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nginx常用模块和配置实战

发表于 更新于 分类于 ， 阅读次数： Valine：
本文字数： 13k 阅读时长 ≈ 11 分钟

Nginx功能丰富，可作为HTTP服务器，也可作为反向代理服务器，邮件服务器。支持FastCGI、SSL、Virtual Host、URL Rewrite、Gzip等功能。并且支持很多第三方的模块扩展。

零. 前言

0.1 配置文件在哪

安装好nginx我们首先要知道配置文件在哪里?

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说明nginx的主配置文件都在 /etc/nginx/nginx.conf里. 打开文件我们还可以看到

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include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
include /etc/nginx/sites-enabled/*;

需要添加新配置选项的地方位于 sites-enabled 文件夹。如果你打开这个文件夹，你会发现一个名为 default 的文档，打开后你就会找到nginx的配置选项, 当你安装好nginx默认看到的首页就是在这里配置的.

在该目录下还有一个 sites-available 的文件夹, 这个文件夹一般在你需要建立和管理多个站点的时候非常有用，可以帮助你更好的组织不同的项目。你需要在这里添加你的nginx配置文案并将他们链接至 sites-enabled 目录下。

只有在 sites-enabled 目录下的配置文件才能够真正被用户访问。但是你同样可以将文件放在 sites-available 目录下用来存档或者生成链接。

0.2 默认root在哪

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nginx -V
it lists --prefix as the first one.

0.3 重启nginx

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sudo nginx -s reload

reload，重新加载的意思，reload会重新加载配置文件，nginx服务不会中断，而且reload时会测试conf语法等，如果出错会rollback用上一次正确配置文件保持正常运行。

restart，重启，会重启nginx服务。这个重启会造成服务一瞬间的中断，当然如果配置文件出错会导致服务启动失败，那就是更长时间的服务中断了。

一. nginx 常用功能说明

1.1 反向代理

下面一张图是对正向代理与反响代理的对比

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Nginx在做反向代理时，提供性能稳定，并且能够提供配置灵活的转发功能。Nginx可以根据不同的正则匹配，采取不同的转发策略，比如图片文件结尾的走文件服务器，动态页面走web服务器，只要你正则写的没问题，又有相对应的服务器解决方案，你就可以随心所欲的玩。并且Nginx对返回结果进行错误页跳转，异常判断等。如果被分发的服务器存在异常，他可以将请求重新转发给另外一台服务器，然后自动去除异常服务器。

1.2 负载均衡

Nginx提供的负载均衡策略有2种：内置策略和扩展策略。

内置策略为轮询，加权轮询，Ip hash。扩展策略，就天马行空，只有你想不到的没有他做不到的啦，你可以参照所有的负载均衡算法，给他一一找出来做下实现。

看下面的图理解三种负载均衡算法的实现

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Ip hash算法，对客户端请求的ip进行hash操作，然后根据hash结果将同一个客户端ip的请求分发给同一台服务器进行处理，可以解决session不共享的问题。

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1.3 web缓存

nginx可以对不同的文件做不同的缓存处理，配置灵活，并且支持FastCGI_Cache，主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。配合着第三方的ngx_cache_purge，对制定的URL缓存内容可以的进行增删管理。

二. nginx配置文件结构

先放一个配置demo

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user  nobody;
worker_processes  1;
pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

upstream mysvr {   
  server 127.0.0.1:7878;
  server 192.168.10.121:3333 backup;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
  
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
}

2.1 配置文件结构

  • main(全局块)[一个]

  • events (nginx工作模式)[一个]

  • http(http设置)[一个]

    • server(主机设置)[http里多个]
      • location(URL匹配)[server里多个]
    • upstream(负载均衡服务器设置)[http里一个]

1、全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

3、http块：可以嵌套多个server，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。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

6、upstream块：负责负载均衡

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########### 每个指令必须有分号结束。#################

