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一、Nginx 简介

1. 什么是 Nginx？

   • Nginx（读作 “engine x”）是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，同时也支持 IMAP/POP3/SMTP 代理功能。
   • 特点：内存占用少、并发处理能力强、配置灵活、高可扩展性。广泛用于 Web 服务器、反向代理、负载均衡、API 网关等场景。

2. Nginx 的常见应用场景

   • HTTP 服务器：处理静态文件或作为 Web 应用的前端服务器。
   • 反向代理：为后端服务器提供负载均衡、缓存等功能。
   • 负载均衡：通过算法将请求分发到多个后端服务器，提升服务能力。
   • 缓存：利用代理缓存加速访问。
   • HTTPS / SSL 终止：在 Nginx 端卸载 SSL，后端使用 HTTP 提高效率。

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二、在 Ubuntu 中安装 Nginx

系统要求：建议使用 Ubuntu 20.04 LTS 或 22.04 LTS（当前支持的长期支持版本）。

1. 更新软件源

   sudo apt update
   

2. 安装 Nginx

   sudo apt install nginx
   

3. 验证安装是否成功

   • 查看版本：

     nginx -v
     

   • 启动服务：

     sudo systemctl start nginx
     

   • 检查状态：

     sudo systemctl status nginx
     

   • 在浏览器访问 http://localhost 或 http://服务器IP/，确认是否显示默认的 Nginx 欢迎页面。

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三、Nginx 服务管理常用命令（Ubuntu）

以下是在 Ubuntu 系统下管理 Nginx 的常用命令：

# 启动 Nginx
sudo systemctl start nginx# 停止 Nginx
sudo systemctl stop nginx# 重启 Nginx
sudo systemctl restart nginx# 重新加载配置（不中断服务）
sudo systemctl reload nginx# 查看 Nginx 运行状态
sudo systemctl status nginx# 设置开机自启动
sudo systemctl enable nginx# 取消开机自启动
sudo systemctl disable nginx

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四、Nginx 文件结构与主要配置

Ubuntu 默认安装的 Nginx 配置文件目录结构如下：

/etc/nginx/
├── nginx.conf        # 主配置文件（全局入口）
├── sites-available/  # 可用的站点配置文件存放目录
├── sites-enabled/    # 已启用的站点配置文件（通常为软链接）
├── conf.d/           # 额外的配置文件目录
├── modules-available/
├── modules-enabled/
└── ...

1. nginx.conf 主配置文件

• http 块：配置 HTTP 协议相关参数，如日志格式、默认 MIME 类型等。
• events 块：设置网络连接处理参数，如 worker_connections（工作连接数）。
• worker_processes：定义工作进程数量，通常根据 CPU 核心数设置。
• 站点配置通常放在 sites-available 中，并通过软链接到 sites-enabled 被主配置文件引用。

2. sites-available 与 sites-enabled

• sites-available：存储所有可用的站点配置文件。
• sites-enabled：存储实际启用的站点配置文件，通常从 sites-available 创建软链接。
• 主配置文件 nginx.conf 的 http 块中通常包含：

  include /etc/nginx/sites-enabled/*;
  

  以加载所有启用站点的配置。

3. 基本站点配置示例

以下是一个简单的静态网站配置示例（文件路径：/etc/nginx/sites-available/my_site.conf）：

server {listen 80;server_name example.com www.example.com; # 替换为你的域名或 IProot /var/www/my_site;     # 网站根目录index index.html index.htm;# 日志路径可自定义access_log /var/log/nginx/my_site_access.log;error_log /var/log/nginx/my_site_error.log;location / {try_files $uri $uri/ =404;}
}

配置生效步骤：

# 创建并编辑配置文件
sudo nano /etc/nginx/sites-available/my_site.conf# 测试配置文件语法
sudo nginx -t# 创建软链接到 sites-enabled
sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/my_site.conf /etc/nginx/sites-enabled/# 重新加载 Nginx
sudo systemctl reload nginx

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五、常见功能与配置

1. 反向代理与负载均衡

（1）反向代理示例

将请求转发到后端应用（如运行在 localhost:8080 的服务）：

server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8080;  # 后端服务地址proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}
}

