一文搞懂 Nginx

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#nginx #运维 #服务器

于 2022-12-09 10:44:44 首次发布

本文详细介绍了 Nginx 的配置和工作原理，包括指令、上下文、静态文件处理、动态路由、变量、重定向与重写、日志、反向代理和负载均衡。通过实例演示了 Nginx 配置静态文件、动态路由的 Location 匹配规则，以及反向代理 Node.js 和 PHP 应用。此外，还讲解了 Nginx 如何实现负载均衡，确保高可用性。

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文章目录

一、前言

Nginx 配置文件你真的懂吗？当你安装完成后就可以访问到如下图测试页面，那它的实现流程又是怎样的呢？

接下来将从 0-1 来演示一下 Nginx 流程。

二、NGINX 指令与上下文

2.1 指令

去掉 Nginx 默认的其他部分，从最简单的指令语句开始解剖 nginx 配置文件的作用。

如下编写的几行代码，虽然看似简单，但却介绍了 NGINX 配置文件中两个最重要的术语。它们是指令和上下文。

如下 zhurs.tech 域名是一个虚拟域名，我们做实验时需要在你的 /etc/hosts 文件下做本地解析。

events {
   
   
}

http {
   
   

    server {
   
   

        listen 80;
        server_name zhurs.tech;

        return 200 "hello nginx!\n";
    }

}

从技术上讲，NGINX 配置文件中的所有内容都是指令。指令有两种类型：

简单指令：一个简单的指令由指令名称和其参数组成（指令名称与其参数以空格分隔），且以分号结束。例如listen、return。
块指令：{ }块指令类似于简单指令，不同之处在于它们不是以分号结尾，而是以一对包含附加指令的大括号结束。

2.2 上下文

能够在其内部包含其他指令的块指令称为上下文，即events，http依此类推。NGINX 中有四个核心上下文：

events { }：events上下文用于设置有关 NGINX 将如何在一般级别处理请求的全局配置。一个有效的配置文件中只能有一个events上下文。
http { }： http上下文用于定义有关服务器将如何处理 HTTP 和 HTTPS 请求的配置。一个有效的配置文件中只能有一个http上下文。
server { }：server上下文嵌套在http上下文中，用于在单个主机中配置特定的虚拟服务器。server上下文中可以有多个，每个server上下文都被视为一个虚拟主机。
main：main上下文是配置文件本身。在前面提到的三个上下文之外编写的任何内容都在main上下文中。

一个 http { } 上下文可包含多个 server { } 上下文，那当请求到达服务器时，NGINX 如何处理哪一个 server { } 的上下文请求？具体实现如下：

events {
   
   
}

http {
   
   
    server {
   
   
        listen 80;
        server_name zhurs.tech;

        return 200 "nginx port 80!\n";
    }


    server {
   
   
        listen 8080;
        server_name zhurs.tech;

        return 200 "nginx port 8080!\n";
    }
}

流程：

当客户端向 http://zhurs.tech:80 发起请求时，那么将会收到来自 nginx port 80! 的响应；
当客户端向 http://zhurs.tech:8080 发起请求时，那么将会收到来自 nginx port 8080! 的响应；

这两个 server {} 上下文就像两个拿着电话听筒的人，在请求到达其中一个号码时等待响应。它们的“号码（即端口）”由listen指令指定。除了listen指令，还有server_name指令。

events {
   
   
}

http {
   
   
    server {
   
   
        listen 80;
        server_name zhurs.tech;

        return 200 "nginx zhurs.tech!\n";
    }


    server {
   
   
        listen 80;
        server_name www.zhurs.tech;

        return 200 "nginx www.zhurs.tech!\n";
    }
}

流程：

当客户端向 http://zhurs.tech 发起请求时，那么将会收到来自 nginx zhurs.tech! 的响应；
当客户端向 http://zhurs.tech 发起请求时，那么将会收到来自 nginx www.zhurs.tech! 的响应；

其实这是虚拟主机概念的一个基本示例，即在同一台服务器中以不同的服务器名称运行两个单独的应用程序。

其中 return 指令负责向用户返回有效响应。该指令有两个参数：状态代码和要返回的字符串消息。

三、NGINX 静态文件处理

以上的简单配置文件还不能提供有效的静态文件处理，需进一步修改配置文件。

3.1 静态文件配置

1、准备好静态文件

mkdir -p /data/nginx/html/test/static-demo
ll /data/nginx/html/test/static-demo

2、配置 nginx 配置文件

配置与上面案例几乎相同，只是将 return 指令替换为 root 指令。该指令用于声明站点根目录，即该目录就是用于存放静态文件的目录。

events {
   
   
  
