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          徹底搞懂 Nginx 的五大應(yīng)用場景

          共 14487字,需瀏覽 29分鐘

           ·

          2021-07-19 13:54

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          優(yōu)質(zhì)文章,第一時間送達(dá)

          一:HTTP服務(wù)器

          Nginx本身也是一個靜態(tài)資源的服務(wù)器,當(dāng)只有靜態(tài)資源的時候,就可以使用Nginx來做服務(wù)器,如果一個網(wǎng)站只是靜態(tài)頁面的話,那么就可以通過這種方式來實現(xiàn)部署。

          1、 首先在文檔根目錄Docroot(/usr/local/var/www)下創(chuàng)建html目錄, 然后在html中放一個test.html; 
           
          2、 配置nginx.conf中的server

          user mengday staff;

          http {
              server {
                  listen       80;
                  server_name  localhost;
                  client_max_body_size 1024M;

                  # 默認(rèn)location
                  location / {
                      root   /usr/local/var/www/html;
                      index  index.html index.htm;
                  }
              }
          }

          3、訪問測試

          • http://localhost/ 指向/usr/local/var/www/index.html, index.html是安裝nginx自帶的html

          • http://localhost/test.html 指向/usr/local/var/www/html/test.html

          注意:如果訪問圖片出現(xiàn)403 Forbidden錯誤,可能是因為nginx.conf 的第一行user配置不對,默認(rèn)是#user nobody;是注釋的,linux下改成user root; macos下改成user 用戶名 所在組; 然后重新加載配置文件或者重啟,再試一下就可以了, 用戶名可以通過who am i 命令來查看。

          4、指令簡介

          • server : 用于定義服務(wù),http中可以有多個server塊

          • listen : 指定服務(wù)器偵聽請求的IP地址和端口,如果省略地址,服務(wù)器將偵聽所有地址,如果省略端口,則使用標(biāo)準(zhǔn)端口

          • server_name : 服務(wù)名稱,用于配置域名

          • location : 用于配置映射路徑uri對應(yīng)的配置,一個server中可以有多個location, location后面跟一個uri,可以是一個正則表達(dá)式, / 表示匹配任意路徑, 當(dāng)客戶端訪問的路徑滿足這個uri時就會執(zhí)行l(wèi)ocation塊里面的代碼

          • root : 根路徑,當(dāng)訪問http://localhost/test.html,“/test.html”會匹配到”/”uri, 找到root為/usr/local/var/www/html,用戶訪問的資源物理地址=root + uri = /usr/local/var/www/html + /test.html=/usr/local/var/www/html/test.html

          • index : 設(shè)置首頁,當(dāng)只訪問server_name時后面不跟任何路徑是不走root直接走index指令的;如果訪問路徑中沒有指定具體的文件,則返回index設(shè)置的資源,如果訪問http://localhost/html/ 則默認(rèn)返回index.html

          5、location uri正則表達(dá)式

          . : 匹配除換行符以外的任意字符
          ? : 重復(fù)0次或1次
          + : 重復(fù)1次或更多次
          * : 重復(fù)0次或更多次
          \d :匹配數(shù)字
          ^ : 匹配字符串的開始
          $ : 匹配字符串的結(jié)束
          {n} : 重復(fù)n次
          {n,} : 重復(fù)n次或更多次
          [c] : 匹配單個字符c
          [a-z] : 匹配a-z小寫字母的任意一個
          (a|b|c) : 屬線表示匹配任意一種情況,每種情況使用豎線分隔,一般使用小括號括括住,匹配符合a字符 或是b字符 或是c字符的字符串
          \ 反斜杠:用于轉(zhuǎn)義特殊字符

          小括號()之間匹配的內(nèi)容,可以在后面通過$1來引用,$2表示的是前面第二個()里的內(nèi)容。正則里面容易讓人困惑的是\轉(zhuǎn)義特殊字符。

          二:靜態(tài)服務(wù)器

          在公司中經(jīng)常會遇到靜態(tài)服務(wù)器,通常會提供一個上傳的功能,其他應(yīng)用如果需要靜態(tài)資源就從該靜態(tài)服務(wù)器中獲取。

          1、在/usr/local/var/www 下分別創(chuàng)建images和img目錄,分別在每個目錄下放一張test.jpg

          http {
              server {
                  listen       80;
                  server_name  localhost;


                  set $doc_root /usr/local/var/www;

                  # 默認(rèn)location
                  location / {
                      root   /usr/local/var/www/html;
                      index  index.html index.htm;
                  }

                  location ^~ /images/ {
                      root $doc_root;
                 }

                 location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|swf|css|js)$ {
                     root $doc_root/img;
                 }
              }
          }

