，直接决定了性能表现：

  • Apache：采用 “多进程 / 多线程模型”。简单说，每处理一个客户端连接，就会创建一个独立的进程（或线程）来专门负责。这种模型逻辑直观，但资源消耗高 —— 每个进程 / 线程会占用独立的内存和 CPU，当并发连接数激增（比如超过 1 万）时，容易出现内存耗尽、上下文切换频繁的问题，难以应对 “高并发” 场景。
  • Nginx：采用 “事件驱动的异步非阻塞模型”。它通过一个（或少量）工作进程，基于事件循环机制同时处理大量连接（无需为每个连接创建独立进程）。这种设计让 Nginx 能以极低的资源（几 MB 内存）支撑数万甚至数十万并发连接，尤其适合高负载场景。
2.性能与资源占用
  • 高并发场景：Nginx 优势明显。例如，同样配置的服务器，Apache 在并发连接数超过几千时可能出现响应变慢，而 Nginx 处理数万连接仍能保持稳定。
  • 资源消耗：Nginx 更轻量。运行时内存占用通常只有几 MB 到几十 MB，而 Apache 因进程 / 线程开销，内存占用会随并发数增长显著上升。
  • 静态资源处理：Nginx 对静态文件（HTML、CSS、图片等）的处理效率远高于 Apache，因为它的架构更适合 “快速读取 - 返回” 的短连接场景。
3. 功能与灵活性
  • 模块生态：Apache 的模块更丰富且成熟，尤其是针对动态内容处理（如 PHP、Python）的模块（如mod_php），可以直接嵌入服务器进程中运行，配置简单。但模块大多是 “静态编译”，新增模块可能需要重新编译服务器。
  • Nginx 模块：更轻量，且支持 “动态加载”（部分模块），配置更简洁。但它对动态内容的处理通常不直接嵌入，而是通过反向代理转发给后端服务（如 FastCGI、uWSGI），这种 “分离” 设计反而让架构更灵活（比如方便扩展后端应用服务器）。
  • 热部署：Nginx 支持 “不重启服务” 更新配置或升级程序，而 Apache 修改核心配置后通常需要重启（或重载进程），可能短暂影响服务。
4. 适用场景
  • Apache 更适合：
    • 动态内容为主的中小型网站（如传统 PHP 博客、企业官网），依赖mod_php等模块快速部署；
    • 对模块兼容性要求高，需要使用特定 Apache 专属模块的场景；
    • 并发量中等（几千以内），对资源消耗不敏感的场景。
  • Nginx 更适合：
    • 高并发场景（如电商秒杀、大型门户网站），需要支撑数万级并发连接；
    • 作为前端代理服务器（反向代理、负载均衡），分发流量到后端多台应用服务器；
    • 静态资源密集型服务（如图片 CDN、静态网站托管）；
    • 需要轻量、稳定、低资源消耗的场景（如微服务网关、API 服务器）。

三、Nginx的用途

Nginx 凭借其高性能、轻量灵活的特性，用途极为广泛，从基础的 Web 服务到复杂的分布式架构，都能看到它的身影。以下是其核心用途及典型场景：

1. 作为 Web 服务器，直接托管网站

Nginx 最基础的功能是作为 HTTP 服务器，直接托管静态网站（如 HTML、CSS、JavaScript、图片、视频等静态资源）。

  • 优势：对静态资源的处理效率极高（基于异步非阻塞架构），能快速读取文件并返回给客户端，且内存占用极低。
  • 场景：个人博客、企业官网、静态文档站点（如使用 Hexo、Hugo 生成的静态网站）、图片 / 视频资源库等。
2. 反向代理服务器，隐藏后端服务

反向代理是 Nginx 最常用的功能之一：客户端请求先发送到 Nginx，再由 Nginx 转发到后端的应用服务器（如 Tomcat、Node.js、Python 服务等），最终将后端的响应返回给客户端。

