Nginx 功能简介及代理配置

一、Nginx功能简介

Nginx是一款开源的高性能HTTP和反向代理服务器，具有轻量级的设计、高并发能力、内存占用低以及配置简单等特点，并且支持热部署。以下是Nginx的主要功能：

静态内容服务：Nginx可以作为一个高性能的静态文件服务器，提供静态网页、图片、视频和其他静态内容的快速传输。
负载均衡：Nginx支持多种负载均衡算法，如轮询、最小连接数、IP哈希等，可以实现请求的均衡分发，提高后端服务器的处理能力。
反向代理：Nginx能够作为反向代理服务器，将客户端的请求转发给后端的应用服务器，隐藏真实的后端服务器，提升安全性和性能。
动态内容服务：Nginx可以与各种后端应用服务器集成，如PHP、Node.js、Python等，实现动态内容的处理和传递。
SSL/TLS支持：Nginx支持SSL/TLS协议，可以提供安全的HTTPS服务，并支持常见的SSL功能，如密钥、证书的管理和配置。
URL重写：Nginx提供强大的URL重写功能，可以根据需求对URL进行修改、重定向和映射，实现网站的美化和优化。
缓存加速：Nginx可以使用内存、硬盘或者SSD等作为缓存存储空间，能够缓存静态内容和动态内容，并提供缓存的控制和管理。
Gzip压缩：Nginx支持Gzip压缩算法，可以在传输过程中对内容进行压缩，减少传输的数据量，提升网站的性能。
日志记录：Nginx可以将请求的访问日志和错误日志进行记录和保存，方便后续的分析和故障排查。
高并发支持：Nginx采用异步非阻塞事件模型，能够同时处理成千上万的并发连接，适用于高并发的场景，如Web网站、API服务等。

二、Nginx 配置文件 nginx.conf 结构

Nginx的配置文件结构清晰，采用嵌套块结构，每个块由一对大括号{}包围，并通过缩进来表示层次关系。以下是Nginx配置文件的主要结构详解：

1. 全局块

位置：配置文件开头至events块前。
功能：设置影响整个Nginx服务器的配置指令。
常见指令：

user：设置运行用户。
worker_processes：定义工作进程数。
error_log：设置错误日志路径和级别。
pid：指定PID文件路径。

2. events块

功能：影响Nginx服务器的网络连接。
常见指令：

worker_connections：定义每个工作进程的最大连接数。
use：定义使用的事件处理器类型。

3. http块

功能：包含绝大多数功能和模块配置，如代理、缓存、日志定义。
结构：可包含http全局块、多个server块。
常见指令：

include：引入其他配置文件。
default_type：设置默认MIME类型。
log_format：定义日志格式。
access_log：设置访问日志路径和格式。

