Nginx超详细常用功能演示
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前言

Nginx(“engine x”)是一款是由俄罗斯的程序设计师 Igor Sysoev 所开发高性能的 Web 和 反向代理 服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。

Nginx在部署网站时，可以说是小伙伴们的首选，当然不能说全部项目都使用，对于一些小项目，直接 IIS(.Net)、Tomcat(Java)等就搞定了，但对于大项目或微服务架构，Nginx肯定是少不了啦，一张图看清Nginx有多火：

Nginx 超详细常用功能演示

Nginx之所以招人喜爱，那是它本身性能好，支持并发量大，内存消耗少，配置简单，提供功能给力，最重要是开源免费。接下来会挑重要的来说说，了解我的小伙伴都应该知道，我喜欢边实操，边说理论；走起来~~~

正文

关于安装我就不一步一步来演示啦，如果需要详细安装步骤，点这里，菜鸟教程很详细了，接下来就重点说说平时用得比较多的功能。

以下演示是通过阿里云服务器演示，系统为 Centos7，nginx 版本为 1.18.0。用到连接云服务器的工具为 Xshell6，上传文件为 Xftp 6.

1. 配置文件解读

Nginx和 Redis 一样，只需简单的文件配置，就能轻松实现吊炸天的功能，所以先来了解一下配置文件内容，不用太急着知道怎么用，接下来在功能实操的时候还会用到。

nginx.conf文件是经常需要配置的，我这里安装完成之后，该配置文件的路径见下图：

Nginx 超详细常用功能演示

文件主要内容如下：

#指定用户，可以不进行设置
#user  nobody;
#Nginx 进程，一般设置为和 CPU 核数一样
worker_processes  1;   
#错误日志存放目录,可以根据后面的日志级别指定到不同目录
error_log  /var/log/nginx/error.log info;
#进程 pid 存放位置
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    # 单个后台进程的最大并发数
    worker_connections  1024; 
}

http {
    #文件扩展名与类型映射表，指定为当前目录下的 mime.types
    include       mime.types;
    #默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;  
    #设置日志显示格式
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #nginx 访问日志存放位置
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;   

    #开启高效传输模式
    sendfile        on;   
    #tcp_nopush     on;    
    #保持连接的时间，也叫超时时间
    keepalive_timeout  65;  
    #开启 gzip 压缩
    #gzip  on;  
    #server 的配置可以单独为一个子配置文件,避免单个配置文件过大
    server {
        #配置监听端口
        listen       80;  
        #配置域名
        server_name  localhost;  
        #charset koi8-r;     
        #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;
        location / {
            #指定默认目录
            root   html;
            #默认访问页面
            index  index.html index.htm;    
        }
        # 指定 http code 配置 404 页面
        #error_page  404              /404.html;   

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #错误状态码的显示页面，配置后需要重启
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;   
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
   }
}

在上面配置文件中，有几个点需要注意：

  • http 配置块中可以配置多个 server 块，而每个 server 块就相当于一个虚拟主机(后续会说到)；
  • 在 server 块中可以同时包含多个 location 块。
  • 在 http 配置块中可以使用 include 目录/*.conf; 指定子配置文件的位置，然后自动加载配置内容进来，避免单文件配置过大。

2. 常用命令

这里演示没有配置环境变量，所以需要进入 nginx 的安装目录(/usr/local/nginx/sbin)中进行操作，进入可以执行以下命令：

  • 开启 nginx

    ./nginx #启动

  • 停止 nginx

    # 方式 1
./nginx -s stop # 立即停止
# 方式 2
./nginx -s quit # 进程完成当前工作后在停止
# 方式 3
killall nginx # 直接杀死进程

  • 重新加载配置文件

    ./nginx -s reload

  • 查看 nginx 的启动情况

    ps aux|grep nginx

  • 查看端口号占用情况

    netstat -tlnp # 查看整体端口占用情况
netstat -tlnp|grep 端口号  # 查看指定端口的占用情况

3. 常用功能实战

3.1 反向代理

经常有小伙伴要用 google 搜索资料，被无情的拒绝了，所以只能百度；如果非要用 google 进行搜索咋弄？翻墙(需要配置相关信息)，其实本质是本机电脑借助代理服务器转到对应目标服务器(小伙伴机器和代理服务器在同一个 LAN 内)，然后就可以间接获取到信息啦，这种形式就叫正向代理。如下图：

