Nginx

Nginx是什么

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Nginx以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理,负载均衡.
Nginx因为它的稳定性,丰富的模块库,灵活的配置和地系统资源的消耗而闻名.
Nginx适合用来做mongrecl cluster的前端HTTP响应.

Nginx的特点

特点:

• 核心特点: 高并发的请求的同时报告吃高效的服务
• 热部署
• 低内存消耗
• 处理响应的请求很快
• 具有很高的可靠性
  同时Nginx也可以实现高效的反向代理,负载均衡.

前端

• 搭建静态资源服务器
• 反响代理分发后端服务(可以和nodejs搭配实现前后端分离) 和跨域问题
• 根据User Agent 来重定向站点
• 开发环境和测试环境切换(切换host)
• url重写,使用rewrite规则本地映射
• 资源内容篡改
• 获取cookie做分流
  *资源和并
• gzip压缩
• 压缩图片
• sourceMap调试

正向代理和反向代理

正向代理

A同学再大众创业、万众创新的大时代背景下开启他的创业之路，目前他遇到的最大的一个问题就是启动资金，于是他决定去找马云爸爸借钱，可想而知，最后碰一鼻子灰回来，情急之下，他想到一个办法，找关系开后门，经过一番消息打探，原来A同学的大学老师王老师是马云的同学，于是A同学找到王老师，托王老师帮忙去马云那借500万过来，当然最后事成了。不过马云并不知道这钱是A同学借的，马云是借给王老师的，最后由王老师转交给A同学。这里的王老师再这个过程中扮演了一个非常关键的角色，就是代理，也可以说是正向代理，王老师代替A同学办这件事，这个过程中，真正借钱的人是谁，马云是不知道的，这点非常关键。
我们常说的代理也就是指正向代理，正向代理的过程，它隐藏了真实的请求客户端，服务端不知道真实的客户端是谁，客户端请求的服务都被代理服务器代替来请求，某些科学上网工具扮演的就是典型的正向代理的角色。用浏览器访问谷歌,被残忍的block，于是你可以再国外搭建一台代理服务器，让代理服务器去请求谷歌，代理把请求返回的响应结构再返回。

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反向代理

大家都有过这样的经历，拨打10086客服电话，可能一个地区的10086客服有几个或者几十个，你永远不需要关心电话那头的是哪一个，叫什么，男的还是女的，漂亮的还是帅气的，你都不关心，你都不关心，你关心的是你的问题嫩故不能得到专业的解答，你只需要拨通了10086的总机号码，电话那头总会有人会回答你，只是有时慢有时快而已。那么这里的10086总机号码就是我们说的反向代理。客户不知道真正提供服务的人是谁。

反向代理隐藏了真实的服务端，当我们请求百度的时候，就像拨打10086一样，背后可能有成千上万台服务器为我们服务，但具体是哪一台，你不知道，也不需要知道，你只需要知道反向代理服务器是谁就好了，百度就是我们的反向代理服务器，反向代理服务器会帮我们把请求转发到真实的服务器那里去，Nginx就是性能非常好的反向代理服务器，用来做负载均衡。

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两者的区别在于代理的对象不一样：正向代理代理的对象是客户端，反向代理代理的对象是服务端。

查看Nginx的配置文件

• 首先查看Nginx的安装目录：运行命令whereis nginx:

  
  nginx_path.png
• 然后查看Nginx的配置文件
  nginx的配置文件主要分成四个部分：
  • main，全局设置，影响其他部分的所有设置
  • server，主机服务相关设置，主要用于指定虚拟主机域名、IP和端口
  • location，URL匹配特定位置后的设置，反向代理，内容篡改相关设置
  • upstream,上游服务器设置，负载均衡相关配置
    它们之间的关系式：server继承main,location继承server，upstream既不会继承也不会被继承。
    以下是一份通用的配置详解：

#定义 Nginx 运行的用户和用户组,默认由 nobody 账号运行, windows 下面可以注释掉。
user  nobody; 