#user administrator administrators;  #配置用户或者组，默认为nobody nobody。
#worker_processes 2;  #允许生成的进程数，默认为1
#pid /nginx/pid/nginx.pid;   #指定nginx进程运行文件存放地址

error_log log/error.log debug;  #制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别分别为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg


events {
    accept_mutex on;   #设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
    multi_accept on;  #设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
    #use epoll;      #事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
    worker_connections  1024;    #最大连接数，默认为512
}


http {
    include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表
    default_type  application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
    #access_log off; #取消服务日志    
    log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
    access_log log/access.log myFormat;  #combined为日志格式的默认值
  
 
    sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
    sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
    keepalive_timeout 65;  #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。

    upstream mysvr {   
      server 127.0.0.1:7878;
      server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备
    }
  
    error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
    
  	server {
        keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
        listen       4545;   #监听端口
        server_name  127.0.0.1;   #监听地址       
        
    		location  ~*^.+$ {       #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
           #root path;  #根目录
           #index vv.txt;  #设置默认页
           proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
           deny 127.0.0.1;  #拒绝的ip
           allow 172.18.5.54; #允许的ip           
        }
    }
}

  • $remote_addr 与$http_x_forwarded_for 用以记录客户端的ip地址；

  • $remote_user 用来记录客户端用户名称；

  • $time_local 用来记录访问时间与时区；

  • $request 用来记录请求的url与http协议；

  • $status 用来记录请求状态；成功是200，

  • body_bytes_sent 记录发送给客户端文件主体内容大小；

  • $http_referer 用来记录从那个页面链接访问过来的； 8.$http_user_agent ：记录客户端浏览器的相关信息；

  • 惊群现象：一个网路连接到来，多个睡眠的进程被同时叫醒，但只有一个进程能获得链接，这样会影响系统性能。

  • 每个指令必须有分号结束。

三. 模块配置说明

3.1 main模块

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user nobody nobody;
worker_processes 2;
error_log  /usr/local/var/log/nginx/error.log  notice;
pid        /usr/local/var/run/nginx/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile 1024;

  • user 来指定Nginx Worker进程运行用户以及用户组，默认由nobody账号运行。

  • worker_processes来指定了Nginx要开启的子进程数。每个Nginx进程平均耗费10M~12M内存。根据经验，一般指定1个进程就足够了，如果是多核CPU，建议指定和CPU的数量一样的进程数即可。我这里写2，那么就会开启2个子进程，总共3个进程。可以写 auto.

  • error_log用来定义全局错误日志文件。日志输出级别有debug、info、notice、warn、error、crit可供选择，其中，debug输出日志最为最详细，而crit输出日志最少。

  • pid用来指定进程id的存储文件位置。

  • worker_rlimit_nofile用于指定一个nginx进程可以打开的最多文件描述符数目，这里是65535，需要使用命令“ulimit -n 65535”来设置。

3.2 events 模块

events模块来用指定nginx的工作模式和工作模式及连接数上限

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events {
     use kqueue; #mac平台
     worker_connections  1024;
}

  • use用来指定Nginx的工作模式。Nginx支持的工作模式有select、poll、kqueue、epoll、rtsig和/dev/poll。其中select和poll都是标准的工作模式，kqueue和epoll是高效的工作模式，不同的是epoll用在Linux平台上，而kqueue用在BSD系统中，因为Mac基于BSD,所以Mac也得用这个模式，对于Linux系统，epoll工作模式是首选。

  • worker_connections用于定义Nginx每个进程的最大连接数，即接收前端的最大请求数，默认是1024。最大客户端连接数由worker_processes和worker_connections决定

  • 即Max_clients=worker_processes*worker_connections，在作为反向代理时，Max_clients变为：Max_clients = worker_processes * worker_connections/4。

  • 进程的最大连接数受Linux系统进程的最大打开文件数限制，在执行操作系统命令“ulimit -n 65536”后worker_connections的设置才能生效。