Nginx 超详细常用功能演示

反向代理与正向代理刚好相反，反向代理和目标服务器在同一个 LAN 内，小伙伴直接访问反向代理服务器地址，由反向代理将请求转发给目标服务服务器，然后将结果返回给小伙伴。如下图：

Nginx 超详细常用功能演示

案例演示：

新建一个 API 项目，然后部署到云服务器上，通过 nginx 进行反向代理，隐藏项目的真实地址，为了运行 API 项目，这里需要安装.NetCore3.1 的运行环境(不是开发就不用安装 SDK 啦)；

#第一步，注册 Microsoft 密钥和存储库。安装必需的依赖项。
rpm -Uvh https://packages.microsoft.com/config/centos/7/packages-microsoft-prod.rpm
#第二步，安装 .NET Core3.1 运行时，不是开发环境，就不需要安装 sdk
yum install aspnetcore-runtime-3.1

然后执行 dotnet –version 命令，如果显示对应版本就可以继续部署程序啦；

创建一个 TestWebAPI 项目，将编译之后的项目文件通过 Xftp 拷贝到云服务器上，然后将其启动，如下：

Nginx 超详细常用功能演示

运行之后，由于阿里云云服务器的安全组没有对外开放 5000 端口，所以外网是访问不了的，但可以在服务器内通过 curl 命令测试站点是否启动，如下：

Nginx 超详细常用功能演示

我这个服务器，80 端口是对外开放的，可以访问到的，如下：

Nginx 超详细常用功能演示

所以现在我们通过 nginx 能访问的 80 端口，反向代理到我们内部开启的测试项目，即 5000 那个端口。nginx 配置如下：

Nginx 超详细常用功能演示

重启 nginx 之后，就可以访问啦，如下：

Nginx 超详细常用功能演示

关键知识：

  • 在 Server 块中指定对外的端口和 server_name(域名或 IP)；

  • 配置对应 Server 块中的 location 块；配置 location 可以进行正则匹配，语法如下：

    location [ = | ~ | ~* |^~] uri{

} # 匹配的路径

    =：表示 uri 不包含正则表达式，要求请求字符串与 uri 严格匹配，只要匹配成功立即处理该请求，不在继续寻求匹配的规则；

    ~：用于表示 uri 中包含正则表达式，区分大小写；

    ~*：用于表示 uri 中包含正则表达式，不区分大小写；

    ^~：表示 uri 不包含正则表达式，找到请求字符串与 uri 匹配度最高的 location 后，然后立即处理请求。

    例：

    Nginx 超详细常用功能演示

    实操如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

  • 在 location 中使用proxy_pass配置需要转发到的目标服务器地址；

nginx 反向代理好处：

  • 屏蔽目标服务器的真实地址，相对安全性较好；
  • nginx 的性能好，便于配置负载均衡和动静分离功能，合理利用服务器资源。
  • 统一入口，当做负载均衡时，不管目标服务器怎么扩展部署，调用者只访问代理服务器入口即可。
3.2 负载均衡

系统的高可用是比较重要的，所以站点会通常以集群的方式进行部署， 但为了让请求均匀分配到各服务器上，则就要用到负载均衡策略啦，不管是软件的方式还是硬件的方式都可以实现(这里就不详细列举啦)，大概模式如下图：

Nginx 超详细常用功能演示

案例演示

案例采用一个 nginx 做为反向代理，并通过简单的配置实现负载均衡功能；由于设备有限，目标服务器采用端口不同的形式进行模拟，端口分别是 5000 和 6000，然后在原来的项目中增加一个获取端口的接口，用于便于案例演示，代码如下：

Nginx 超详细常用功能演示

然后将编译完成之后的项目文件通过 xFtp 拷贝到云服务器上，然后用以不同端口的形式分别在不同终端启动，命令如下：

Nginx 超详细常用功能演示

另外打开一个终端，如上图一样启动项目，只是配置端口为 5000 打开，这样项目就启动了两个(集群)，接下来就通过配置 nginx 来实现负载均衡的功能。如下图：

Nginx 超详细常用功能演示

nginx 负载均衡策略

如上演示，默认情况下，nginx 的负载均衡策略为轮询，在实际应用场景中可以根据需要配置其他策略，如下：

  • 轮询：默认就是，指每个请求按照请求顺序逐一分配到不同到目标服务器，如果目标服务器有宕机的，还能自动剔除。

  • 权重(weight)：通过配置权重来实现请求分配，目标服务器配置的权重越高，被分配的请求越多。
    按照上面配置重启 nginx，多次请求测试，请求会更多的转发到 6000 上面。