}

http {
   
   
    server {
   
   
        listen 80;
        server_name zhurs.tech;

        root /usr/share/nginx/html/test/static-demo;
    }
}

3、访问验证

CURL：http://139.xxx.xxx.50:81

注：我是 Docker 起的 Nginx

docker run -itd \
--name=nginx \
--privileged=true \
--restart=always \
-p 81:80 \
-v /data/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v /data/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \
-v /data/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
-v /data/nginx/logs:/var/log/nginx nginx:1.20.2

3.2 静态文件类型处理

尽管 NGINX 已正确提供 index.html 文件，但从三个导航链接的外观来看，CSS 代码似乎无法正常工作。对于这个问题，如果在生产环境中出现，我可先与开发人员确定是否文件有问题，若开发人员确定没问题就是我们 nginx 的配置文件配置有问题。

接下来就是要调试 CSS 文件请求：

curl -I zhurs.tech:81/mini.min.css

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.20.2
Date: Sun, 04 Dec 2022 12:03:27 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 46887
Last-Modified: Tue, 16 Nov 2021 06:06:09 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "61934a51-b727"
Accept-Ranges: bytes

可看到 Content-Type 类型为 text/plain 而不是 text/css，这意味着 NGINX 将此文件作为纯文本而不是作为样式表。

Nginx 处理请求时，默认找的是 index.html 文件，但在解释文件类型时却不能做到这样的智能。因此我们需要修改配置文件来解决这个问题（配置文件添加文件类型）。

events {
   
   
  
}

http {
   
   

    types {
   
   
        text/html html;
        text/css css;
    }
    
    server {
   
   
        listen 80;
        server_name zhurs.tech;

        root /usr/share/nginx/html/test/static-demo;
    }
}

该配置文件中 typrs{} 指令块可使 Nginx 解析所有以 text/html 结尾的 html 文件，以及所有以 text/css 结尾的 css 文件。

再次请求 CSS 文件：

curl -I zhurs.tech:81/mini.min.css

此时文件已经被解析为 text/css 文件类型了：

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.20.2
Date: Sun, 04 Dec 2022 12:24:38 GMT
Content-Type: text/css
Content-Length: 46887
Last-Modified: Tue, 16 Nov 2021 06:06:09 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "61934a51-b727"
Accept-Ranges: bytes

本地浏览器请求进行验证：可看到 CSS 样式已经改变，比之前美观多了。

在types上下文中映射文件类型可能适用于小型项目，但对于大型项目而言，它可能很麻烦且容易出错。

NGINX 为这个问题提供了解决方案。在 Nginx 默认安装目录中，你会看到一个名为 mime.types 的文件（默认路径 /etc/nginx/mime.types）。

来看看这个文件的内容：

types {
   
   
    text/html                                        html htm shtml;
    text/css                                         css;
    text/xml                                         xml;
    image/gif                                        gif;
    image/jpeg                                       jpeg jpg;
    application/javascript                           js;
    application/atom+xml                             atom;
    application/rss+xml                              rss;

    text/mathml                                      mml;
    text/plain                                       txt;
    text/vnd.sun.j2me.app-descriptor                 jad;
    text/vnd.wap.wml                                 wml;
    text/x-component                                 htc;

    image/png                                        png;
    image/svg+xml                                    svg svgz;
    image/tiff                                       tif tiff;
    image/vnd.wap.wbmp                               wbmp;
    image/webp                                       webp;
    image/x-icon                                     ico;
    image/x-jng                                      jng;
    image/x-ms-bmp                                   bmp;

    font/woff                                        woff;
    font/woff2                                       woff2;

    application/java-archive                         jar war ear;
    application/json                                 json;
    application/mac-binhex40                         hqx;
    application/msword                               doc;
    application/pdf                                  pdf;
    application/postscript                           ps eps ai;
    application/rtf                                  rtf;
    application/vnd.apple.mpegurl                    m3u8;
    application/vnd.google-earth.kml+xml             kml;
    application/vnd.google-earth.kmz                 kmz;
    application/vnd.ms-excel                         xls;
    application/vnd.ms-fontobject                    eot;
    application/vnd.ms-powerpoint                    ppt;
    application/vnd.oasis.opendocument.graphics      odg;
    application/vnd.oasis.opendocument.presentation  odp;
    application/vnd.oasis.opendocument.spreadsheet   ods;
    application/vnd.oasis.opendocument.text          odt;
    application/vnd.openxmlformats-officedocument.presentationml.presentation
                                                     pptx;
    application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet