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作为前端开发,感受下 nginx 带来的魅力!

前端大全 • 3 周前 • 123 次点击  

引言:纯干货分享,汇总了我在工作中八年遇到的各种 Nginx 使用场景,对这篇文章进行了细致的整理和层次分明的讲解,旨在提供简洁而深入的内容。希望这能为你提供帮助和启发!

对于前端开发人员来说,Node.js 是一种熟悉的技术。虽然 Nginx 和 Node.js 在某些理念上有相似之处,比如都支持 HTTP 服务、事件驱动和异步非阻塞操作,但两者并不冲突,各有各自擅长的领域:

  • Nginx:擅长处理底层的服务器端资源,如静态资源处理、反向代理和负载均衡。
  • Node.js:更擅长处理上层的具体业务逻辑。

而两者的结合可以实现更加高效和强大的应用服务架构,下面我们就来看一下。借助文章目录阅读,效率更高。目前您可能还用不到这篇文章,不过可以先收藏起来。希望将来它能为您提供所需的帮助!

Nginx 是什么?

Nginx 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,由俄罗斯程序员Igor Sysoev于 2004 年使用 C 语言开发。它最初设计是为了应对俄罗斯大型门户网站的高流量挑战。

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反向代理是什么?(🔥面试会问)

让我们先从代理说起。Nginx 常被用作反向代理,那么什么是正向代理呢?

  • 正向代理:客户端知道要访问的服务器地址,但服务器只知道请求来自某个代理,而不清楚具体的客户端。正向代理隐藏了真实客户端的信息。例如,当无法直接访问国外网站时,我们通过代理服务器访问特定网址。

  • 反向代理:多个客户端向反向代理服务器发送请求,Nginx 根据一定的规则将请求转发至不同的服务器。客户端不知道具体请求将被转发至哪台服务器,反向代理隐藏了后端服务器的信息。

Nginx 的核心特性

Nginx包含以下七个核心特性,使它成为处理高并发和大数据量请求的理想选择:

1. 事件驱动:Nginx采用高效的异步事件模型,利用 I/O 多路复用技术。这种模型使 Nginx 能在占用最小内存的同时处理大量并发连接。

2. 高度可扩展:Nginx能够支持数千乃至数万个并发连接,非常适合大型网站和高并发应用。例如:为不同的虚拟主机设置不同的 worker 进程数,以增加并发处理能力:

http {
worker_processes auto; # 根据系统CPU核心数自动设置worker进程数
}

3. 轻量级 :相较于传统的基于进程的Web服务器(如Apache),Nginx的内存占用更低,得益于其事件驱动模型,每个连接只占用极小的内存空间。

4. 热部署:Nginx支持热部署功能,允许在不重启服务器的情况下更新配置和模块。例如:在修改了 Nginx 配置文件后,可以快速热部署 Nginx 配置:

sudo nginx -s reload

5. 负载均衡:Nginx内置负载均衡功能,通过upstream模块实现客户端请求在多个后端服务器间的分配,从而提高服务的整体处理能力。以下是一个简单的upstream配置,它将请求轮询分配到三个后端服务器:

upstream backend {
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
server backend3.example.com;
}

server {
location / {
proxy_pass http://backend; # 将请求转发到upstream定义的backend组
}
}

6. 高性能:Nginx 在多项 Web 性能测试中表现卓越,能快速处理静态文件、索引文件及代理请求。比如:配置 Nginx 作为反向代理服务器,为大型静态文件下载服务:

location /files/ {
alias /path/to/files/; # 设置实际文件存储路径
expires 30d; # 设置文件过期时间为30天
}

7. 安全性:Nginx支持SSL/TLS协议,能够作为安全的Web服务器或反向代理使用。

server {
listen 443 ssl;
ssl_certificate /path/to/fullchain.pem; # 证书路径
ssl_certificate_key /path/to/privatekey.pem; # 私钥路径
ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3; # 支持的SSL协议
}

搭建 Nginx 服务


如何安装?