3.3 http 模块

http模块可以说是最核心的模块了，它负责HTTP服务器相关属性的配置，它里面的server和upstream子模块，至关重要。

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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  /usr/local/var/log/nginx/access.log  main;
     sendfile        on;
     tcp_nopush      on;
     tcp_nodelay     on;
     keepalive_timeout  10;
     #gzip  on;
     
     upstream myproject {
         .....
     }
     
  	 server {
         ....
     }
}

  • include 用来设定文件的mime类型,类型在配置文件目录下的mime.type文件定义，来告诉nginx来识别文件类型。

  • default_type设定了默认的类型为二进制流，也就是当文件类型未定义时使用这种方式。

  • log_format用于设置日志的格式，和记录哪些参数，这里设置为main，刚好用于access_log来记录这种类型。

    main的类型日志如下：也可以增删部分参数。

    127.0.0.1 - - [21/Apr/2015:18:09:54 +0800] “GET /index.php HTTP/1.1” 200 87151 “-“ “Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_2) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.76 Safari/537.36”

  • access_log 用来纪录每次的访问日志的文件地址，后面的main是日志的格式样式，对应于log_format的main。

  • sendfile参数用于开启高效文件传输模式。

  • 将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指令设置为on用于防止网络阻塞。

  • keepalive_timeout设置客户端连接保持活动的超时时间。在超过这个时间之后，服务器会关闭该连接。

3.4 server 模块 (http的子模块, 虚拟主机)

sever 模块是http的子模块，它用来定一个虚拟主机。我们看一下一个简单的server 是如何做的？

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server {
         listen       8080;
         server_name  test.liuvv.com;
         root   /home/levonfly/www;         # 全局定义，如果都是这一个目录，这样定义最简单。
         index  index.php index.html index.htm; 
         charset utf-8;
         access_log  usr/local/var/log/host.access.log  main;
         aerror_log  usr/local/var/log/host.error.log  error;
         ....
}

  • server标志定义虚拟主机开始。

  • listen用于指定虚拟主机的服务端口。

  • server_name用来指定IP地址或者域名，多个域名之间用空格分开。

  • root 表示在这整个server虚拟主机内，全部的root web根目录。注意要和locate {}下面定义的区分开来。

  • index 全局定义访问的默认首页地址。注意要和locate {}下面定义的区分开来。

  • charset用于设置网页的默认编码格式。

  • access_log用来指定此虚拟主机的访问日志存放路径，最后的main用于指定访问日志的输出格式。

3.5 location 模块(server的子模块, 重要)

location模块是nginx中用的最多的，也是最重要的模块了，什么负载均衡啊、反向代理啊、虚拟域名啊都与它相关。

location 根据它字面意思就知道是来定位的，定位URL，解析URL，所以，它也提供了强大的正则匹配功能，也支持条件判断匹配，用户可以通过location指令实现Nginx对动、静态网页进行过滤处理。

我们先来看这个，设定默认首页和虚拟机目录。

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location / {
	root   /home/levonfly/www;
	index  index.php index.html index.htm;
}

  • location /表示匹配访问根目录。

  • root指令用于指定访问根目录时，虚拟主机的web目录，这个目录可以是相对路径（相对路径是相对于nginx的安装目录）。也可以是绝对路径。

  • index用于设定我们只输入域名后访问的默认首页地址，有个先后顺序：index.php index.html index.htm，如果没有开启目录浏览权限，又找不到这些默认首页，就会报403错误。

location 还有一种方式就是正则匹配，开启正则匹配这样：location ~。后面加个~。下面这个例子是运用正则匹配来链接php。

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location ~ \.php$ {
            root           /home/levonfly/www;
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index  index.php;
            include        fastcgi.conf;
        }

\.php$ 熟悉正则的我们直到，这是匹配.php结尾的URL，用来解析php文件。里面的root也是一样，用来表示虚拟主机的根目录。
fast_pass链接的是php-fpm 的地址，之前我们也搭建过。其他几个参数我们以后再说。

