Nginx的5大應用場景

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一、HTTP服務器

Nginx本身也是一個靜態(tài)資源的服務器，當只有靜態(tài)資源的時候，就可以使用Nginx來做服務器，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

usermengdaystaff;

http{
server{
listen80;
server_namelocalhost;
client_max_body_size1024M;

#默認location
location/{
root/usr/local/var/www/html;
indexindex.htmlindex.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，http中可以有多個server塊
• listen : 指定服務器偵聽請求的IP地址和端口，如果省略地址，服務器將偵聽所有地址，如果省略端口，則使用標準端口
• server_name : 服務名稱，用于配置域名
• location : 用于配置映射路徑uri對應的配置，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式, / 表示匹配任意路徑, 當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 : 設置首頁，當只訪問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設置的資源，如果訪問http://localhost/html/ 則默認返回index.html

5、location uri正則表達式

• . ：匹配除換行符以外的任意字符
• ? ：重復0次或1次
• + ：重復1次或更多次
• * ：重復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n次
• {n,} ：重復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。

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二、靜態(tài)服務器

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

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{
listen80;
server_namelocalhost;


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

#默認location
location/{
root/usr/local/var/www/html;
indexindex.htmlindex.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 變量名值;引用使用變量名值;引用使用變量名; 這里自定義了doc_root變量。

靜態(tài)服務器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/對應的location

常見的location路徑映射路徑有以下幾種：

• = 進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)。相同類型的表達式，字符串長的會優(yōu)先匹配。

以下是按優(yōu)先級排列說明：

• 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。
• ^~類型表達式，不屬于正則表達式。一旦匹配成功，則不再查找其他匹配項，停止搜索。
• 正則表達式類型（~ ~*）的優(yōu)先級次之。如果有多個location的正則能匹配的話，則使用正則表達式最長的那個。
• 常規(guī)字符串匹配類型。按前綴匹配。
• / 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/，主機名后面不能帶任何字符串/
[configurationA]
}
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式，則選擇更長的表達式。
#如果有正則表達式可以匹配，則優(yōu)先匹配正則表達式。
[configurationB]
}
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式，則選擇更長的表達式。
#如果有正則表達式可以匹配，則優(yōu)先匹配正則表達式。
[configurationC]
}
location^~/images/{
#匹配所有以/images/開頭的表達式，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式location，也不會被使用
[configurationD]
}

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ConfigurationD，D具有更高的優(yōu)先級
[configurationE]
}

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


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

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

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三、反向代理

反向代理應該是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)絡上的服務器，并將從服務器上得到的結(jié)果返回給internet上請求連接的客戶端，此時代理服務器對外就表現(xiàn)為一個反向代理服務器。

簡單來說就是真實的服務器不能直接被外部網(wǎng)絡訪問，所以需要一臺代理服務器，而代理服務器能被外部網(wǎng)絡訪問的同時又跟真實服務器在同一個網(wǎng)絡環(huán)境，當然也可能是同一臺服務器，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{
listen80;
server_namelocalhost;

location/{
proxy_passhttp://localhost:8081;
proxy_set_headerHost$host:$server_port;
#設置用戶ip地址
proxy_set_headerX-Forwarded-For$remote_addr;
#當請求服務器出錯去尋找其他服務器
proxy_next_upstreamerrortimeoutinvalid_headerhttp_500http_502http_503;
}

}

當我們訪問localhost的時候，就相當于訪問 localhost:8081了

四、負載均衡

負載均衡也是Nginx常用的一個功能，負載均衡其意思就是分攤到多個操作單元上進行執(zhí)行，例如Web服務器、FTP服務器、企業(yè)關(guān)鍵應用服務器和其它關(guān)鍵任務服務器等，從而共同完成工作任務。

簡單而言就是當有2臺或以上服務器時，根據(jù)規(guī)則隨機的將請求分發(fā)到指定的服務器上處理，負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)到負載均衡。而Nginx目前支持自帶3種負載均衡策略，還有2種常用的第三方策略。

負載均衡通過upstream指令來實現(xiàn)。

1. RR(round robin :輪詢 默認)

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

upstreamweb_servers{
serverlocalhost:8081;
serverlocalhost:8082;
}

server{
listen80;
server_namelocalhost;
#access_loglogs/host.access.logmain;


location/{
proxy_passhttp://web_servers;
#必須指定HeaderHost
proxy_set_headerHost$host:$server_port;
}
}

訪問地址仍然可以獲得響應 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，用于后端服務器性能不均的情況,比如服務器性能差點就少接收點請求，服務器性能好點就多處理點請求。

upstreamtest{
serverlocalhost:8081weight=1;
serverlocalhost:8082weight=3;
serverlocalhost:8083weight=4backup;
}

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8081和8082都宕機的情況下才走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)到另外一個服務器，當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器，可以解決session的問題。

upstreamtest{
ip_hash;
serverlocalhost:8080;
serverlocalhost:8081;
}

4. fair(第三方)

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

upstreambackend{
fair;
serverlocalhost:8080;
serverlocalhost: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器，后端服務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

upstreambackend{
hash$request_uri;
hash_methodcrc32;
serverlocalhost:8080;
serverlocalhost:8081;
}

以上5種負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。

upstreamweb_servers{
serverlocalhost:8081;
serverlocalhost:8082;
}

server{
listen80;
server_namelocalhost;

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

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

location/{
proxy_passhttp://web_servers;
#必須指定HeaderHost
proxy_set_headerHost$host:$server_port;
}

error_page500502503504/50x.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{
return301http://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)是可以停止進一步重寫指令的處理或發(fā)送重定向(代碼301或302)的標志

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

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_page404/404.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_formatmain'$remote_addr-$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.logmain;

gzipon;

5. deny 指令

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

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 ：當前請求在root指令中指定的值。
• $host ：請求主機頭字段，否則為服務器名稱。
• $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 ：服務器名稱。
• $server_port ：請求到達服務器的端口號。
• $request_uri ：包含請求參數(shù)的原始URI，不包含主機名，如：”/foo/bar.php?arg=baz”。
• $uri ：不帶請求參數(shù)的當前URI，$uri不包含主機名，如”/foo/bar.html”。
• $document_uri ：與$uri相同

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審核編輯 ：李倩