Nginx 学习笔记分享

发布于 2023-09-15 20:49:53 字数 22222 浏览 26 评论 0

Nginx 是一个高性能的 Web 和反向代理服务器。首先，nginx 是一个服务器，和我们用 node 搭建的一样，不能因为它看起来是配置形式，就不把它当服务器。因此，它能够实现很多的功能。

1. 预备知识

默认错误/访问日志地址: /usr/local/var/log/nginx
默认配置文件地址: /usr/local/etc/nginx

启动 nginx: sudo nginx
关闭 nginx: sudo nginx -s stop
重启 nginx: sudo nginx -s reload
检测配置文件是否有语法错误: sudo nginx -t
include 可用于引入配置文件，便于配置文件的模块化。

建议手动将涉及到的路径设置为绝对路径

如果很明确相对路径是 相对什么路径 来说，或者只设置相对路径也能正常访问的话，也可以不设置

比如日志路径设置为绝对地址，如 /usr/local/etc/nginx/logs/error.log, 即和配置文件在一个目录中，便于同时查看配置与日志。
如设置 root 地址时，使用绝对路径确保能够正确访问。

1.1 host 文件

文件内容格式

127.0.0.1    localhost
255.255.255.255    broadcasthost
::1             localhost
127.0.0.1 www.aaaa.com
127.0.0.1 www.bbbb.com

host 文件内容如上所示:

前面是ip，后面是域名，localhost 也是域名
ip 不能添加端口，不能直接让某个域名指向某个IP+端口, 又因为默认端口是 80，以上的配置相当于让 www.bbbb.com 指向 127.0.0.1:80

如配置 127.0.0.1:8081 www.bbbb.com,企图让访问 www.bbbb.com 直接访问 127.0.0.1:8081 是无效的。

2. 常见问题及解决办法

2.1 403 没有权限

参考资料：chmod -R 777 报 403

location / {
    root  /Users/[username]/Desktop/express-react-boilerplate/dist;
}

假设 nginx 中的 location 设置如上，则即使在 Desktop 目录中执行chmod -R 777 express-react-boilerplate，也是没有效果的。

原因是因为需要保证从 /User/[username]/Desktop/express-react-boilerplate/dist 都是有权限的，这样才能够访问 dist 目录。

经过测试发现Desktop的权限默认是700，因此只要执行chmod 701 Desktop即可。参考:linux中目录的x权限

2.2 如何确认是否进入了某个 location

log_format  locationLog  'locationLog: $remote_addr';
server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location /aaa.html {
        access_log  /usr/local/etc/nginx/logs/aaa.log  locationLog;
        root /usr/local/etc/nginx/test/log;
    }

    location /bbb.html {
        access_log  /usr/local/etc/nginx/logs/bbb.log  locationLog;
        root /usr/local/etc/nginx/test/log;
    }
}

可能有些情况，我们不确定请求是到达了 aaa.html 还是 bbb.html 的 location，又或者可能根本没有进入 nginx，这时候应该怎么确认呢？

其实，我们可以在里面定义 当前 location 的 access_log 文件及日志格式, 只有在进入当前 location 时，才会在对应的日志文件输出内容。

3. 配置文件

默认的配置文件:

#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #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  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       8080;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}
    include servers/*;
}

按模块划分:

## 全局块

## events块
events {
}

## HTTP块
http {
    ## http全局

    ## server块
    server {
        ##server全局

        ## location块
        location {
        }

        location {
        }
    }

    server {
    }
}

4. 全局块

4.1 user

user nobody;

user 用于指定用户和组，nignx 将使用这个用户和组来启动 worker 进程

4.2 work_processes

worker_processes 1;

用于指定 nginx worker 的进程数。

参考：master进程与worker进程

4.3 error_log

error_log logs/error.log;
error_log logs/error.log notice;
error_log logs/error.log info;

4.4 pid

pid logs/nginx.pid

用于指定 master进程PID 的存放位置

可在 nginx 关闭的时候，执行 sudo nginx -s stop，即通过相反(关闭状态，继续执行关闭)的命令，主动使 nginx 报错:

nginx: [error] open() "/usr/local/var/run/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

可以知道当前 pid 存放的位置。

5. events

5.1 accept_mutex

accept_mutex on;

用于设置网路连接序列化，防止惊群现象发生。

5.2 multi_accept

multi_accept on;

用于设置一个进程是否同时接受多个网络连接

5.3 use

use epoll;

用于指定事件驱动模型，常见的事件驱动模型有 select, poll, kqueue, epoll, resig, /dev/poll, eventport

5.4 worker_connections

worker_connections 1024;