3.6 upstream 模块(http子模块)

upstream 模块负债负载均衡模块，通过一个简单的调度算法来实现客户端IP到后端服务器的负载均衡。我先学习怎么用，具体的使用实例以后再说。

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upstream liuvv.com{
     ip_hash;
     server 192.168.12.1:80;
     server 192.168.12.2:80 down;
     server 192.168.12.3:8080  max_fails=3  fail_timeout=20s;
     server 192.168.12.4:8080;
}

在上面的例子中，通过upstream指令指定了一个负载均衡器的名称liuvv.com。这个名称可以任意指定，在后面需要的地方直接调用即可。

里面是ip_hash这是其中的一种负载均衡调度算法，下面会着重介绍。紧接着就是各种服务器了。用server关键字表识，后面接ip。

Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法:

  1. weight 轮询（默认）。每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端某台服务器宕机，故障系统被自动剔除，使用户访问不受影响。weight。指定轮询权值，weight值越大，分配到的访问机率越高，主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。
  2. ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器，有效解决了动态网页存在的session共享问题。
  3. fair。比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的，如果需要使用这种调度算法，必须下载Nginx的upstream_fair模块。
  4. url_hash。按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的，如果需要使用这种调度算法，必须安装Nginx 的hash软件包。

在HTTP Upstream模块中，可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口，同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有：

  • down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
  • backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
  • max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。
  • fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

注意 当负载调度算法为ip_hash时，后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。

四. nginx 配置实战

4.1 nginx指令

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nginx -s signal

Where signal may be one of the following:

  • stop — fast shutdown
  • quit — graceful shutdown
  • reload — reloading the configuration file
  • reopen — reopening the log files

4.2 nginx 快速配置教程

https://nginx.org/en/docs/beginners_guide.html

4.2.1 如果有多个location模块, 匹配最长的
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location / {
        root /home/levonfly/www;	#http://test.liuvv.com/
}

location /images/ { # 路径是两者相加/home/levonfly/images/
        root /home/levonfly;	#http://test.liuvv.com/images/1.png
}
4.2.2 一个nginx实例可以通过listen监听不同端口
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server {
    listen 8080;
    root /home/levonfly/8080;  # location没有root, 就用这里的root, 继承关系

    location / {
    }
}

server {
        listen 80;
        server_name *.liuvv.com;
        location / {
                proxy_pass http://localhost:8080;
        }
        location /images/ {   
                root /home/levonfly/; # http://test.liuvv.com/images/1.png
        }
  
  	    #location ~ \.(gif|jpg|png)$ {  # 1.判断后缀 2. 波浪线是正则
        #        root /home/levonfly/images; # http://test.liuvv.com/1.png
        #}
}
4.2.3 fastcgi方式

nginx本身不能处理php，它只是个web服务器，当接收到请求后，如果是php请求，则发给php解释器处理，并把结果返回给客户端。nginx一般是把请求发fastcgi管理进程处理，fascgi管理进程选择cgi子进程处理结果并返回给nginx. php-fpm是一个php fastcgi管理器, 目前直接集成在php中.

安装php:

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sudo apt install php
sudo systemctl restart php7.0-fpm.service

nginx配置:

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server {
        listen 80;
        server_name *.liuvv.com;
        root /home/levonfly/www;
        index index.php index.html index.htm;
  
        location ~* \.php$ {
                fastcgi_pass unix:/run/php/php7.0-fpm.sock;
                include         fastcgi_params;
                fastcgi_param   SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;
                fastcgi_param   SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;
        }
}

4.3 虚拟主机配置

nginx 使用域名，主要是使用server模块下的server_name选项。

参考: http://www.liuvv.com/p/d039.html

4.4 URL路由重写

nginx 使用url 重写，主要是使用server模块下的location模块。

参考: http://www.liuvv.com/p/51e59d76.html

4.5 反向代理配置

nginx 使用反向代理，主要是使用 server模块下 location模块下的proxy_pass选项。

参考: http://www.liuvv.com/p/51e59d76.html

4.6 负载均衡配置

nginx 使用反向代理，主要是使用upstream模块(和server 平级)。

参考: https://www.liuvv.com/p/4c38afcc.html

五. 参考资料

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