Nginx

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Nginx

Nginx（engine x）是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务

特点

高并发性能：Nginx通过其事件驱动、异步非阻塞的架构设计，能够高效地处理大量并发连接，尤其是对于静态文件请求，效率极高。有报告表明，Nginx能支持高达50000个并发连接数。
反向代理和负载均衡：Nginx提供强大的反向代理功能，可以作为后端服务器集群的前端，根据配置实现HTTP、HTTPS、TCP等多种协议的负载均衡，支持会话持久化、健康检查等功能。
热部署：Nginx支持在不停止服务的情况下更新配置文件和软件升级，非常方便。
低内存消耗：在保持高性能的同时，Nginx对系统资源特别是内存的占用率较低，使得在相同的硬件条件下能提供更高的服务能力。静态内容处理：对静态文件如HTML、图片、CSS、JavaScript等有非常快速的处理能力，适合用于缓存和直接服务静态资源。
跨平台：Nginx可以在大多数类Unix操作系统上编译运行，并且也提供了Windows版本的移植。
可扩展性和可定制化：Nginx支持众多的第三方模块，可以根据需要进行自定义开发，实现更多的功能。同时，它也可以根据需要进行高度定制化，将不需要的模块和功能剔除掉，从而减少不必要的代码和资源浪费。
高度可靠性：Nginx是基于稳定的、成熟的事件驱动架构开发的，能够有效的避免由于代码错误或者第三方库的问题而导致的崩溃，从而保证了服务的高可靠性。

常用功能

Nginx 对前端开发者有什么用？

在前端部署过程中，我们经常会使用 Nginx 的静态文件服务功能部署前端静态资源，使用反向代理访问我们资源服务，使用Nginx 配置 HTTPS，使用 Nginx 缓存常用静态资源等：

静态文件服务

Nginx可以有效地作为静态资源服务器，用于托管和提供前端项目中的静态文件，如HTML、CSS、JavaScript、图片等。通过在Nginx中配置适当的目录和文件路径，前端开发者可以确保这些资源被正确地提供给客户端。

反向代理

概念

反向代理是一种网络架构模式，它隐藏了真实的服务器（或服务器集群），使得客户端无法直接访问这些服务器，而是通过代理服务器来间接访问。

反向代理过程

在反向代理的架构中，代理服务器接收来自客户端的请求，并根据配置规则将这些请求转发给后端服务器。
后端服务器处理请求后，将响应返回给代理服务器，代理服务器再将响应转发给客户端。

这种方式可以带来多种好处，如隐藏后端服务器的细节、提高安全性、实现负载均衡、缓存加速等。

反向代理 VS 正向代理

反向代理与正向代理的主要区别在于代理的对象不同。

正向代理代理的是客户端，即客户端通过代理服务器访问外部网络；

反向代理代理的是服务端，即客户端通过代理服务器间接访问后端的真实服务器。

Nginx可以作为一个反向代理服务器，用于转发客户端的请求到后端服务器。这种配置特别适用于前后端分离的开发模式，其中前端应用通过API与后端服务进行通信。通过Nginx作为反向代理，可以实现请求的路由、负载均衡、缓存等功能，提高应用的性能和可扩展性。

HTTPS 配置

Nginx支持SSL/TLS协议，可以用于配置HTTPS服务，确保前端应用与客户端之间的通信是加密的，提高应用的安全性。

缓存

Nginx支持静态资源缓存，可以将经常访问的静态文件缓存到本地，减少对后端服务器的请求，从而提高应用的响应速度和用户体验。

负载均衡

对于大型的前端应用，可能需要部署多个后端服务器来处理请求。Nginx可以作为负载均衡器，根据配置的算法（如轮询、加权轮询、IP哈希等）将请求分发到不同的后端服务器上，从而确保请求被均衡地处理，提高系统的稳定性和吞吐量。