          自定義變量使用set指令,語法 set ;使;使變量名; 這里自定義了doc_root變量。

          靜態(tài)服務(wù)器location的映射一般有兩種方式:

          • 使用路徑,如 /images/ 一般圖片都會放在某個圖片目錄下,

          • 使用后綴,如 .jpg、.png 等后綴匹配模式

          訪問http://localhost/test.jpg 會映射到$doc_root/img

          訪問http://localhost/images/test.jpg 當(dāng)同一個路徑滿足多個location時,優(yōu)先匹配優(yōu)先級高的location,由于^~ 的優(yōu)先級大于 ~, 所以會走/images/對應(yīng)的location

          常見的location路徑映射路徑有以下幾種:

          =       進(jìn)行普通字符精確匹配。也就是完全匹配。
          ^~         前綴匹配。如果匹配成功,則不再匹配其他location。
          ~      表示執(zhí)行一個正則匹配,區(qū)分大小寫
          ~*         表示執(zhí)行一個正則匹配,不區(qū)分大小寫
          /xxx/   常規(guī)字符串路徑匹配
          /       通用匹配,任何請求都會匹配到

          location優(yōu)先級

          當(dāng)一個路徑匹配多個location時究竟哪個location能匹配到時有優(yōu)先級順序的,而優(yōu)先級的順序于location值的表達(dá)式類型有關(guān),和在配置文件中的先后順序無關(guān)。相同類型的表達(dá)式,字符串長的會優(yōu)先匹配。

          以下是按優(yōu)先級排列說明:

          1. 等號類型(=)的優(yōu)先級最高。一旦匹配成功,則不再查找其他匹配項,停止搜索。

          2. ^~類型表達(dá)式,不屬于正則表達(dá)式。一旦匹配成功,則不再查找其他匹配項,停止搜索。

          3. 正則表達(dá)式類型(~ ~*)的優(yōu)先級次之。如果有多個location的正則能匹配的話,則使用正則表達(dá)式最長的那個。

          4. 常規(guī)字符串匹配類型。按前綴匹配。

          5. / 通用匹配,如果沒有匹配到,就匹配通用的

          優(yōu)先級搜索問題:不同類型的location映射決定是否繼續(xù)向下搜索

          • 等號類型、^~類型:一旦匹配上就停止搜索了,不會再匹配其他location了

          • 正則表達(dá)式類型(~ ~*),常規(guī)字符串匹配類型/xxx/ : 匹配到之后,還會繼續(xù)搜索其他其它location,直到找到優(yōu)先級最高的,或者找到第一種情況而停止搜索

          location優(yōu)先級從高到底:

          (location =) > (location 完整路徑) > (location ^~ 路徑) > (location ~,~* 正則順序) > (location 部分起始路徑) > (/)

          location = / {
              # 精確匹配/,主機(jī)名后面不能帶任何字符串 /
              [ configuration A ]
          }
          location / {
              # 匹配所有以 / 開頭的請求。
              # 但是如果有更長的同類型的表達(dá)式,則選擇更長的表達(dá)式。
              # 如果有正則表達(dá)式可以匹配,則優(yōu)先匹配正則表達(dá)式。
              [ configuration B ]
          }
          location /documents/ {
              # 匹配所有以 /documents/ 開頭的請求,匹配符合以后,還要繼續(xù)往下搜索。
              # 但是如果有更長的同類型的表達(dá)式,則選擇更長的表達(dá)式。
              # 如果有正則表達(dá)式可以匹配,則優(yōu)先匹配正則表達(dá)式。
              [ configuration C ]
          }
          location ^~ /images/ {
              # 匹配所有以 /images/ 開頭的表達(dá)式,如果匹配成功,則停止匹配查找,停止搜索。
              # 所以,即便有符合的正則表達(dá)式location,也不會被使用
              [ configuration D ]
          }

          location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
              # 匹配所有以 gif jpg jpeg結(jié)尾的請求。
              # 但是 以 /images/開頭的請求,將使用 Configuration D,D具有更高的優(yōu)先級
              [ configuration E ]
          }

          location /images/ {
              # 字符匹配到 /images/,還會繼續(xù)往下搜索
              [ configuration F ]
          }


          location = /test.htm {
              root   /usr/local/var/www/htm;
              index  index.htm;
          }


          注意:location的優(yōu)先級與location配置的位置無關(guān)

          三:反向代理

          反向代理應(yīng)該是Nginx使用最多的功能了,反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服務(wù)器來接受internet上的連接請求,然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器,并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給internet上請求連接的客戶端,此時代理服務(wù)器對外就表現(xiàn)為一個反向代理服務(wù)器。

