Nginx基础概念和常用操作
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Nginx基础概念和常用操作

1. 安装、启动、连接

直接拿docker安装，拉取镜像，运行，开放端口。

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docker pull nginx:stable-perl

虽然在容器中性能有所损失，但是方便，加快学习进度。

启动后浏览器访问localhost，写着Welcome等欢迎语，就是启动成功了。

在VSCode下载一些Docker常用插件，然后就可以拿VSCode直接连上’正在运行的容器’，和连接Linux服务器一样。

输入nginx -V，查看nginx信息，包括安装目录、编译参数、配置文件位置、日志文件位置等信息。可以看到配置文件位于--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf 。

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root@f4f6c922d837:/# nginx -V
nginx version: nginx/1.26.1
built by gcc 12.2.0 (Debian 12.2.0-14) 
built with OpenSSL 3.0.11 19 Sep 2023
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-http_v3_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --with-cc-opt='-g -O2 -ffile-prefix-map=/data/builder/debuild/nginx-1.26.1/debian/debuild-base/nginx-1.26.1=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -Wl,--as-needed -pie'

2. 快速尝试部署网站

查看nginx配置文件，可以找到如下部分。

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server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

这意味着，nginx 把所有对服务器根路径的请求，代理到 /usr/share/nginx/html 目录下，并且把 index.html 或 index.htm 作为默认页面。

如果你使用Vue或者Hex开发网站，它们的打包输出目录，大致结构分别如下

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dist/
├── css/
│   └── app.12345.css
├── js/
│   └── app.12345.js
├── index.html
└── favicon.ico
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public/
├── css/
│   └── style.css
├── js/
│   └── script.js
├── index.html
├── about/
│   └── index.html
└── archives/
    └── index.html

你只需要把dist或者public下的所有文件，直接复制到/usr/share/nginx/html目录下，重启nginx即可。

3. 配置文件

这个版本的nginx自带2个配置文件，首先是nginx.conf。

如果你修改了配置文件，可以用nginx -t来校验配置是否合法。然后使用nginx -s reload来重新加载配置文件。

1. nginx.conf

全局配置

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user  nginx;
worker_processes  auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;

  1. user 指令:

    • 用法：user <username>;
    • 描述：指定 Nginx 运行时使用的系统用户。
    • 示例：user nginx; 表示使用 nginx 用户。

  2. worker_processes 指令:

    • 用法：worker_processes <number|auto>;
    • 描述：设置工作进程数，auto 会自动根据 CPU 核心数设置。
    • 示例：worker_processes 4; 表示使用 4 个工作进程。

  3. error_log 指令:

    • 用法：error_log <file> <level>;
    • 描述：设置错误日志的路径和日志级别。
    • 日志级别选项：
      • debug：调试信息
      • info：一般信息
      • notice：通知信息（默认）
      • warn：警告信息
      • error：错误信息
      • crit：严重错误信息
      • alert：需要立即处理的问题
      • emerg：紧急情况
    • 示例：error_log /var/log/nginx/error.log notice; 表示记录通知级别及以上的日志。

  4. pid 指令:

    • 用法：pid <file>;
    • 描述：指定存储 Nginx 进程 ID 的文件路径。
    • 示例：pid /var/run/nginx.pid; 表示将 PID 存储在 /var/run/nginx.pid 文件中。

可能改动的部分：

  1. worker_processes auto;

    • 自动设置为 CPU 核心数，适用于大多数情况。

    • 可以手动设置为特定的进程数以微调性能，但一般不需要。

事件模块

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events {
    worker_connections  1024;
}
  1. worker_connections 指令:
    • 用法：worker_connections <number>;
    • 描述：设置每个工作进程允许的最大连接数。
    • 示例：worker_connections 1024; 表示每个工作进程允许最多 1024 个连接。

可能改动的部分：

  1. worker_connections 1024;

    • 默认设置为 1024，适用于大多数小到中型网站。

    • 对于高流量网站，可以增加连接数，以提高并发处理能力。

    • 需要根据系统的 ulimit 设置进行调整，确保系统支持更多的连接。

HTTP 模块

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http {
    include       /etc/nginx/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  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