    # 其他不变，只是在每个目标服务器后面增加权重即可
upstream testloadbalance {
      server 127.0.0.1:5000 weight=5;
      server 127.0.0.1:6000 weight=10;
  }

  • ip_hash：每个请求有对应的 ip，通过对 ip 进行 hash 计算，根据这个结果就能访问到指定的目标服务器；这种方式可以保证对应客户端固定访问到对应的目标服务器；

    # 其他不变，只是增加一个策略进行
upstream testloadbalance {
      ip_hash; # 指定策略为通过 ip 进行 hash 之后转发
      server 127.0.0.1:5000;
      server 127.0.0.1:6000;
  }

  • fair：按目标服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先被分配。

    关于这种模式需要额外安装 nginx-upstream-fair，然后配置一下策略即可，安装就不具体演示，点击上面连接进入看说明；配置内容如下：

    # 其他不变，只是增加一个策略进行
upstream testloadbalance {
      fair; # 指定策略为 fair
      server 127.0.0.1:5000;
      server 127.0.0.1:6000;
  }

    负载均衡的功能的配置是不是很简单~~~，动动手感觉就是舒坦。

3.3 动静分离

前后端分离开发的模式最近几年是火的不行，在部署方面，为了提高系统性能和用户体验，也会将动静分离部署，即将静态资源(如 html、js、css、图片等)单独部署一个站点，关于 WebAPI 获取和处理信息单独部署为一个站点。本质还是通过 location 匹配规则，将匹配的请求进行不同的处理即可。

环境准备

在 nginx 安装目录下创建一个 static 目录，用于存放相关静态资源：

Nginx 超详细常用功能演示

结构如下：

Nginx 超详细常用功能演示

动静分离配置

Nginx 超详细常用功能演示

重启 nginx(或重新加载配置文件)，然后访问看效果：

Nginx 超详细常用功能演示

动静分离思想就是这样直观，小伙伴可以根据自己的需要，定义 location 的匹配规则即可。

4. 其他功能

除了以上常用的功能，可能还有一些小功能也会常用到哦，比如根据 http 状态码配置指定页面、访问权限控制、适配 PC 或移动端等，以下挑几个平时比较常用的演示一把，如下：

  • 根据状态码配置指定页面

    就拿平时常见的 404 举例，默认可能就是简单的页面提示，如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    但是对于很多企业都喜欢做自己个性化的页面，还有一些用来做公益广告等等；nginx 配置很简单，如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    其他 http 状态码也可以通过上面的方式进行自定义页面展示。

  • 访问权限控制

    为了系统安全，会针对请求增加访问权限控制，比如使用黑白名单的方式来进行控制，将访问 IP 加入到白名单就可以访问，加入到黑名单就不可以访问啦，如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    上图是拒绝指定 IP，如果是允许指定 IP，可进行如下配置，如下：

    location /weatherforecast/ {
 proxy_pass http://testloadbalance;
 # 这个 ip 是百度输入 ip 查看到的,也可以通过 nginx 日志可以看
 allow 223.88.45.26; 
}

    注：如果在同一 location 块中同时配置 deny 和 allow，配置在最前面的会覆盖下面的，如下：

    location /weatherforecast/ {
  proxy_pass http://testloadbalance;
  # deny all 放在前面，就所有不能访问，deny all 会覆盖下面配置
  #deny all; 
  allow  223.88.45.26;
  # deny all 放在后面，被上面 allow 进行覆盖
  deny all; 
}

  • 适配 PC 或移动端

    现在的移动端好多都是采用 H5 的形式进行开发，或者是混合模式，所以也需要针对移动端部署对应的站点，那用 nginx 如何自动适配 PC 还是移动端页面呢？

    准备环境

    在 nginx 安装目录中创建 pcandmobile 目录，如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    目录里面内容如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    两个 index.html 中的就只有一个 h1 标签，分别显示“PC 端页面”和“移动端页面” 文字。

    nginx 配置

    location / {
root pcandmobile/pc; # 默认在 pc 目录中找页面
# 当请求头中 User-Agent 中匹配如下内容时，就去 mobile 目录找页面
if ($http_user_agent ~* '(Android|webOS|iPhone|iPod|BlackBerry)') {
    root pcandmobile/mobile;
}
index index.html;
}

     运行效果如下：

    Nginx 超详细常用功能演示

    本质就是判断请求头中 User-Agent，只要匹配到移动端，就去找指定移动页面就行啦。

来源 Code 综艺圈

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