4. server块

功能：定义虚拟主机的行为，如监听端口、服务器名称、文档根目录。
常见指令：

listen：设置监听端口。
server_name：设置服务器名称。
root：设置文档根目录。

5. location块

功能：定义URL路径的行为，如路径匹配、文件类型、反向代理、缓存。
常见指令：

root：设置请求的根文件系统路径。
index：设置默认索引文件。
proxy_pass：设置反向代理目标地址。

location 详细配置：Nginx location 配置：从入门到精通

6. 其他块和指令

upstream块：定义后端服务器组，用于负载均衡。
if指令：用于条件判断配置。

配置示例：

# Nginx全局配置  
user nginx; # 运行Nginx的用户  
worker_processes auto; # 根据CPU核心数自动选择工作进程数  
error_log /var/log/nginx/error.log; # 错误日志文件的路径  
pid /run/nginx.pid; # PID文件的路径  # 事件处理配置  
events {  worker_connections 1024; # 每个工作进程可以处理的最大连接数  # 其他事件相关配置（如use指令等，根据需要配置）  
}  # HTTP配置  
http {  include /etc/nginx/mime.types; # 引入MIME类型文件  default_type application/octet-stream; # 默认的MIME类型  # 日志配置  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; # 访问日志的路径和格式  # 发送文件配置  sendfile on; # 开启高效文件传输模式  tcp_nopush on; # 减少网络报文段的数量  # 连接超时设置  keepalive_timeout 65; # 长连接超时时间  # Gzip压缩配置  gzip on; # 开启gzip压缩  gzip_min_length 1k; # 最小压缩文件大小  gzip_comp_level 6; # 压缩级别（1-9）  # 虚拟主机配置  server {  listen 80; # 监听80端口  server_name example.com; # 服务器名称  # 访问根目录配置  root /var/www/example.com; # 网站根目录  index index.html index.htm; # 默认索引文件  # 反向代理配置（如果需要）  location /api/ {  proxy_pass http://backend_servers/; # 转发请求到后端服务器组  proxy_set_header Host $host; # 设置请求头信息  proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 设置真实IP地址  proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; # 设置代理IP地址  }  # 其他location配置（如静态文件服务、URL重写等）  # ...  # 错误页面配置（可选）  error_page 404 /404.html; # 404错误页面  # SSL配置（如果需要HTTPS支持）  # ...  }  # 其他server配置（如多个虚拟主机）  # ...  # 上游服务器配置（如果需要负载均衡）  upstream backend_servers {  server backend1.example.com; # 后端服务器1  server backend2.example.com; # 后端服务器2  # 可以添加更多后端服务器，并配置权重、持久化等参数  }  # 其他HTTP配置（如模块加载、变量定义等）  # ...  
}

三、负载均衡配置

Nginx的负载均衡功能允许将传入的请求分发到一组后端服务器上，以优化性能和可用性。以下是负载均衡配置的基本步骤和要点：

1. 定义upstream块

在Nginx的配置文件中，使用upstream指令定义一个后端服务器组。例如：


upstream backend_servers {  server backend1.example.com weight=5;  server backend2.example.com weight=3;  server 192.168.1.1 backup;  
}

这里定义了三个后端服务器，并分别设置了权重。权重决定了请求分发到各个服务器的比例。

2. 在server块中使用proxy_pass

在Nginx的server块中，使用proxy_pass指令将请求转发到之前定义的upstream块。例如：

server {  listen 80;  server_name example.com;  location / {  proxy_pass http://backend_servers;  # 其他配置...  }  
}

3. 负载均衡算法

Nginx支持多种负载均衡算法，包括：

轮询（round-robin）：默认算法，按照服务器在配置文件中出现的顺序依次将请求转发到每台服务器。

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

权重（weight）：根据配置的权重值，将请求更多地转发到权重较高的服务器。

upstream backend_servers {  server backend1.example.com weight=2;  server backend2.example.com;  # 默认权重为1  server backend3.example.com weight=3;  
}

最少连接（least_conn）：将请求转发到当前连接数最少的服务器。

upstream backend_servers {least_conn;  server backend1.example.com;  server backend2.example.com;  
}

IP哈希（ip_hash）：根据客户端IP的哈希值将请求转发到固定的服务器，确保来自同一IP的请求始终被转发到同一台服务器。

upstream backend_servers {  ip_hash;  server backend1.example.com;  server backend2.example.com;  
}

可以在upstream块中使用相应的指令来指定负载均衡算法。

三、反向代理配置

Nginx 反向代理是一种将客户端的请求转发给后端服务器的方式，通过配置Nginx，可以实现负载均衡、缓存、HTTPS支持等功能，从而提高网站的性能和安全性。

基本配置结构
一个Nginx配置文件主要由多个server块组成，每个server块定义一个虚拟服务器。
每个server块内可以有多个location块，用于匹配不同的URL路径，并设置相应的代理规则。
基本配置指令

listen: 指定Nginx监听的端口号，默认为80端口。
server_name: 设置Nginx服务的域名或IP地址。
location: 用于匹配特定的请求路径，并设置相应的代理规则。
proxy_pass: 设置代理规则，将匹配到的请求转发到指定的后端服务器地址和端口。

反向代理配置示例

以下是一个简单的Nginx反向代理配置示例：

http {  upstream backend_servers {  server backend1.example.com;  server backend2.example.com;  # 可以添加更多后端服务器  }  server {  listen 80;  server_name example.com;  location / {  proxy_pass http://backend_servers;  proxy_set_header Host $host;  proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  }  # 其他location块配置...  }  # 其他server块配置...  
}

在这个示例中：

upstream块用于定义后端服务器组，可以包含多个后端服务器地址。
server块定义了Nginx服务的监听端口和域名。
location /块用于匹配所有请求，并将它们转发到后端服务器组。
proxy_set_header指令用于设置请求头信息，以便后端服务器能够获取到客户端的真实信息。