          簡單來說就是真實的服務(wù)器不能直接被外部網(wǎng)絡(luò)訪問,所以需要一臺代理服務(wù)器,而代理服務(wù)器能被外部網(wǎng)絡(luò)訪問的同時又跟真實服務(wù)器在同一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,當(dāng)然也可能是同一臺服務(wù)器,端口不同而已。 
          反向代理通過proxy_pass指令來實現(xiàn)。

          啟動一個Java Web項目,端口號為8081

          server {
              listen       80;
              server_name  localhost;

              location / {
                  proxy_pass http://localhost:8081;
                  proxy_set_header Host $host:$server_port;
                  # 設(shè)置用戶ip地址
                   proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
                   # 當(dāng)請求服務(wù)器出錯去尋找其他服務(wù)器
                   proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503; 
              }

          }   

          當(dāng)我們訪問localhost的時候,就相當(dāng)于訪問 localhost:8081了

          四:負(fù)載均衡

          負(fù)載均衡也是Nginx常用的一個功能,負(fù)載均衡其意思就是分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元上進(jìn)行執(zhí)行,例如Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器等,從而共同完成工作任務(wù)。簡單而言就是當(dāng)有2臺或以上服務(wù)器時,根據(jù)規(guī)則隨機(jī)的將請求分發(fā)到指定的服務(wù)器上處理,負(fù)載均衡配置一般都需要同時配置反向代理,通過反向代理跳轉(zhuǎn)到負(fù)載均衡。而Nginx目前支持自帶3種負(fù)載均衡策略,還有2種常用的第三方策略。

          負(fù)載均衡通過upstream指令來實現(xiàn)。

          1. RR(round robin :輪詢 默認(rèn)):

          每個請求按時間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器,也就是說第一次請求分配到第一臺服務(wù)器上,第二次請求分配到第二臺服務(wù)器上,如果只有兩臺服務(wù)器,第三次請求繼續(xù)分配到第一臺上,這樣循環(huán)輪詢下去,也就是服務(wù)器接收請求的比例是 1:1, 如果后端服務(wù)器down掉,能自動剔除。輪詢是默認(rèn)配置,不需要太多的配置

          同一個項目分別使用8081和8082端口啟動項目

          upstream web_servers {  
             server localhost:8081;  
             server localhost:8082;  
          }

          server {
              listen       80;
              server_name  localhost;
              #access_log  logs/host.access.log  main;


              location / {
                  proxy_pass http://web_servers;
                  # 必須指定Header Host
                  proxy_set_header Host $host:$server_port;
              }
           }

          訪問地址仍然可以獲得響應(yīng) http://localhost/api/user/login?username=zhangsan&password=111111 ,這種方式是輪詢的

          2. 權(quán)重

          指定輪詢幾率,weight和訪問比率成正比, 也就是服務(wù)器接收請求的比例就是各自配置的weight的比例,用于后端服務(wù)器性能不均的情況,比如服務(wù)器性能差點就少接收點請求,服務(wù)器性能好點就多處理點請求。

          upstream test {
              server localhost:8081 weight=1;
              server localhost:8082 weight=3;
              server localhost:8083 weight=4 backup;
          }

          示例是4次請求只有一次被分配到8081上,其他3次分配到8082上。backup是指熱備,只有當(dāng)8081和8082都宕機(jī)的情況下才走8083

          3. ip_hash

          上面的2種方式都有一個問題,那就是下一個請求來的時候請求可能分發(fā)到另外一個服務(wù)器,當(dāng)我們的程序不是無狀態(tài)的時候(采用了session保存數(shù)據(jù)),這時候就有一個很大的很問題了,比如把登錄信息保存到了session中,那么跳轉(zhuǎn)到另外一臺服務(wù)器的時候就需要重新登錄了,所以很多時候我們需要一個客戶只訪問一個服務(wù)器,那么就需要用iphash了,iphash的每個請求按訪問ip的hash結(jié)果分配,這樣每個訪客固定訪問一個后端服務(wù)器,可以解決session的問題。

          upstream test {
              ip_hash;
              server localhost:8080;
              server localhost:8081;
          }

          4. fair(第三方)

          按后端服務(wù)器的響應(yīng)時間來分配請求,響應(yīng)時間短的優(yōu)先分配。這個配置是為了更快的給用戶響應(yīng)

          upstream backend {
              fair;
              server localhost:8080;
              server localhost:8081;
          }

          5. url_hash(第三方)