用于设定最大连接数，默认为512。
参考：max_client计算

6. http

6.1 MIME TYPE

include mime.types;

mime.types 示例:

types {
    text/html                                        html htm shtml;
}

MIME 配置用于告诉服务器，什么文件的后缀，应该返回怎样的 Content-Type。

以上配置表示 nginx 遇到以 html, htm, shtml 结尾的文件请求时，则设置 HTTP 请求的响应头的 Content-Type 为 text/html, 这样浏览器就能根据 Content-Type 正确处理文件。

但有时候一些文件响应头中即使没有Content-Type，浏览器也能正常处理。参考：浏览器嗅探。

我们可以测试下, MIME-TYPE, 新建如下的 nginx 配置文件，并在 nginx.conf 中 include 进去:

types {
    t                                    html htm shtml;
}

server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    location / {
        // 添加请求头，关闭浏览器嗅探
        add_header X-Content-Type-Options nosniff;
        root /usr/local/etc/nginx/test/mimetype;
    }
}

我们通过设置一个错的 Content-Type: t, 再关闭浏览器的嗅探行为(错误 Content-Type 和关闭浏览器嗅探必须都设置好)，这样浏览器就不能够正确解析 html 标签，只能将 html 标签作为字符串渲染出来。

关于 MIME-TYPE，express 中同样有相应的实现，具体的引用链为: express-static => server-static send => send mime => mime

6.2 default_type

default_type application/octet-stream;

用于设置默认的 Content-Type, 当 mime-type 中找不到文件后缀对应的 Content-Type 时，便会使用的默认数据流格式。

6.3 log_format

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                     '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                     '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

以上为定义了一个名为 main 的 日志格式 变量，变量的值为 '$remote_addr...'，其中 $remote_addr 等是内置变量。

更多内置变量可查看

此时内置变量中的 remote_addr 是客户端的 IP，因为此时 nginx 是作为服务器来使用的。
而当我们访问百度页面时，Chrome Network 中的 remote address 对应是百度服务器的IP,即服务端的 IP。
同时，如果我们本地使用正向代理，则 remote address 为代理服务器的地址(可查看网络代理中的 pac 文件)。

我们可以通过加入其它变量，或者删除一些变量，来改变日志格式。

6.4 access_log

用于指定 access.log 存放的路径，已经使用怎样的日志格式。

access_log logs/access.log main;

如以上代码表明，access.log 将采用刚刚定义的 main 日志格式变量的日志格式

6.5 sendfile

sendfile on;

用于指明是否开启 sendfile 系统调用。

参考资料

结论: 当 Nginx 是一个静态文件服务器的时候，开启 SENDFILE 配置项能大大提高 Nginx 的性能。
但是当 Nginx 是作为一个反向代理来使用的时候，SENDFILE 则没什么用了。

6.6 tcp_nopush

tcp_nopush on;

用于设置 socket 的参数 tcp_option, 仅在 sendfile 为 on 时有用。

6.7 keepalive_timeout

keepalive_timeout 65;

参考资料

设置心跳包的间隔时间，TCP 内嵌的一个心跳包，用于服务端探测客户端是否存活.

6.8 gzip

gzip on;

用于指定是否开启 gzip 压缩。

当开启时, Response Header 会新增以下项:

Content-Encoding: gzip

同时传输的体积会变小。

7. server

建立一个虚拟的服务器(和我们的 node 服务器一样，也需要占用端口).

如果 node 已经有一个服务器监听 8080 端口，nginx server 再次监听 8080 端口会报错，nginx 会启动失败。
如果 nginx 先监听 8080 端口，再起 node 服务监听 8080 端口是无效的，访问 8080 依然是 nginx 服务器在起作用。(经过测试，似乎有时候会有意外，node 服务器可能会起效)

7.1 listen

listen 80;

指定当前服务器监听的端口。

7.2 server_name

server_name localhost

用于指定虚拟主机的域名

server {
    listen 8081;
    server_name www.bbbb.com;

    location / {
        root /usr/local/etc/nginx/test/server/serverB;
    }
}

server {
    listen 8081;
    server_name www.aaaa.com;

    location / {
        root /usr/local/etc/nginx/test/server/serverA;
    }
}

如上所示，我们可以针对 一个端口添加两个 server。前提是这两个服务的 server_name 不存在交集，否则会失败。

假设 host 文件如下，那么我们访问 www.bbbb.com:8081 即能访问到 serverB, 因为端口是 8081, 不是 80，因此不能省略端口。

127.0.0.1 www.aaaa.com
127.0.0.1 www.bbbb.com

7.3 如何实现负载均衡

参考:负载均衡及其策略

upstream balanceServer {
    server localhost:3004 weight=1;
    server localhost:3005 weight=2;
    server localhost:3006 weight=3;
}

server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    location / {
        proxy_pass http://balanceServer;
    }
}