  1. include 指令:

    • 用法：include <file|directory>;
    • 描述：包含指定的文件或目录下的所有配置文件。
    • 示例：include /etc/nginx/mime.types; 包含 MIME 类型配置文件。

  2. default_type 指令:

    • 用法：default_type <MIME-type>;
    • 描述：设置默认的 MIME 类型。
    • 示例：default_type application/octet-stream; 表示未能确定文件类型时使用 application/octet-stream。

  3. log_format 指令:

    • 用法：log_format <name> <format>;

    • 描述：定义日志格式。

    • 示例：

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

      定义名为 main 的日志格式。

  4. access_log 指令:

    • 用法：access_log <file> <format>;
    • 描述：设置访问日志的路径和日志格式。
    • 示例：access_log /var/log/nginx/access.log main; 使用 main 格式记录访问日志。

  5. sendfile 指令:

    • 用法：sendfile <on|off>;
    • 描述：启用或禁用 sendfile 选项，用于提高文件传输效率。
    • 示例：sendfile on; 启用 sendfile。

  6. tcp_nopush 指令:

    • 用法：tcp_nopush <on|off>;
    • 描述：用于优化传输数据时的 TCP 性能，通常与 sendfile 一起使用。
    • 示例：#tcp_nopush on; 默认注释掉。

  7. keepalive_timeout 指令:

    • 用法：keepalive_timeout <timeout>;
    • 描述：设置保持客户端连接的超时时间，单位是秒。
    • 示例：keepalive_timeout 65; 设置超时时间为 65 秒。

  8. gzip 指令:

    • 用法：gzip <on|off>;
    • 描述：启用或禁用 gzip 压缩。
    • 示例：#gzip on; 默认注释掉。

  9. include指令

    • 用法：include <file|directory>;
    • 描述：include 指令用于包含其他配置文件或目录中的所有配置文件。这可以帮助将配置文件分割成更小的部分，以便于管理和维护。
    • 示例：
      include /etc/nginx/mime.types;：包含 MIME 类型配置文件。
      include /etc/nginx/conf.d/*.conf;：包含 /etc/nginx/conf.d/ 目录下的所有以 .conf 结尾的配置文件。

可能改动的部分：

  1. keepalive_timeout 65;

    • 默认设置为 65 秒，适用于大多数情况。

    • 对于高并发的场景，可以适当调低以减少资源占用。

  2. tcp_nopush on;

    • 通常注释掉，如果启用，可以优化数据传输，尤其是在发送大文件时。

    • 启用 tcp_nopush 后，Nginx 会尝试将数据块一次性发送到网络，而不是逐个包地发送，从而减少包的数量，提高传输效率。

    • 通常与sendfile on;一起使用。启用 sendfile 后，数据在内核空间中直接从一个文件描述符传输到另一个文件描述符，避免了在用户空间和内核空间之间的多次拷贝，从而提高了传输效率。

  3. gzip on;

    • 通常开启后，可以启用 gzip 压缩以减少传输数据量，提高传输速度。

    • 启用后还需配置 gzip_types 和其他参数，以确保正确压缩所需的文件类型。如

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      http {
          gzip on;
          gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
      }

    • 其他 gzip 配置选项：

      • gzip_min_length：设置压缩的最小文件大小。
      • gzip_comp_level：设置压缩级别（1-9），级别越高压缩率越大，但消耗的 CPU 资源更多。
      • gzip_buffers：设置用于存储压缩结果的缓冲区大小。
      • gzip_vary：设置 Vary: Accept-Encoding 响应头，指示代理服务器和浏览器缓存可以根据请求的 Accept-Encoding 头进行不同的缓存。

    • Gzip 压缩是通过压缩算法（如 DEFLATE）将 HTTP 响应内容压缩成更小的体积，然后再发送给客户端。解压缩的过程是nginx和浏览器自动完成的。

性能优化建议

  • **增加 worker_connections**：

    • 提高每个工作进程的最大连接数可以显著提升 Nginx 的并发处理能力。
    • 需要确保系统的文件描述符限制足够高。

  • 启用 gzip 压缩：

    • 减少传输数据量，尤其适用于文本类型的资源（如 HTML、CSS、JavaScript）。

    • 配置示例：
      nginx
      复制代码
      gzip on; gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