  • 作用：
    • 隐藏后端服务器的真实 IP 和端口，提高安全性（客户端只能看到 Nginx 的地址）；
    • 统一入口（比如用api.example.com转发到多个后端 API 服务）；
    • 实现 “前后端分离” 架构（Nginx 处理前端静态资源，同时转发 API 请求到后端）。
  • 场景：几乎所有动态网站（如电商平台、社交应用）都会用 Nginx 做反向代理，比如前端页面由 Nginx 直接返回，用户登录、下单等请求由 Nginx 转发给后端 Java/Python 服务。
3. 负载均衡，分发流量到多台服务器

当后端服务需要支撑高并发（如秒杀活动、大促）时，单台服务器可能扛不住压力，此时可部署多台相同的应用服务器，由 Nginx 作为 “调度中心”，将客户端请求均匀分发到这些服务器，实现负载均衡。

  • 常见策略：
    • 轮询（默认）：按顺序依次分发到后端服务器；
    • 权重（weight）：给性能好的服务器分配更高权重，接收更多请求；
    • IP 哈希（ip_hash）：同一客户端 IP 始终转发到同一服务器（解决会话保持问题）；
    • 最少连接数（least_conn）：优先转发到当前连接最少的服务器。
  • 场景：大型网站（如淘宝、京东）的后端服务集群、微服务架构中同一服务的多实例部署等，通过负载均衡避免单台服务器过载，提高系统可用性。
4. 静态资源加速与 CDN 节点

Nginx 对静态资源（图片、视频、JS/CSS 等）的处理效率远高于动态服务器，因此常被用来专门托管静态资源，或作为 CDN（内容分发网络）的边缘节点。

  • 优化手段：通过配置缓存策略（如expires设置缓存过期时间）、启用 Gzip 压缩、支持断点续传等，进一步减少传输带宽、加速资源加载。
  • 场景：短视频平台的封面图 / 视频片段分发、电商网站的商品图片存储、前端静态资源（如 Vue/React 打包后的文件）的快速分发。
5. API 网关，管理接口请求

在微服务架构中，后端会拆分为多个独立服务（如用户服务、订单服务、支付服务），Nginx 可作为 API 网关，统一处理所有客户端的接口请求：

  • 功能：路由（根据 URL 将请求转发到对应微服务）、认证授权（验证 Token/API 密钥）、限流（限制单 IP 的请求频率，防止恶意攻击）、日志监控（记录所有接口调用情况）等。
  • 优势：相比专门的网关工具（如 Spring Cloud Gateway），Nginx 更轻量、性能更高，适合中小规模微服务架构。
6. 缓存服务，减轻后端压力

Nginx 可缓存后端服务的响应结果（如 API 返回的 JSON 数据、数据库查询结果），当后续有相同请求时，直接返回缓存内容，无需再次请求后端。

  • 适用场景：非实时更新的数据（如商品分类列表、热门文章），通过缓存减少后端数据库或 API 服务的压力，提升响应速度。
7. SSL 终结，处理 HTTPS 加密

HTTPS 通信需要进行 SSL/TLS 握手和加密解密，这一过程对服务器资源消耗较高。Nginx 可作为 “SSL 终结点”，在前端完成 HTTPS 的解密（将 HTTPS 请求转为 HTTP），再转发给后端服务器；后端响应则由 Nginx 加密后以 HTTPS 返回给客户端。

  • 作用：减轻后端服务器的加密解密负担，同时集中管理 SSL 证书（只需在 Nginx 配置一次，无需每个后端服务单独配置）。
8. 邮件代理服务器

Nginx 还支持作为邮件代理（SMTP、POP3、IMAP 协议），用于邮件服务器的负载均衡或邮件转发。虽然这一用途不如 Web 相关功能普及，但在邮件服务集群中仍有应用。

四、Nginx使用教程

1、安装 Nginx

Nginx 支持 Linux、Windows、macOS 等系统，这里以最常用的Linux（Ubuntu/CentOS） 和Windows为例。

1.1 Linux 系统安装（推荐）

Linux 是 Nginx 的主要运行环境，安装方式简单且稳定。

  • Ubuntu/Debian：用apt包管理器直接安装：

    # 更新软件源
sudo apt update
# 安装Nginx
sudo apt install nginx -y
# 检查是否安装成功（显示版本即成功）
nginx -v

  • CentOS/RHEL：用yum或dnf安装：

    # 安装EPEL源（Nginx在EPEL仓库中）
sudo yum install epel-release -y
# 安装Nginx
sudo yum install nginx -y
# 检查版本
nginx -v

安装完成后，Nginx 默认会自动启动，配置文件路径：

  • 主配置文件：/etc/nginx/nginx.conf
  • 站点配置文件（推荐存放处）：/etc/nginx/conf.d/（新建.conf文件即可）
1.2 Windows 系统安装