以上设置了一个负载均衡服务器，会将请求 80 端口的请求，转发到 3004,3005,3006 三个端口对应的服务器上。

服务器权重分别为 1，2，3，于是接收到请求的概率依次为 1/6, 2/6, 3/6。

7.4 location

location 用于处理具体的请求路径

说到这个，我们需要了解下 location 的匹配规则参考资料：location匹配规则：

location 可以使用前缀字符串，或者正则进行定义。
正则表达式 ~* 代表不区分大小写，~ 代表区分大小写。
当请求到来时，为了找到合适的 location，nginx 首先检查使用前缀字符串定义的 location，其中最长匹配的前缀字符串会被选择，并记录下来。
然后使用正则表达式进行匹配，顺序是根据他们在配置文件中出现的顺序
只要一找到匹配的正则表达式，就会使用该正则对应的规则。
如果没有找到匹配的正则，就会使用 第3步 记录下来的那一项规则。

location 块可以嵌套，以下是一些注意事项:

对于不区分大小写的操作系统，如 macOS, Cygwin，匹配前缀字符串时不区分大小写(0.7.7 版本，这里原文只有 0.7.7,我理解为 0.7.7 版本开始)，然而字符的比较只限于 "一字节" 的语种 (个人理解: 区分于中文一个字大于一个字节这种情况吧，难道还能用中文作为 location)。

正则表达式也可以包含捕获组(0.7.40 版本开始)，从而这些部或者可以在之后的指令中使用。

如果最长匹配前缀是用 ^~ 修饰的，那么后续就不会再使用正则表达式进行检查了(前面提到，最长前缀字符串匹配之后，会被记录下来，而不是立即使用，还得通过正则表达式的检查)。

另外，使用 = 修饰符可以定义一个 精准匹配前缀字符串. 如果精准匹配成功了，不会进行后续的搜索(将不会进行正则表达式的检查)。例如，如果对于 / 的请求非常频繁，定义 location = / 将会加速这些请求，因为只要一匹配到这一项就会停止继续搜索 location.这样的 loction 显然不能嵌套其它的 location。

在 0.7.1 到 0.8.41 版本中，即使一个请求匹配到了没有 = 和 ^~ 修饰符的前缀字符串,也会停止搜索，不会检查正则表达式。

让我们用例子来证明以上的论点:

location = / {
    [ configuration A ]
}

location / {
    [ configuration B ]
}

location /documents/ {
    [ configuration C ]
}

location ^~ /images/ {
    [ configuration D ]
}

location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration E ]
}

/ 的请求会匹配到 configuration A

/index.html 的请求会匹配到 configuration B

/documents/document.html 的请求会匹配到 configuration C

/images/1.gif 请求会匹配到 configuration D (使用了 ^~ 前缀字符串匹配，将不会继续检查 configuration E)

/documents/1.jpg 请求会匹配到 configuration E (首先最长前缀字符串匹配到配置 C，这时候会继续检查正则，之后正则匹配到配置 E)

小技巧: 如果 configuration D 和 configuration E 基本一致的情况下，我们可以通过 add_header headerName headerD / headerE;，即添加自定义的 header，然后在 chrome 中检查响应头，来确认究竟是配置 D 生效，还是配置 E 生效。

@ 前缀定义了一个命名的 location, 这样的 location 不用于常规的请求处理，而是用来请求重定向的。它们不能被嵌套，当然也不能包含其它的嵌套 location。

如果一个 location 定义为一个前缀字符串，并且以 / 结尾，并且请求被 proxy_pass, fastcgi_pass, uwsgi_pass，scgi_pass, memcached_pass 或者 grpc_pass 其中之一处理时，那么就会执行特殊的处理流程。遇到字符串相同，但是没有末尾的 / 的请求时，会产生一个 301 重定向，并重定向至 添加 / 之后的 url

假设有以下的配置

location /aaa/ {
    proxy_pass http://localhost:8080
}

此时请求 /aaa, 那么会先产生一个 301 重定向，重定向到 localhost:/aaa/, 之后经过 proxy_passs, 返回 http://localhost:8080/aaa/ 的内容

如果这种行为不是你所期望的，那么可以定义一个更为精确的 URL location 规则，就像这样:

location /user/ {
    proxy_pass http://user.example.com;
}

location = /user {
    proxy_pass http://login.example.com;
}

此时遇到 /user 会直接转为 login.example.com, 而不是经过重定向，到 user.example.com

总结:

