image

Nginx是Igor Sysoev用C语言编写的一个web服务器，通常用于负载均衡、反向代理和HTTP缓存等。Nginx用异步的事件驱动(event-driven)的方式来处理请求，因此负载能力很强。

Nginx使用Block(如 upstream block, server block, location block)来组成配置文件的层级结构，Nginx所有动态请求的处理都要使用upstream block, 负载均衡和反向代理都要通过配置upstream block实现，接收到客户端请求之后根据请求的域名(domain name)，端口(port)，IP地址判断处理该请求的server block，然后根据请求的资源和URI决定处理该请求的location block

Upstream Block

客户端对服务器端静态资源的请求是通过handler产生和响应的，但对于一些后端应用动态产生的资源handler无能为力，而upstream则在接收到请求之后转发到后端，拿到需要的资源之后再返回

例：

upstream example {
        server localhost:8001;
    }

server指定后端服务器的IP和端口，可以定义多个，接收到请求后将会转发到这些服务器上

Server Block

管理员可以定义多个server block作为不相关的虚拟web服务器实体，然后通过listen和server_name决定处理请求的server block

listen指令

Nginx首先会检查请求的IP地址和端口，并根据所有server block建立一个列表来处理请求。每个server block中的listen定义了这个server block能处理的IP和端口(root用户运行默认为0.0.0.0:80，非root用户运行的为0.0.0.0:8080)

listen后可以指定：

1. IP：port的IP地址和端口
2. 仅IP（端口将默认为80）
3. 仅port，将监听所有接口的这个port
4. 到某个Unix socket的路径（在服务器间转发请求的时候会用到）

在将listen的值与请求进行匹配之前，Nginx会先将listen的值中所缺省的部分补充完整。然后将优先匹配准确的IP，如果不存在完全准确匹配的IP才会匹配到0.0.0.0，如果有多个IP:port匹配度相同，Nginx将会继续检查server_name

server_name指令

Nginx将server_name与请求头中的Host进行匹配，匹配的顺序：

1. 优先选择第一个精确匹配到的block。

   server {
       listen 80;
       server_name host.example.com;
       ...
   }
   

2. 选择以*开头的进行匹配，并优先选择最长的。

   server {
       listen 80;
       server_name *.example.com;
       ...
   }
   

3. 选择以*结尾的进行匹配，并优先选择最长的。

   server {
       listen 80;
       server_name www.example.*;
       ...
   }
   

4. 选择以~开头的用正则表达式进行匹配，并优先选择第一个。

   server {
       listen 80;
       server_name ~^(www|host).*\.example\.com$;
       ...
   }
   

5. 如果以上规则都无法匹配，则选择default_server定义的默认的server_block（每个server_block只能有一个default_server），默认的default_server是localhost

   server {
       listen 80 default_server;
       server_name _;
       ...
   }
   

Location Block

location block是server block的一部分，决定了如何处理请求的URI，格式：

location [modifier] location_match {
    ...
}

modifier

modifier是一个可选的参数，决定了如何解析后面的location match，modifier可选的值有:

1. (none)

   前缀匹配， 如

   location /site {
       ...
   }
   

   将匹配以/site开头的URI

2. =(equal sign)

   完整匹配，如

   location = /page {
       ...
   }
   

   将匹配/page,而不会响应/page/index.html的请求

3. ~(tilde)

   大小写敏感的正则匹配, 如

   location ~ \.(jpe?g|png|gif|ico)$ {
   ...
   }
   

   将匹配以.jpg/.jpeg/.png/.gif/.ico结尾的URI, 但不会响应.JPG

4. ~*(tilde + asterisk)

   大小写无关的正则匹配, 如

   location ~* \.(jpe?g|png|gif|ico)$ {
       ...
   }
   

   .jpg和.JPG都会匹配

5. ^~(carat + tilde)

   非正则匹配，如

   location ^~ /page {
       ...
   }
   

   能够匹配/page/index.html

6. @

   指定一个命名的location，一般只用于内部重定向请求

匹配顺序

Nginx优先选择正则表达式进行匹配，但是使用=和^~这两个modifier可以覆盖这一特性。排序对匹配过程也有一定的影响，因为Nginx在匹配到最长最精确的location之后就会停止匹配。

1. 将所有非正则表达式的location_match与请求的URI进行对比。
2. 与modifier为=的进行完整匹配。
3. 选择最长location_match前缀进行匹配，如果modifier为^~则匹配成功。
4. 进行正则表达式匹配
5. 用其他前缀匹配

其他指令

1. index

   语法：index file ...; 默认为index index.html;

   index指令指定了被作为index的文件，比如上面的index.html

   但是在下面这种情况下，对/index.html的请求将会被第二个location block处理，因为第一个与/index.html并不是完全匹配。

   location = / {
       index index.html;
   }
   
   location / {
       ...
   }
   

2. try_files

   root /var/www/main;
   location / {
       try_files $uri $uri.html $uri/ /fallback/index.html;
   }
   
   location /fallback {
       root /var/www/another;
   }
   

   对/page的请求将会首先进入第一个location, 然后尝试在/var/www/main 下依次查找page, page.html, page/，如果都没有找到的话将会被重定向到/fallback/index.html，并由第二个location提供/var/www/another/fallback/index.html

3. rewrite

   通过Perl兼容的正则表达式改变请求的URI，语法：rewrite regex replacement [flag];

   flag的值可以是：

   • last

     结束当前的rewrite指令，并用修改过的URI去匹配其他的location block。

   • break

     结束当前的rewrite指令。

   • redirect

     当替换的URI(replacement)不以 “http://”,“https://”, “$scheme”开头时进行状态码为302的暂时性的重定向。

   • permanent

     返回一个状态码为301的永久重定向。

4. error_page

   root /var/www/main;
   
   location / {
       error_page 404 /another/whoops.html;
   }
   
   location /another {
       root /var/www;
   }
   

   除了/another之外的请求都会在/var/www/main查找请求的资源，如果没有找到相关资源将会重定向到/another/whoops.html，由第二个location block处理，查找/var/www/another/whoops.html