          按訪問url的hash結(jié)果來分配請求,使每個url定向到同一個后端服務(wù)器,后端服務(wù)器為緩存時比較有效。在upstream中加入hash語句,server語句中不能寫入weight等其他的參數(shù),hash_method是使用的hash算法

          upstream backend {
              hash $request_uri;
              hash_method crc32;
              server localhost:8080;
              server localhost:8081;
          }

          以上5種負(fù)載均衡各自適用不同情況下使用,所以可以根據(jù)實際情況選擇使用哪種策略模式,不過fair和url_hash需要安裝第三方模塊才能使用。

          五:動靜分離

          動靜分離是讓動態(tài)網(wǎng)站里的動態(tài)網(wǎng)頁根據(jù)一定規(guī)則把不變的資源和經(jīng)常變的資源區(qū)分開來,動靜資源做好了拆分以后,我們就可以根據(jù)靜態(tài)資源的特點將其做緩存操作,這就是網(wǎng)站靜態(tài)化處理的核心思路。

          upstream web_servers {  
                 server localhost:8081;  
                 server localhost:8082;  
          }

          server {
              listen       80;
              server_name  localhost;

              set $doc_root /usr/local/var/www;

              location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico|swf|css|js)$ {
                 root $doc_root/img;
              }

              location / {
                  proxy_pass http://web_servers;
                  # 必須指定Header Host
                  proxy_set_header Host $host:$server_port;
              }

              error_page 500 502 503 504  /50x.html;  
              location = /50x.html {  
                  root $doc_root;
              }

           }

          六:其他

          1.return指令

          返回http狀態(tài)碼 和 可選的第二個參數(shù)可以是重定向的URL

          location /permanently/moved/url {
              return 301 http://www.example.com/moved/here;
          }

          2. rewrite指令

          重寫URI請求 rewrite,通過使用rewrite指令在請求處理期間多次修改請求URI,該指令具有一個可選參數(shù)和兩個必需參數(shù)。第一個(必需)參數(shù)是請求URI必須匹配的正則表達(dá)式。第二個參數(shù)是用于替換匹配URI的URI。可選的第三個參數(shù)是可以停止進(jìn)一步重寫指令的處理或發(fā)送重定向(代碼301或302)的標(biāo)志

          location /users/ {
              rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1 break;
          }

          3. error_page指令

          使用error_page指令,您可以配置NGINX返回自定義頁面以及錯誤代碼,替換響應(yīng)中的其他錯誤代碼,或?qū)g覽器重定向到其他URI。在以下示例中,error_page指令指定要返回404頁面錯誤代碼的頁面(/404.html)。

          error_page 404 /404.html;

          4. 日志

          訪問日志:需要開啟壓縮 gzip on; 否則不生成日志文件,打開log_format、access_log注釋

          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/etc/nginx/logs/host.access.log  main;

          gzip  on;

          5. deny 指令

          # 禁止訪問某個目錄
          location ~* \.(txt|doc)${
              root $doc_root;
              deny all;
          }   

          6. 內(nèi)置變量

          nginx的配置文件中可以使用的內(nèi)置變量以美元符$開始,也有人叫全局變量。其中,部分預(yù)定義的變量的值是可以改變的。

          $args : #這個變量等于請求行中的參數(shù),同$query_string
          $content_length : 請求頭中的Content-length字段。
          $content_type : 請求頭中的Content-Type字段。
          $document_root : 當(dāng)前請求在root指令中指定的值。
          $host : 請求主機(jī)頭字段,否則為服務(wù)器名稱。
          $http_user_agent : 客戶端agent信息
          $http_cookie : 客戶端cookie信息
          $limit_rate : 這個變量可以限制連接速率。
          $request_method : 客戶端請求的動作,通常為GET或POST。
          $remote_addr : 客戶端的IP地址。
          $remote_port : 客戶端的端口。
          $remote_user : 已經(jīng)經(jīng)過Auth Basic Module驗證的用戶名。
          $request_filename : 當(dāng)前請求的文件路徑,由root或alias指令與URI請求生成。
          $scheme :HTTP方法(如http,https)。
          $server_protocol : 請求使用的協(xié)議,通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1。
          $server_addr : 服務(wù)器地址,在完成一次系統(tǒng)調(diào)用后可以確定這個值。
          $server_name : 服務(wù)器名稱。
          $server_port : 請求到達(dá)服務(wù)器的端口號。
          $request_uri : 包含請求參數(shù)的原始URI,不包含主機(jī)名,如:”/foo/bar.php?arg=baz”。
          $uri : 不帶請求參數(shù)的當(dāng)前URI,$uri不包含主機(jī)名,如”/foo/bar.html”。
          $document_uri : 與$uri相同




            作者 |  vbirdbest

          來源 |  https://blog.csdn.net/vbirdbest/article/details/80913319




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