访问控制和安全设置

Nginx提供了丰富的访问控制和安全设置选项，如限制IP访问、设置HTTP头信息、防止跨站脚本攻击（XSS）等，有助于保护前端应用免受恶意攻击。

安装

使用包管理器安装

在大多数Linux发行版中，你可以使用包管理器来安装Nginx，这种方式更为简单和方便。

以Ubuntu为例，可以使用apt-get命令来安装：

更新软件包列表：首先，使用sudo apt-get update命令更新你的软件包列表。
安装Nginx：然后，使用sudo apt-get install nginx命令来安装Nginx。这个命令会自动处理所有的依赖关系，并下载和安装Nginx及其所需的库和工具。
启动Nginx：安装完成后，你可以使用sudo systemctl start nginx命令来启动Nginx服务。

使用Docker安装

使用Docker安装Nginx的步骤主要包括拉取Nginx镜像、运行Nginx容器以及映射配置文件等步骤：

拉取Nginx镜像：
- 首先，你需要访问Docker Hub或者其他镜像仓库，查找你需要的Nginx镜像版本。
  - 例如，你可以选择nginx:1.24.0这个版本。
- 在终端中执行docker pull nginx:1.24.0命令来拉取这个版本的Nginx镜像。Docker将会从远程仓库下载该镜像并存储在你的本地主机上。
运行Nginx容器：
- 当你有了Nginx镜像之后，就可以运行一个Nginx容器了。使用 docker run命令来启动容器，并指定一些必要的参数。例如：
```
docker run --name nginx-container -p 80:80 -d nginx:1.24.0
```
  - --name nginx-container：给容器指定一个名称，这里是nginx-container。
  - -p 80:80：将容器的80端口映射到主机的80端口。这样，你就可以通过访问主机的80端口来访问Nginx服务了。
  - -d：以守护进程模式运行容器，这样容器会在后台运行。
映射Nginx配置文件到本地（可选步骤）：
- 如果你需要自定义Nginx的配置，可以将容器内的配置文件映射到本地主机上。
- 首先，创建一个本地目录来存储配置文件。
- 使用 docker cp命令将容器内的配置文件复制到本地目录。例如：
```
mkdir -p /opt/docker/nginx  
docker cp nginx-container:/etc/nginx/ /opt/docker/nginx  
docker cp nginx-container:/usr/share/nginx/html /opt/docker/nginx
```
  这样，你就可以在 /opt/docker/nginx目录下找到Nginx的配置文件和HTML目录，并进行相应的修改。
验证安装：
- 安装完成后，你可以通过访问http://<你的主机IP地址>来验证Nginx是否正常运行。如果一切正常，你应该能看到Nginx的默认欢迎页面。

Nginx 操作命令

命令	描述
`nginx`	启动nginx服务。如果nginx已经启动，则此命令会失败，除非使用`-s reload`参数来重新加载配置文件。
`nginx -s stop`	快速停止nginx服务。不等待工作进程处理完当前连接。
`nginx -s quit`	平稳停止nginx服务。等待工作进程处理完当前连接后再退出。
`nginx -s reload`	重新加载nginx配置。如果修改了nginx配置文件，需要执行此命令使改动生效，而不需要停止并重新启动nginx。
`nginx -s reopen`	重启 Nginx
`nginx -t`	测试nginx配置文件是否有语法错误。如果配置文件没有问题，它会输出`syntax is ok`和`test is successful`。
`nginx -T`	测试nginx配置文件是否有语法错误，并显示配置文件的全部内容。这在检查配置文件是否被正确加载时非常有用。
`nginx -v`	显示nginx的版本信息。
`nginx -V`	显示nginx的版本信息以及编译时使用的参数。这有助于了解nginx是如何被编译的，包括哪些模块被包含在内。
`nginx -c /path/to/conf`	使用指定的配置文件启动nginx。这允许你使用不同于默认位置的配置文件来启动nginx实例。
`nginx -g "directives;"`	在命令行中设置全局指令。这些指令将覆盖配置文件中的同名指令。注意，指令需要以分号(`;`)结束，并且所有指令应该被引号包围。

注意：

在使用nginx -s命令时（如nginx -s reload），你需要先找到nginx的主进程ID（PID），然后通常通过向/path/to/nginx/sbin/nginx -s reload发送信号来执行操作，但如果你使用的是Nginx的systemd服务或者init脚本，那么可以直接使用systemctl reload nginx或/etc/init.d/nginx reload（取决于你的系统和服务管理工具）。
在生产环境中，直接修改正在运行的nginx实例的配置文件并重新加载通常是安全的，但始终建议在更改配置之前备份原配置文件，并在非生产环境中测试更改。
nginx -t和nginx -T命令是检查配置文件是否正确以及了解nginx如何加载配置文件的非常有用的工具。