#nginx进程数，建议设置为等于CPU总核心数。可以和worker_cpu_affinity配合
worker_processes  1; 

#全局错误日志定义类型，[ debug | info | notice | warn | error | crit ]
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#进程文件，window下可以注释掉
#pid        logs/nginx.pid;

# 一个nginx进程打开的最多文件描述符(句柄)数目，理论值应该是最多打开文件数（系统的值ulimit -n）与nginx进程数相除，
# 但是nginx分配请求并不均匀，所以建议与ulimit -n的值保持一致。
worker_rlimit_nofile 65535;

#工作模式与连接数上限
events {
    # 参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; 
    # epoll模型是Linux 2.6以上版本内核中的高性能网络I/O模型，如果跑在FreeBSD上面，就用kqueue模型。
   #use epoll;
   #connections 20000;  # 每个进程允许的最多连接数
   # 单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）该值受系统进程最大打开文件数限制，需要使用命令ulimit -n 查看当前设置
   worker_connections 65535;
}
#设定http服务器
http {
    #文件扩展名与文件类型映射表
    #include 是个主模块指令，可以将配置文件拆分并引用，可以减少主配置文件的复杂度
    include       mime.types;
    #默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;
    #charset utf-8; #默认编码

    #定义虚拟主机日志的格式
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    
    #定义虚拟主机访问日志
    #access_log  logs/access.log  main;

    #开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成off。
    sendfile        on;
    #autoindex on; #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。

    #防止网络阻塞
    #tcp_nopush     on;

    #长连接超时时间，单位是秒，默认为0
    keepalive_timeout  65;

    # gzip压缩功能设置
    gzip on; #开启gzip压缩输出
    gzip_min_length 1k; #最小压缩文件大小
    gzip_buffers    4 16k; #压缩缓冲区
    gzip_http_version 1.0; #压缩版本（默认1.1，前端如果是squid2.5请使用1.0）
    gzip_comp_level 6; #压缩等级
    #压缩类型，默认就已经包含text/html，所以下面就不用再写了，写上去也不会有问题，但是会有一个warn。
    gzip_types text/plain text/css text/javascript application/json application/javascript application/x-javascript application/xml;
    gzip_vary on; //和http头有关系，加个vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，所以避免浪费不支持的也压缩，所以根据客户端的HTTP头来判断，是否需要压缩
    #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m; #开启限制IP连接数的时候需要使用

    # http_proxy服务全局设置
    client_max_body_size   10m;
    client_body_buffer_size   128k;
    proxy_connect_timeout   75;
    proxy_send_timeout   75;
    proxy_read_timeout   75;
    proxy_buffer_size   4k;
    proxy_buffers   4 32k;
    proxy_busy_buffers_size   64k;
    proxy_temp_file_write_size  64k;
    proxy_temp_path   /usr/local/nginx/proxy_temp 1 2;

   # 设定负载均衡后台服务器列表 
    upstream  backend.com  { 
        #ip_hash; # 指定支持的调度算法
        # upstream 的负载均衡，weight 是权重，可以根据机器配置定义权重。weigth 参数表示权值，权值越高被分配到的几率越大。
        server   192.168.10.100:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s ;  
        server   192.168.10.101:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s ;  
    }

    #虚拟主机的配置
    server {
        #监听端口
        listen       80;
        #域名可以有多个，用空格隔开
        server_name  localhost fontend.com;
        # Server Side Include，通常称为服务器端嵌入
        #ssi on;
        #默认编码
        #charset utf-8;
        #定义本虚拟主机的访问日志
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        
        # 因为所有的地址都以 / 开头，所以这条规则将匹配到所有请求
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        
        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