在 Linux 系统中,可以使用包管理器来安装 Nginx。例如,在基于 Debian 的系统上,可以使用 apt

sudo apt update
sudo apt install nginx

在基于 Red Hat 的系统上,可以使用 yumdnf

sudo yum install epel-release
sudo yum install nginx

在安装完成后,通常可以通过以下命令启动 Nginx 服务:

sudo systemctl start nginx

设置开机自启动:




    
sudo systemctl enable nginx

启动成功后,在浏览器输入服务器 ip 地址或者域名,如果看到 Nginx 的默认欢迎页面,说明 Nginx 运行成功。

常用命令有哪些

在日常的服务器管理和运维中,使用脚本来管理 Nginx 是很常见的。这可以帮助自动化一些常规任务,如启动、停止、重载配置等。以下是一些常用的 Nginx 脚本命令,这些脚本通常用于 Bash 环境下:

  1. 启动 Nginx:nginx
  2. 停止 Nginx:nginx -s stop
  3. 重新加载 Nginx:nginx -s reload
  4. 检查 Nginx 配置文件:nginx -t(检查配置文件的正确性)
  5. 查看 Nginx 版本:nginx -v

其他常用的配合脚本命令:

  1. 查看进程命令:ps -ef | grep nginx
  2. 查看日志,在logs目录下输入指令:more access.log

。。。还有哪些常用命令,评论区一起讨论下!

配置文件构成(🔥核心重点,一定要了解)

Nginx配置文件主要由指令组成,这些指令可以分布在多个上下文中,主要上下文包括:

  1. main: 全局配置,影响其他所有上下文。
  2. events: 配置如何处理连接。
  3. http: 配置HTTP服务器的参数。
  • location: 基于请求的URI来配置特定的参数。
  • server: 配置虚拟主机的参数。
worker_processes auto;   # worker_processes定义Nginx可以启动的worker进程数,auto表示自动检测 

# 定义Nginx如何处理连接
events {
worker_connections 1024; # worker_connections定义每个worker进程可以同时打开的最大连接数
}

# 定义HTTP服务器的参数
http {
include mime.types; # 引入mime.types文件,该文件定义了不同文件类型的MIME类型
default_type application/octet-stream; # 设置默认的文件MIME类型为application/octet-stream
sendfile on; # 开启高效的文件传输模式
keepalive_timeout 65; # 设置长连接超时时间

# 定义一个虚拟主机
server {
listen 80; # 指定监听的端口
server_name localhost; # 设置服务器的主机名,这里设置为localhost

# 对URL路径进行配置
location / {
root /usr/share/nginx/html; # 指定根目录的路径
index index.html index.htm; # 设置默认索引文件的名称,如果请求的是一个目录,则按此顺序查找文件
}

# 错误页面配置,当请求的文件不存在时,返回404错误页面
error_page 404 /404.html;

# 定义/40x.html的位置
location = /40x.html {
# 此处可以配置额外的指令,如代理、重写等,但在此配置中为空
}

# 错误页面配置,当发生500、502、503、504等服务器内部错误时,返回相应的错误页面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;

# 定义/50x.html的位置
location = /50x.html {
# 同上,此处可以配置额外的指令
}
}
}

这个配置文件设置了Nginx监听80端口,使用root指令指定网站的根目录,并为404和50x错误页面提供了位置。其中,userworker_processes指令在main上下文中,events块定义了事件处理配置,http块定义了HTTP服务器配置,包含一个server块,该块定义了一个虚拟主机,以及两个location块,分别定义了对于404和50x错误的处理。

进入正题,详细看下如何配置


打开 Nginx 配置世界大门

下面这段是 Nginx 配置定义了一个服务器块(server block),它指定了如何处理发往特定域名的 HTTP 请求。

server {
listen 80; # 监听80端口,HTTP请求的默认端口
client_max_body_size 100m; # 设置客户端请求体的最大大小为100MB
index index.html; # 设置默认的索引文件为index.html
root /user/project/admin; # 设置Web内容的根目录为/user/project/admin

# 路由配置,处理所有URL路径
location ~ /* {
proxy_pass http://127.0.0.1:3001; # 将请求代理到本机的3001端口
proxy_redirect off; # 关闭代理重定向

# 设置代理请求头,以便后端服务器可以获取客户端的原始信息
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

# 定义代理服务器失败时的行为,如遇到错误、超时等,尝试下一个后端服务器
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
proxy_max_temp_file_size 0; # 禁止代理临时文件写入

# 设置代理连接、发送和读取的超时时间
proxy_connect_timeout 90;
proxy_send_timeout 90;
proxy_read_timeout 90;

# 设置代理的缓冲区大小
proxy_buffer_size 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
}

# 对图片文件设置缓存过期时间,客户端可以在1天内使用本地缓存
location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|swf)$ {
expires 1d;
}

# 对JavaScript和CSS文件设置缓存过期时间,客户端可以在24小时内使用本地缓存
location ~ .*.(js|css)?$ {
expires 24h;
}

# 允许访问/.well-known目录下的所有文件,通常用于WebFinger、OAuth等协议
location ~ /.well-known {
allow all;
}

# 禁止访问隐藏文件,即以点开头的文件或目录
location ~ /. {
deny all;
}

# 指定访问日志的路径,日志将记录在/user/logs/admin.log文件中
access_log /user/logs/admin.log;
}

注意:Nginx 支持使用正则表达式来匹配 URI,这极大地增强了配置的灵活性。在 Nginx 配置中,正则表达式通过 ~ 来指定。

例如,location ~ /* 可以匹配所有请求。另一个例子是 location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|swf)$,这个表达式用于匹配以 gif、jpg、jpeg、png 或 swf 这些图片文件扩展名结尾的请求。

Nginx 配置实战(🔥可以复制,直接拿来使用)

以下是一些常见的 Nginx 配置实战案例:

1、静态资源服务:前端web

server {
listen 80;
server_name example.com;
location / {
root /path/to/your/static/files;
index index.html index.htm;
}
location ~* \.(jpg|png|gif|jpeg)$ {
expires 30d;
add_header Cache-Control "public";
}
}

在这个案例中,Nginx 配置为服务静态文件,如 HTML、CSS、JavaScript 和图片等。通过设置 root 指令,指定了静态文件的根目录。同时,对于图片文件,通过 expires 指令设置了缓存时间为 30 天,减少了服务器的负载和用户等待时间。

2、反向代理

server {
listen 80;
server_name api.example.com;
location / {
proxy_pass http://backend;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

这个案例展示了如何配置 Nginx 作为反向代理服务器。当客户端请求 api.example.com 时,Nginx 会将请求转发到后端服务器集群。通过设置 proxy_set_header,可以修改客户端请求的头部信息,确保后端服务器能够正确处理请求。

3、负载均衡

http {
upstream backend {
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
server backend3.example.com;
}
server {
listen 80;
server_name example.com;
location / {
proxy_pass http://backend;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
}

在这个负载均衡的案例中,Nginx 将请求分发给多个后端服务器。通过 upstream 指令定义了一个服务器组,然后在 location 块中使用 proxy_pass 指令将请求代理到这个服务器组。Nginx 支持多种负载均衡策略,如轮询(默认)、IP 哈希等。

4、HTTPS 配置

server {
listen 443 ssl;
server_name example.com;
ssl_certificate /path/to/your/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /path/to/your/private.key;
ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers 'ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384';
ssl_prefer_server_ciphers on;
location / {
root /path/to/your/https/static/files;
index index.html index.htm;
}
}

这个案例展示了如何配置 Nginx 以支持 HTTPS。通过指定 SSL 证书和私钥的路径,以及设置 SSL 协议和加密套件,可以确保数据传输的安全。同时,建议使用 HTTP/2 协议以提升性能。

5、安全防护

server {
listen 80;
server_name example.com;
location / {
# 防止 SQL 注入等攻击
rewrite ^/(.*)$ /index.php?param=$1 break;
# 限制请求方法,只允许 GET 和 POST
if ($request_method !~ ^(GET|POST)$ ) {
return 444;
}
# 防止跨站请求伪造
add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";
add_header X-Content-Type-Options "nosniff";
add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";
}
}