= 表示精确前缀字符串匹配，只有请求的url路径与后面的字符串完全相等时才会命中,命中后不再继续后续查找。
^~ 表示前缀字符串匹配，如果该符号后面的字符是当前请求的最佳匹配，那么会采用该规则，不再进行后续的查找。
~ 表示该规则是使用正则定义的，区分大小写。
~* 表示该规则是使用正则定义的，不区分大小写。

7.4.1 root

root html/root;

用于设置 响应请求资源时的根目录，例如以上的设置，访问 localhost/aa.html 实际上访问的是服务器中 html/root/aa.html

7.4.2 index

index readme.html index.html;

用于指定默认首页的查找顺序，默认找 readme.html,找不到再找 index.html, 再找不到则可能报错。

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/local/etc/nginx/test/index;
        index  readme.html index.html index.html;
    }
}

设置以上配置，则当以 localhost 直接访问的时候，默认会找 /usr/local/etc/nginx/test/index/readme.html 文件，找不到再找 /usr/local/etc/nginx/test/index/index.html 文件。

7.4.3 autoindex

autoindex on;

设置，当没找到默认首页时，是否显示目录索引。

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        autoindex on;
        root   /usr/local/etc/nginx/test/index;
        index  notexist.html;
    }hi 
}

设置以上配置，如果没有 /usr/local/etc/nginx/test/index/notexist.html 文件时，且 autoindex 为 on, 则会将 /usr/local/etc/nginx/test/index 目录下的所有文件以文件夹显示出来。

而如果不存在默认文件，且 autoindex 不为 on，那么 nginx 会返回 403。

7.4.5 proxy_pass

proxy_pass http://localhost:3005;

用于将请求反向代理到 http://localhost:3005

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        // 反向代理到前端
        proxy_pass http://localhost:3004;
    }

    location /api {
        // 反向代理到后端
        proxy_pass http://localhost:3005;
    }
}

proxy_pass 的使用场景之一就是解决跨域问题，如上，我们通过请求的前缀区分前后端服务，对外统一是 localhost, 对内根据前缀转发到不同的服务去。从而避免跨域的问题。

如：

配置 host:

127.0.0.1 cs.dev.xxx.co.id  // 访问 cs.dev.xxx.co.id 会进入到 127.0.0.1

配置 nginx.conf

server {
    listen 80;
    server_name cs.dev.xxx.co.id;
    location / {
        proxy_pass http://localhost:5500;
    }

    location /api {
        proxy_pass http://localhost:3000;
    }
}

访问 cs.dev.xxx.co.id，默认的前端请求会到 5500 端口，而以 /api 开头的后端请求会到 3000 端口

5500 端口的 html 内容为:

fetch('/api/name', {
    method: 'GET',
}).then(res => {
    console.log("请求返回",res);
})

此时，浏览器访问 cs.dev.xxx.co.id，请求会到 5500 端口，其中 api 请求地址为 cs.dev.xxx.co.id/api/name，该请求会转发到 3000 端口，从而完成跨域。

7.4.6 rewrite

rewrite 用于重写 url：

location ^~ /aaa {
    root /usr/local/etc/nginx/test/location;
    rewrite /aaa /images break;
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
}

如以上配置，则访问 localhost/aaa 实际会访问 http://127.0.0.1:8080/images

7.4.7 add_header

add_header 用于添加响应头

location ^~ /aaa {
    root /usr/local/etc/nginx/test/location;
    proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
    add_header xxx images; 
}

以上配置，则返回的结果中，会包含响应头: { xxx: images }

8. nginx模块

即 nginx 会默认内置一批常用模块，当有些功能内置模块不支持时可添加第三方模块并重新编译 nginx，以支持新的功能，如 动态切图服务 等。

参考资料

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1. 预备知识

1.1 host 文件

2. 常见问题及解决办法

2.1 403 没有权限

2.2 如何确认是否进入了某个 location

3. 配置文件

4. 全局块

4.1 user

4.2 work_processes

4.3 error_log

4.4 pid

5. events

5.1 accept_mutex

5.2 multi_accept

5.3 use

5.4 worker_connections

6. http

6.1 MIME TYPE

6.2 default_type

6.3 log_format

6.4 access_log

6.5 sendfile

6.6 tcp_nopush

6.7 keepalive_timeout

6.8 gzip

7. server

7.1 listen

7.2 server_name

7.3 如何实现负载均衡

7.4 location

7.4.1 root

7.4.2 index

7.4.3 autoindex

7.4.5 proxy_pass

7.4.6 rewrite

7.4.7 add_header

8. nginx模块

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