使用 systemctl 管理 Nginx

systemctl

systemctl 是 Linux 系统（特别是使用 systemd 作为系统和服务管理器的系统）中的一个命令行工具，用于控制系统上的服务（services）和单元（units）。

systemd 是大多数现代 Linux 发行版的初始化系统和服务管理器，它取代了传统的 init 系统。

systemctl 提供了一个强大的接口来启动、停止、重启、查看状态以及管理服务。

对于 Nginx，当它被配置为 systemd 服务时（这通常是现代 Linux 发行版的默认设置），你可以使用 systemctl 来管理 Nginx 进程。以下是一些使用 systemctl 对 Nginx 进行管理的相关命令：

命令	描述
`systemctl start nginx`	启动 Nginx 服务。如果服务已经运行，则此命令不会有任何效果。
`systemctl stop nginx`	停止 Nginx 服务。这会立即停止 Nginx 进程，但不会等待处理完当前连接。
`systemctl restart nginx`	重启 Nginx 服务。首先停止服务，然后启动它。这通常用于重新加载配置。
`systemctl reload nginx`	重新加载 Nginx 配置，无需重启服务。这是更新配置后推荐的操作方式。
`systemctl status nginx`	显示 Nginx 服务的状态信息，包括是否正在运行、启动时间、进程ID等。
`systemctl enable nginx`	设置 Nginx 服务在系统启动时自动启动。这会将 Nginx 服务添加到系统启动目标。
`systemctl disable nginx`	禁止 Nginx 服务在系统启动时自动启动。这会从系统启动目标中移除 Nginx 服务。
`systemctl is-enabled nginx`	检查 Nginx 服务是否设置为在系统启动时自动启动。
`systemctl is-active nginx`	检查 Nginx 服务当前是否正在运行。
`systemctl list-units --type=service --all	grep nginx`

请注意，上述命令中的 nginx 应该是你系统中 Nginx 服务的实际单元名称。

在大多数情况下，这将是 nginx.service，但根据你的系统配置和 Nginx 的安装方式，它可能有所不同。

然而，在大多数情况下，简单地使用 nginx 作为服务名称（如上述命令中所示）应该就足够了，因为 systemd 通常会处理 .service 后缀的省略。

此外，systemctl 还提供了许多其他选项和命令，用于更深入地管理系统上的服务和单元。你可以通过运行 man systemctl 或 systemctl --help 来查看更多信息和选项。

Nginx 配置

配置项	描述	示例值
`user`	指定运行Nginx进程的用户和组	`user nginx nginx;`
`worker_processes`	设置工作进程的数量	`worker_processes auto;`
`error_log`	设置错误日志文件的路径和日志级别	`error_log /var/log/nginx/error.log warn;`
`pid`	设置Nginx主进程的PID文件路径	`pid /var/run/nginx.pid;`
`events`	事件相关配置块	`{ worker_connections 1024; }`
`http`	HTTP相关配置块	`{ ... }`
`server`	虚拟主机配置块	`{ ... }`
`listen`	监听端口	`listen 80;`
`server_name`	域名	`server_name example.com;`
`location`	URL匹配位置	`location / { ... }`
`root`	设置请求的根目录	`root /var/www/html;`
`index`	设置默认索引文件	`index index.html index.htm;`
`access_log`	设置访问日志文件的路径和日志格式	`access_log /var/log/nginx/access.log main;`

Conf 配置文件

Nginx 的主配置文件是 /etc/nginx/nginx.conf，你可以使用 cat -n nginx.conf 来查看配置。

nginx.conf 结构图：

main        # 全局配置，对全局生效
├── events  # 配置影响 Nginx 服务器或与用户的网络连接
├── http    # 配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置
│   ├── upstream # 配置后端服务器具体地址，负载均衡配置不可或缺的部分
│   ├── server   # 配置虚拟主机的相关参数，一个 http 块中可以有多个 server 块
│   ├── server
│   │   ├── location  # server 块可以包含多个 location 块，location 指令用于匹配 uri
│   │   ├── location
│   │   └── ...
│   └── ...
└── ...