通过 rewrite 指令,可以防止一些常见的 Web 攻击,如 SQL 注入。这种限制请求方法,可以减少服务器被恶意利用的风险。同时,添加了一些 HTTP 头部来增强浏览器安全,如防止点击劫持和跨站脚本攻击(XSS)等。


Nginx 深入学习-负载均衡

在负载均衡的应用场景中,Nginx 通常作为反向代理服务器,接收客户端的请求并将其分发到一组后端服务器。这样做不仅可以分散负载、提升网站的响应速度,更能提高系统的可用性。

健康检查

Nginx 能够监测后端服务器的健康状态。如果服务器无法正常工作,Nginx 将自动将请求重新分配给其他健康的服务器。

http {
upstream myapp1 { # 定义了后端服务器组
server srv1.example.com;
server srv2.example.com;
server srv3.example.com;

# 健康检查配置。
# 每10秒进行一次健康检查,如果连续3次健康检查失败,则认为服务器不健康;
# 如果连续2次健康检查成功,则认为服务器恢复健康。
check interval=10s fails=3 passes=2;
}

server {
listen 80;

location / {
proxy_pass http://myapp1;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
}

check interval=10s fails=3 passes=2; 这样的配置语法在开源版本的 NGINX 上是不支持的。这是 ngx_http_upstream_check_module 模块的特有语法,而该模块不包含在 NGINX 的开源版本中,需要自行下载、编译和安装。该模块是开源免费的,具体详情请参见 ngx_http_upstream_check_module 文档。

Nginx 会定期向定义的服务器发送健康检查请求。如果服务器响应正常,则认为服务器健康;如果服务器没有响应或者响应异常,则认为服务器不健康。当服务器被标记为不健康时,Nginx 将不再将请求转发到该服务器,直到它恢复健康。

负载均衡算法

Nginx 支持多种负载均衡算法,可以适应不同的应用场景。以下是几种常见的负载均衡算法的详细说明和示例:

1、Weight轮询(默认):权重轮询算法是 Nginx 默认的负载均衡算法。它按顺序将请求逐一分配到不同的服务器上。通过设置服务器权重(weight)来调整不同服务器上请求的分配率。




    
upstream backend {
server backend1.example.com weight=3; # 设置backend1的权重为3
server backend2.example.com; # backend2的权重为默认值1
server backend3.example.com weight=5; # 设置backend3的权重为5
}

如果某一服务器宕机,Nginx会自动将该服务器从队列中剔除,请求代理会继续分配到其他健康的服务器上。

2、IP Hash 算法: 根据客户端IP地址的哈希值分配请求,确保客户端始终连接到同一台服务器。

upstream backend {
ip_hash; # 启用IP哈希算法
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
}

根据客户端请求的IP地址的哈希值进行匹配,将具有相同IP哈希值的客户端分配到指定的服务器。这样可以确保同一客户端的请求始终被分配到同一台服务器,有助于保持用户的会话状态。

3、fair算法: 根据服务器的响应时间和负载来分配请求。

upstream backend {
fair; # 启用公平调度算法
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
server backend3.example.com;
}

它结合了轮询和IP哈希的优点,但Nginx默认不支持公平调度算法,需要安装额外的模块(upstream_fair)来实现。

4、URL Hash 算法: 根据请求的 URL 的哈希值分配请求,每个请求的URL会被分配到指定的服务器,有助于提高缓存效率。

upstream backend {
hash $request_uri; # 启用URL哈希算法
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
}
# 根据请求的URL哈希值来决定将请求发送到backend1还是backend2。

这种方法需要安装Nginx的hash软件包。

开源模块

Nginx拥有丰富的开源模块,有很多还有待我们探索,除了一些定制化的需求需要自己开发,大部分的功能都有开源。大家可以在 NGINX 社区、GitHub 上搜索 "nginx module" 可以找到。


总结

虽然前端人员可能不经常直接操作 Nginx,但了解其基本概念和简单的配置操作是必要的。这样,在需要自行配置 Nginx 的情况下,前端人员能够知晓如何进行基本的设置和调整。

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