       # 图片缓存时间设置
       location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
          expires 10d;
       }

       # JS和CSS缓存时间设置
       location ~ .*.(js|css)?$ {
          expires 1h;
       }

        #代理配置
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #location /proxy/ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}
}

location如何匹配

location  = / {
  # 精确匹配 / ，主机名后面不能带任何字符串
  [ configuration A ] 
}

location  / {
  # 因为所有的地址都以 / 开头，所以这条规则将匹配到所有请求
  # 但是正则和最长字符串会优先匹配
  [ configuration B ] 
}

location /documents/ {
  # 匹配任何以 /documents/ 开头的地址，匹配符合以后，还要继续往下搜索
  # 只有后面的正则表达式没有匹配到时，这一条才会采用这一条
  [ configuration C ] 
}

location ~ /documents/Abc {
  # 匹配任何以 /documents/ 开头的地址，匹配符合以后，还要继续往下搜索
  # 只有后面的正则表达式没有匹配到时，这一条才会采用这一条
  [ configuration CC ] 
}

location ^~ /images/ {
  # 匹配任何以 /images/ 开头的地址，匹配符合以后，停止往下搜索正则，采用这一条。
  [ configuration D ] 
}

location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
  # 匹配所有以 gif,jpg或jpeg 结尾的请求
  # 然而，所有请求 /images/ 下的图片会被 config D 处理，因为 ^~ 到达不了这一条正则
  [ configuration E ] 
}

location /images/ {
  # 字符匹配到 /images/，继续往下，会发现 ^~ 存在
  [ configuration F ] 
}

location /images/abc {
  # 最长字符匹配到 /images/abc，继续往下，会发现 ^~ 存在
  # F与G的放置顺序是没有关系的
  [ configuration G ] 
}

location ~ /images/abc/ {
  # 只有去掉 config D 才有效：先最长匹配 config G 开头的地址，继续往下搜索，匹配到这一条正则，采用
    [ configuration H ] 
}

location ~* /js/.*/\.js

• 以=开头表示精确匹配
• ^~ 开头表示uri以某个常规字符串开头，不是正则匹配
• ~ 开头表示区分大小写的正则匹配
• ~* 开头表示不区分大小写的正则匹配
• / 通用匹配，如果没有其他匹配，任何请求都会匹配到

优先级：

• (location = ) > (location 完整路径) > （location ^~ 路径）> （location _,* 正则顺序）> （location 部分其实路径）> (/)

如何配置反向代理

# 对 “/” 启用反向代理
location / {
  proxy_pass http://127.0.0.1:3000;  # 设置要代理的 uri，注意最后的 /。可以是 Unix 域套接字路径，也可以是正则表达式。
  proxy_redirect off; # 设置后端服务器“Location”响应头和“Refresh”响应头的替换文本
  proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 获取用户的真实 IP 地址
  #后端的Web服务器可以通过 X-Forwarded-For 获取用户真实IP，多个 nginx 反代的情况下，例如 CDN。参见：http://gong1208.iteye.com/blog/1559835 和 http://bbs.linuxtone.org/thread-9050-1-1.html
  proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
  #以下是一些反向代理的配置，可选。
  proxy_set_header Host $host; # 允许重新定义或者添加发往后端服务器的请求头。

  client_max_body_size 10m; #允许客户端请求的最大单文件字节数
  client_body_buffer_size 128k; #缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，
  proxy_connect_timeout 90; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)
  proxy_send_timeout 90; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时)
  proxy_read_timeout 90; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时)
  proxy_buffer_size 4k; #设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
  proxy_buffers 4 32k; #proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的设置
  proxy_busy_buffers_size 64k; #高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
  proxy_temp_file_write_size 64k;
  #设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传
}

举例：

location ^~ /service/ {
  proxy_pass http://192.168.60.245:8080/;
  proxy_redirect      default;
  proxy_set_header    Host $host
  proxy_set_header    X-Real-IP $remote_addr;
  proxy_set_header    X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
}

简化：

location /proxy/ {
  proxy_pass http://backend.com/;
  proxy_redirect      default;
}