main：
代表Nginx配置文件的全局配置部分，包含所有Nginx服务实例的通用设置。
events：
包含影响Nginx服务器行为或与用户的网络连接的配置。
这一部分允许你配置例如worker_connections这样的参数，它决定了每个worker进程可以同时处理的最大连接数。
http：
这是配置Nginx作为Web服务器的主要部分。
这里你可以设置代理、缓存、日志记录，以及使用第三方模块。
每个http块中可以包含多个server块，用于定义虚拟主机。
upstream：
在http块中，upstream块用于配置后端服务器的地址，这是实现负载均衡的基础。
你可以定义一组后端服务器，并为它们分配一个名称，这个名称将在server块中被引用。
server：
server块定义了一个虚拟主机。
在一个http块中可以有多个server块，允许Nginx服务器在同一IP地址上托管多个域名或子域名。
每个server块中可以包含多个location块。
location：
location块允许你根据URI（统一资源标识符）来配置不同的行为。
每个server块中可以有多个location块，使得Nginx可以根据请求的URL转发到不同的后端服务器或者应用不同的配置。

配置文件的语法规则

配置文件由指令与指令块构成；
每条指令以 ; 分号结尾，指令与参数间以空格符号分隔；
指令块以 {} 大括号将多条指令组织在一起；
include 语句允许组合多个配置文件以提升可维护性；
使用 # 符号添加注释，提高可读性；
使用 $ 符号使用变量；
部分指令的参数支持正则表达式；

Nginx 配置示例

使用 Nginx将监听80端口，并将所有请求映射到/var/www/html目录。
当用户访问example.com时，Nginx会尝试返回/var/www/html/index.html或/var/www/html/index.htm文件作为默认页面。
同时，所有的访问和错误日志都会分别记录在/var/log/nginx/access.log和/var/log/nginx/error.log文件中。

# 设置Nginx运行的用户和组  
user nginx nginx;  
  
# 设置工作进程的数量，auto表示自动检测CPU核心数  
worker_processes auto;  
  
# 设置错误日志文件的路径和日志级别  
error_log /var/log/nginx/error.log warn;  
  
# 设置Nginx主进程的PID文件路径  
pid /var/run/nginx.pid;  
  
events {  
    # 设置每个工作进程的最大连接数  
    worker_connections 1024;  
}  
  
http {  
    # 包含其他HTTP模块的配置文件  
    include /etc/nginx/mime.types;  
    default_type application/octet-stream;  
  
    # 设置日志格式  
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '  
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '  
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';  
  
    # 设置访问日志文件的路径和日志格式  
    access_log /var/log/nginx/access.log main;  
  
    # 配置虚拟主机  
    server {  
        # 监听80端口  
        listen 80;  
  
        # 设置域名  
        server_name example.com;  
  
        # 配置URL匹配位置  
        location / {  
            # 设置请求的根目录  
            root /var/www/html;  
  
            # 设置默认索引文件  
            index index.html index.htm;  
  
            # 允许访问所有请求  
            try_files $uri $uri/ =404;  
        }  
    }  
}

Nginx 全局变量

Nginx 有一些常用的全局变量，你可以在配置的任何位置使用它们：

全局变量名	功能
`$host`	请求信息中的 `Host`，如果请求中没有 `Host` 行，则等于设置的服务器名，不包含端口
`$request_method`	客户端请求类型，如 `GET`、`POST`
`$remote_addr`	客户端的 `IP` 地址
`$args`	请求中的参数
`$arg_PARAMETER`	`GET` 请求中变量名 PARAMETER 参数的值，例如：`$http_user_agent`(Uaer-Agent 值), `$http_referer`...
`$content_length`	请求头中的 `Content-length` 字段
`$http_user_agent`	客户端agent信息
`$http_cookie`	客户端cookie信息
`$remote_addr`	客户端的IP地址
`$remote_port`	客户端的端口
`$http_user_agent`	客户端agent信息
`$server_protocol`	请求使用的协议，如 `HTTP/1.0`、`HTTP/1.1`
`$server_addr`	服务器地址
`$server_name`	服务器名称
`$server_port`	服务器的端口号
`$scheme`	HTTP 方法（如http，https）