  • **优化 keepalive_timeout**：

    • 在高并发情况下，适当调低 keepalive 超时时间以减少长时间占用连接资源。

  • **使用 tcp_nopush 和 tcp_nodelay**：

    • 对于需要优化数据传输性能的场景，可以启用 tcp_nopush 和 tcp_nodelay。

2. default.conf

好的，让我们对 default.conf 文件的每一行进行解析：

server 块

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server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/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   /usr/share/nginx/html;
    }
}

基本设置

  1. **server { ... }**：

    • 定义一个虚拟服务器块，包含服务器的配置。

  2. **listen 80;**：

    • 监听 IPv4 的 80 端口，用于处理 HTTP 请求。

  3. **listen [::]:80;**：

    • 监听 IPv6 的 80 端口，用于处理 HTTP 请求。

  4. **server_name localhost;**：

    • 定义服务器的名称为 localhost，用于匹配请求的 Host 头。

日志设置

  1. **#access_log /var/log/nginx/host.access.log main;**：
    • 配置访问日志的路径和格式，此处被注释掉。如果启用，将使用 main 日志格式记录访问日志。

根路径设置

  1. **location / { ... }**：

    • 配置根路径（即所有请求）的处理方式。

  2. **root /usr/share/nginx/html;**：

    • 指定请求的根目录为 /usr/share/nginx/html。

  3. **index index.html index.htm;**：

    • 指定默认的索引文件为 index.html 或 index.htm。

4. 反向代理

正向代理是代理客户端，客户端对于服务端来说是不可见的。

反向代理是代理服务端，服务端对于客户端来说是不可见的。

1. 模拟3个Web

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docker pull python:3.9-slim

在桌面或任意地方新建app.py，内容为

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from flask import Flask
import os

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return f"Hello from the backend server running on port {os.environ.get('PORT')}!"

if __name__ == "__main__":
    app.run(host='0.0.0.0', port=int(os.environ.get('PORT', 5000)))

启动3个python容器，模拟3个web服务。

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C:\Users\mumu\Desktop>docker run --name web1 -d -e PORT=8081 -p 8081:8081 -v /c/Users/mumu/Desktop/app.py:/app/app.py python:3.9-slim sh -c "pip install flask && python /app/app.py"
ab2ded77eafa82fbf4027f5714e5cb71bcb9775696f0e8c5423a70a7916a80ac

C:\Users\mumu\Desktop>docker run --name web2 -d -e PORT=8082 -p 8082:8082 -v /c/Users/mumu/Desktop/app.py:/app/app.py python:3.9-slim sh -c "pip install flask && python /app/app.py"
e6c5321ea3926157dc2f2d9ed38df53c715da51c496c5ff0e7ff0c4e68c85696

C:\Users\mumu\Desktop>docker run --name web3 -d -e PORT=8083 -p 8083:8083 -v /c/Users/mumu/Desktop/app.py:/app/app.py python:3.9-slim sh -c "pip install flask && python /app/app.py"
f0bea8ac956af515fe35159fe94c86e919dfd566b782d06641472621a6299e26

需要保证nginx和3个python在同一个docker网络中，默认应该都是bridge。

2. 链接

使用docker inspect bridge查看刚才3个容器的ip。然后修改nginx的default.conf文件。

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upstream backend {
    server 172.17.0.3:8081;
    server 172.17.0.4:8082;
    server 172.17.0.5:8083;
}

server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

    location /app {
        proxy_pass http://backend/;
    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

  • **upstream backend**：定义了一个名为 backend 的上游服务器组。

  • **location /app { ... }**：配置如何处理以 /app 开头的所有请求。

  • **proxy_pass http://backend/;**：将这些请求代理到上游服务器组 backend。请求的路径 /app 的前缀将被去除，然后传递给上游服务器。例如，/app/foo 将被代理为 /foo。