适合本地测试，生产环境建议用 Linux。

  • 下载地址：Nginx 官方下载页，选择稳定版（Stable version）的nginx-x.x.x.zip。

  • 解压到任意目录（如D:\nginx），目录结构如下：

    nginx/
├─ conf/        # 配置文件（核心是nginx.conf）
├─ html/        # 默认静态文件（index.html、50x.html）
├─ logs/        # 日志文件（access.log、error.log）
└─ nginx.exe    # 启动程序

2、Nginx 基本操作（启动 / 停止 / 重载）

无论哪种系统，核心操作类似，以下以 Linux 为例（Windows 用nginx.exe替换nginx命令，在解压目录的 cmd 中执行）。

操作Linux 命令Windows 命令（cmd 中）
启动服务sudo systemctl start nginx 或 sudo nginxstart nginx 或直接双击nginx.exe
停止服务sudo systemctl stop nginx 或 sudo nginx -s stopnginx -s stop
重启服务sudo systemctl restart nginxnginx -s reload（热重载，推荐）
热重载配置（推荐）sudo nginx -s reloadnginx -s reload（修改配置后无需停服）
查看服务状态sudo systemctl status nginx查看logs/error.log或进程（`tasklistfindstr nginx`）
检查配置文件语法sudo nginx -t （关键！修改配置后必做）nginx -t

3、配置文件解析（核心）

Nginx 的功能通过配置文件实现，理解配置结构是关键。主配置文件nginx.conf的基本结构如下（简化版）：

# 1. 全局块：配置影响Nginx整体的参数
user nginx;          # 运行Nginx的用户（Linux）
worker_processes auto;  # 工作进程数（建议设为CPU核心数，auto自动适配）
error_log /var/log/nginx/error.log;  # 错误日志路径
pid /run/nginx.pid;   # 进程ID文件路径# 2. events块：配置网络连接相关参数
events {worker_connections 1024;  # 每个工作进程的最大连接数（总并发≈worker_processes * 1024）use epoll;  # Linux下推荐用epoll模型（高效处理事件）
}# 3. http块：配置HTTP服务器的核心参数（可包含多个server块）
http {include /etc/nginx/mime.types;  # 支持的文件类型（如html、css等）default_type application/octet-stream;  # 默认文件类型# 日志格式定义（可自定义）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sendfile on;  # 开启高效文件传输（推荐开启）tcp_nopush on;  # 配合sendfile使用，提高网络效率tcp_nodelay on;keepalive_timeout 65;  # 长连接超时时间（秒）gzip on;  # 开启Gzip压缩（减少传输带宽）# 引入其他配置文件（如conf.d目录下的站点配置）include /etc/nginx/conf.d/*.conf;# 4. server块：配置一个虚拟主机（网站）server {listen 80;  # 监听端口（默认80，HTTP）server_name localhost;  # 域名（如www.example.com）# 5. location块：匹配URL路径，配置具体路由规则location / {root /usr/share/nginx/html;  # 静态资源根目录index index.html index.htm;  # 默认首页文件}# 错误页面配置（如404、500）error_page 404 /404.html;location = /404.html {root /usr/share/nginx/html;}}
}

核心逻辑：http块包含多个server（虚拟主机），每个server通过listen和server_name区分，location块根据 URL 路径匹配并执行具体规则（如返回静态文件、转发请求等）。