如何配置rewrite

rewrite功能就是集合正则表达式和标志为实现url重写和重定向。rewrite只能放在server{}，location{}，if(){}块中，并且只能对域名后边的除去传递参数的字符串起作用。如URL：
https://www.zhihu.com/question/21065229
只对question/21065229进行重写。

如果相对域名或参数字符串起作用，可以使用全局变量匹配，也可以使用proxy_pass反向代理。

表明看rewrite和location功能有点像，都能实现跳转，主要区别在于rewrite是在同一域名内更改获取资源的路径，而location是对一类路径做控制访问或反向代理，可以proxy_pass到其他机器。很多情况下rewrite也会写在location里，它们的执行顺序是：

• 执行server块的rewrite指令
• 执行location匹配
• 执行选定的location中的rewrite 指令

如果其中某步URI被重写，则重新循环执行1-3，直到找到真实的存在的文件；循环超过10次，则返回500 Internal Server Error 错误。

rewrite规则后边，通常会带有flag标志位：

• last: 相当于Apache的[L]标记，表示完成rewrite
• break: 停止执行当前虚拟主机的后续rewrite指令集
• redirect：返回302临时重定向，地址栏会显示跳转后的地址
• permanent:返回301永久重定向，地址栏会显示跳转后的地址

last 和 break的区别：

• last 一般写在server和if中，而break一般使用在location中
• last不终止重写后的url匹配，即新的url会再从server走一遍匹配流程，而break终止重写后的匹配
• break和last都能组织继续执行后面的rewrite指令

rewrite 常用正则：

• . : 匹配除换行符以外的任意字符
• ?：重复0次或1次
• + : 重复1次或更多次
• * : 重复0次或更多次
• \d: 匹配数字
• ^ : 匹配字符串的开始
• {n}: 匹配n次
• {n,} : 匹配n次或更多次
• [c]: 匹配单个字符c
• [a-z] : 匹配a-z小写字母的任意一个

可以使用()来进行分组，可以通过$1的形式来引用。
实例：

location /proxy/ {
        proxy_pass http://microloan-notification-web.yxapp.in;
        rewrite /proxy/(.*)$ /$1 break;
}

如何配置负载均衡？

示例:

upstream test.net{
   ip_hash;
   server 192.168.11.1:80;
   server 192.168.11.11:80  down;
   server 192.168.11.123:8009  max_fails=3  fail_timeout=20s;
   server 192.168.11.1234:8080;
}

upstream 是Nginx的HTTP Upstream模块，这个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。Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法:

轮询（默认）每个请求按时间顺序注意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，分配到的访问几率越高，主要用于后端服务器性能不均的情况下。
ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配，这样来自同一个IP的方可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。
fair。这是比上面两个更加只能的负载均衡算法。此种算法可以根据也买你的大小和加载时间长短只能地进行负载均衡，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。
url_hash 此方法按访问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

upstream可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态，支持的状态参数:

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: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。

如何设置页面缓存

页面缓存设置指令：

proxy_cache_path : 指定缓存的路径和一些其他参数，缓存的数据存储在文件中，并且使用代理url的哈希值作为关键字与文件名。
proxy_cache_path /data/nginx/cache/webserver levels=1:2 keys_zone=webserver:20m max_size=1g;
levels 参数指定缓存的子目录数。keys_zone指定活动的key和元数据存储在共享池（webserver为共享池名称，20m位共享池大小），inactive参数指定的时间内缓存的数据没有被请求则被删除，默认inactive为10分钟·max_size指定缓存空间的大小。
proxy_cache : 设置一个缓存区域的名称，一个相同的区域可以在不同的地方使用。
proxy_cache_valid: 为不同的应答设置不同的缓存时间。

如何设置读写分离

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location / {
                proxy_pass http://192.128.133.202;
                if ($request_method = "PUT"){
                        proxy_pass http://192.128.18.201;
                }
        }
}

参考

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前端Nginx使用札记
反向代理为何叫反向代理

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