（2）负载均衡示例

使用 upstream 定义后端服务器池：

upstream backend_servers {server 127.0.0.1:8080;server 127.0.0.1:8081;# 可选负载均衡策略：least_conn; 或 ip_hash; # 默认轮询（round-robin）
}server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://backend_servers;}
}

2. HTTPS/SSL 配置

假设已获取证书文件 server.crt 和私钥 server.key（可通过 Let’s Encrypt 获取），存放于 /etc/nginx/ssl/：

server {listen 443 ssl http2;server_name example.com;ssl_certificate     /etc/nginx/ssl/server.crt;ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;# 安全配置建议ssl_session_timeout 5m;ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;  # 使用现代 TLS 版本ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384;ssl_prefer_server_ciphers on;root /var/www/my_site;index index.html index.htm;
}

HTTP 自动跳转到 HTTPS：

server {listen 80;server_name example.com;return 301 https://$host$request_uri;
}

3. 日志与调试

• 访问日志：默认路径 /var/log/nginx/access.log。
• 错误日志：默认路径 /var/log/nginx/error.log。
• 自定义日志示例：

  access_log /var/log/nginx/my_site_access.log main;
  error_log /var/log/nginx/my_site_error.log warn;
  

4. 缓存与静态文件处理

为静态文件设置缓存策略，减少服务器压力：

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {expires 7d;  # 缓存 7 天access_log off;
}

5. 防盗链与访问限制

防止图片被其他网站盗用：

location ~* \.(png|jpg|gif)$ {valid_referers none blocked server_names *.yourdomain.com;if ($invalid_referer) {return 403;}
}

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六、Nginx 配置测试与排错

1. 测试配置文件

   sudo nginx -t
   

   成功输出示例：

   nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
   nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
   

2. 查看错误日志

   tail -f /var/log/nginx/error.log
   

3. 重载配置

   sudo systemctl reload nginx
   

4. 常见问题解决

   • 80 端口占用：

     sudo lsof -i :80
     

   • 权限问题：检查文件和目录权限（如 ls -l /var/www/）。
   • 防火墙：确保允许 80/443 端口：

     sudo ufw allow 'Nginx HTTP'
     sudo ufw allow 'Nginx HTTPS'
     

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七、进阶与优化方向

1. 性能优化

   • 设置 worker_processes auto; 自动匹配 CPU 核心数。
   • 调整 worker_connections 和 keepalive_timeout。
   • 启用 HTTP/2：listen 443 ssl http2;。

2. 安全优化

   • 强制 HTTPS，禁用弱加密协议。
   • 添加安全 HTTP 头：

     add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains" always;
     add_header X-Frame-Options DENY;
     add_header X-Content-Type-Options nosniff;
     

3. 模块与插件

   • 使用 Nginx 自带模块（如 Gzip、Rewrite）或第三方模块（如 Lua）。

4. 监控与日志分析

   • 使用 Prometheus + Grafana 监控 Nginx 性能。
   • 将日志接入 Elastic Stack 或 Splunk 进行分析。

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八、总结

• Nginx 是 Web 服务领域的核心工具，掌握其基本功能（如 HTTP 服务器、反向代理、负载均衡、HTTPS）至关重要。
• 通过学习安装、配置、调试，可根据业务需求灵活应用。
• 建议参考 Nginx 官方文档 并结合实践加深理解。
• 在生产环境中，注重安全和高可用性，并进行充分测试和监控。

推荐学习步骤

1. 熟悉基础命令：安装、启动、停止、重启，测试配置文件。
2. 理解配置结构：掌握 nginx.conf 和 sites-* 目录的作用。
3. 实现基本站点：搭建静态网站，配置日志和静态文件处理。
4. 进阶功能：配置反向代理、负载均衡、HTTPS、防盗链等。
5. 优化与监控：提升性能、增强安全、实现日志分析。

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希望这份笔记对你学习 Nginx 有所帮助！祝你学习顺利，早日掌握 Nginx 的强大功能！