4、常用场景配置示例

以下是实际开发中最常用的场景，直接修改配置文件后执行nginx -t检查语法，再nginx -s reload生效。

4.1 静态资源托管（部署静态网站）

适合托管 HTML、CSS、JS、图片等静态文件（如个人博客、企业官网）。

步骤：

  • 准备静态文件，比如放在/var/www/myblog（Linux）或D:\myblog（Windows）。
  • 在/etc/nginx/conf.d/（Linux）或conf/（Windows）新建myblog.conf，配置如下：
server {listen 80;  # 监听80端口server_name blog.example.com;  # 绑定域名（本地测试可用localhost）# 静态资源根目录（替换为你的文件路径）root /var/www/myblog;  # 默认首页（访问域名时自动加载）index index.html index.htm;# 配置缓存（可选，加速静态资源加载）location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|css|js)$ {expires 30d;  # 图片、CSS、JS缓存30天}
}

效果：访问http://blog.example.com（或http://localhost）即可看到静态网站。

4.2 反向代理（转发请求到后端服务）

场景：前端静态资源由 Nginx 托管，API 请求转发到后端服务（如 Node.js、Java 服务）。

例如：后端服务运行在127.0.0.1:3000，希望通过http://api.example.com访问。

配置api.conf：

server {listen 80;server_name api.example.com;# 所有请求转发到后端服务location / {proxy_pass http://127.0.0.1:3000;  # 后端服务地址proxy_set_header Host $host;  # 传递主机名到后端proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递客户端真实IPproxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}
}

效果：访问http://api.example.com/user会自动转发到http://127.0.0.1:3000/user。

4.3 负载均衡（分发流量到多台后端服务器）

场景：后端有 3 台服务（192.168.1.10:8080、192.168.1.11:8080、192.168.1.12:8080），通过 Nginx 分发请求。

配置loadbalance.conf：

# 定义后端服务器集群（upstream块）
upstream backend_servers {# 轮询策略（默认，按顺序分发）server 192.168.1.10:8080;server 192.168.1.11:8080 weight=2;  # 权重2（接收更多请求）server 192.168.1.12:8080;# 可选：其他策略# ip_hash;  # 同一IP固定转发到同一服务器（解决会话问题）# least_conn;  # 转发到连接最少的服务器
}# 前端Nginx配置
server {listen 80;server_name www.example.com;location / {proxy_pass http://backend_servers;  # 转发到上面定义的集群proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;}
}

效果：请求会按权重分发（1.11 接收的请求是 1.10 和 1.12 的 2 倍），避免单台服务器过载。

4.4 配置 HTTPS（加密访问）

需要先申请 SSL 证书（如 Let’s Encrypt 免费证书），假设证书文件为cert.pem（公钥）和key.pem（私钥）。

配置https.conf：

server {listen 443 ssl;  # 监听443端口（HTTPS默认）server_name www.example.com;# SSL证书配置ssl_certificate /etc/nginx/cert/cert.pem;  # 公钥路径ssl_certificate_key /etc/nginx/cert/key.pem;  # 私钥路径# 可选：SSL优化（增强安全性）ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;  # 支持的TLS版本ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;  # 加密套件# 静态资源或反向代理配置（同前面的示例）location / {root /var/www/html;index index.html;}
}# 可选：HTTP自动跳转HTTPS
server {listen 80;server_name www.example.com;return 301 https://$host$request_uri;  # 强制跳转HTTPS
}

5、日志管理

Nginx 日志是排查问题的关键，默认分为两种：

  • 错误日志：记录启动、运行中的错误（如配置错误、后端服务不可达），路径在error_log指令中配置（如/var/log/nginx/error.log）。
  • 访问日志：记录所有客户端请求（IP、时间、URL、状态码等），路径在access_log指令中配置，格式由log_format定义。

查看日志示例：

# 查看错误日志（最后10行）
tail -10 /var/log/nginx/error.log# 实时查看访问日志
tail -f /var/log/nginx/access.log

6、常见问题解决

  1. 启动失败：执行nginx -t检查配置文件语法错误，或查看error.log找具体原因（如端口被占用，用netstat -tulpn | grep 80检查）。
  2. 修改配置不生效：忘记执行nginx -s reload，或配置文件路径错误（需放在conf.d目录并被include）。
  3. 静态文件 403 错误：Nginx 用户（如nginx）没有静态文件目录的读取权限，执行chmod -R 755 /var/www/myblog授权。
http://www.dtcms.com/a/578825.html

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