重启服务。

访问localhost/app并多次刷新试试。

5. 负载均衡

在不断刷新页面会发现，反向代理是以“轮询”的方式，将请求分发到3个web服务之一的。

除了轮询之外，还有以下方式。

1. 加权轮询，Weighted Round Robin

可以为不同的服务器设置权重，权重越高，服务器被请求的概率越大。

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upstream backend {
    server 172.17.0.3:8081 weight=3;
    server 172.17.0.4:8082 weight=2;
    server 172.17.0.5:8083 weight=1;
}

weight默认为1 。

2. 最少连接，Least Connections

将请求分发给当前连接数最少的服务器，适用于处理时间长、连接占用多的请求。

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upstream backend {
    least_conn;
    server 172.17.0.3:8081;
    server 172.17.0.4:8082;
    server 172.17.0.5:8083;
}

3. IP哈希，IP Hash

根据客户端 IP 地址进行哈希计算，保证同一客户端的请求总是转发到同一台服务器，适用于会话保持。

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upstream backend {
    ip_hash;
    server 172.17.0.3:8081;
    server 172.17.0.4:8082;
    server 172.17.0.5:8083;
}

4. 哈希，Hash

根据自定义的键值进行哈希计算来分发请求。

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upstream backend {
    hash $request_uri;
    server 172.17.0.3:8081;
    server 172.17.0.4:8082;
    server 172.17.0.5:8083;
}

可以使用以下变量作为键值：

  • $remote_addr：客户端 IP 地址
  • $request_uri：请求的 URI
  • $http_cookie：请求的 Cookie

ip_hash和hash $remote_addr一样都可以实现同一个客户端的请求分配到同一个后端服务器。但是一般这种情况使用前者更多。

6. HTTPS

首先要安装有openssl，然后创建一个存放证书和私钥的文件夹，比如mkdir C:\nginx\ssl

执行

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openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout C:\nginx\ssl\nginx-selfsigned.key -out C:\nginx\ssl\nginx-selfsigned.crt

按问题填写信息，就可以。

得到2个文件后，复制到容器中，比如/etc/nginx/ssl目录下，然后再default.conf中添加一个server块，如下

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server {
    listen 443 ssl;
    listen [::]:443 ssl;
    server_name localhost;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/nginx-selfsigned.key;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

    location /app {
        proxy_pass http://backend/;
    }

    error_page  500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

打开浏览器访问https://localhost

7. 虚拟主机

一个server块就是一个虚拟主机。

新建一个conf文件和default.conf同一目录。

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upstream backend2 {
    server 172.17.0.3:8081 weight=2;
    server 172.17.0.4:8082 weight=2;
    server 172.17.0.5:8083 weight=6;
}

server {
    listen       81;
    listen  [::]:81;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

    location /app {
        proxy_pass http://backend2/;
    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

重启服务，浏览器访问http://localhost:81/app 。

利用这种方式，我们可以在同一台机器上部署多个网站。

关注我

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标签

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JWT3
Kafka15
Nginx1
OAuth2.12
RSA1
Spring Security2
SpringBoot1
Vue31
ambari2
c++1
css32
docker29
echarts1
ecmascript1
elasticsearch1
excel3
gateway3
git1
github1
hadoop2
hdfs1
hexo1
intellij-idea1
java25
javascript9
jenkins1
jvm1
kafka1
linux2
md1
mybatis5
mysql4
nginx1
openresty1
postman1
rabbitmq6
redis11
restful1
ruby2
ruoyi1
spring5
spring boot21
spring cloud4
spring security1
springamqp1
springboot7
springcloud3
typescript2
ubuntu1
vue6
vue.js8
web1
web安全1
windows1
word1
zookeeper1
个人博客2
事务1
分区1
分布式4
分布式文件系统1
前端12
单例模式1
博客1
双检锁1
反向代理1
后端12
大数据1
存储1
容器10
幂等1
开发语言3
微服务3
拦截器1
排序算法1
支付1
支付宝1
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