Nginx详解-优快云博客

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我们总说，Nginx是反向代理服务器，包括你去找各个地方的资料，都告诉你Nginx是反向代理服务器，性能超高，c语言编写。但是什么是反向代理？什么是正向代理？这是Nginx学习的基础内容，我们就从这开始。

反向代理服务器与正向代理服务器

正常情况下，我们只需要向服务器的网址发请求，然后服务器会给我们一个反馈。

然后，现在多了一个代理服务器，你需要向代理服务器发送你想访问的网址，这个代理服务器会帮你转到这个服务器上。这就是正向代理服务器。

现在，你不知道你要访问的服务器的具体网址，但是你知道你大概要访问的网址。比如我在百度搜索“如何学习Nginx”，他会转到哪个网站？你是不知道的，而且有些服务网址也不想让你知道，就需要一个代理服务器帮助你搜寻资源，然后整合后返回给你，这就叫做反向代理服务器。

画个图理解一下：
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二者的核心区别就是：正向代理你需要知道自己的目标服务器，反向代理是不需要知道目标服务器的。

正向代理服务器，其实就是vpn的原理，细节不表，怕发不出去。我们只说Nginx反向代理服务器。

域名解析过程

我们平时输入的网址，并不能被服务器识别，域名会被域名系统（DNS）转换成真正的ip地址，之后才会被识别。

Nginx文件目录

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执行命令：

./configure
make
make install
cd /usr/local/nginx

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那么这几个目录是干啥的呢？

conf 配置文件目录
- nginx.conf: 主要配置文件
- nginx.conf.default: 默认模板
html 开始页
logs 一些日志信息(比如当前哪个端口开放的nginx)
sbin 二进制目录，启动，重新启动，读取配置文件等操作都在这里面进行。

nginx配置文件

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行数2：定义工作的核心数，要小于计算机核心数。否则上下文切换性能降低。
行数4~6：日志目录与目录级别(notice, info)
行数8：nginx所在的pid

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行数11~13：工作模式，每个nginx最大的连接数，最大连接数一般等于work_connections*worker_processes。如果nginx作为反向代理服务器，则需要计算work_connections*worker_processes/2，因为正反两个连接算是一个整体连接。linux上通常加一个use epoll，代表异步非阻塞，基于事件驱动，可以提升效率。

events {
	use epoll;
	work_connections 1024;
}

行数16~24：自定义模板，日志的格式形式
行数26：开启高效传输模式，后续会讲。
行数27：开启tcp分段，减少网络报文数量。
行数29~30：超时断开
行数32：文件压缩传输
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行数34：虚拟主机配置
行数35~36：监听端口和域名，若有多个则用空格隔开。
行数42~47：路径拦截，可以定义多个location， /指的是拦截的路径名称。root是资源所在地，index是找的路径，按照顺序找，如果没找到返回错误页面。
行数51~54：遇见错误码返回的路径，location写法二者都对。
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行数56~60：遇见.php结尾，转发到http://127.0.0.1;

以上就是主要配置，配置部分可以用的时候查，记住主要的几个就行。

nginx常用用法

异常数据兜底

假设用户非法操作或者后台报错，后台一定返回异常状态码，像500或者400，那么用户不希望看到这种操作，我们可以利用nginx拦截，之后返回200（成功状态码），利用弹窗或者其他方法给用户反馈相应的提示。
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封禁恶意ip

即使利用nginx封禁ip，恶意ip依然会访问服务器，只是在网关这一层被淘汰。服务器依然会收到大量访问而崩溃。

用nginx的具体做法为：新建配置文件blacklist.conf，添加想要加入黑名单的ip地址：
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然后在nginx.conf内，输入include blacklist.conf，层级位于server{}，则是对ip进行全网页封禁，其无法访问所有服务；层级位于server{}内部，则是对ip进行单服务封禁。

全局封禁实例。

解决跨域问题

至于跨域问题是什么就不提了。这里只说怎么用nginx进行跨域配置。

location / {
     add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
     add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';
     add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
     add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';

     if ($request_method = 'OPTIONS') {
        add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '*';
        add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';
        add_header 'Access-Control-Allow-Headers' 'DNT,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Range';
        add_header 'Access-Control-Max-Age' 1728000;
        add_header 'Content-Type' 'text/plain; charset=utf-8';
        add_header 'Content-Length' 0;
        return 200;
     }
}

Nginx配置websocket反向代理

在location / {}里面添加:

proxy_set_header Upgrade $http_upgrade
proxy_set_header Connection $connection_upgrade

但是注意，如果nginx作为服务器配置了websocket，每隔一段时间服务会断掉。因此前端需要使用心跳机制来维持连接。

Nginx接口性能优化

缓存前置

传统的缓存都会放在服务端，一般通过了nginx到达数据库或者其他服务器缓存。但是这样的话链路比较长，依然会有部分性能问题。我们这时候可以将缓存放在nginx中，用户访问先经过nginx，nginx发现用户需求在nginx里有资源，直接用nginx资源给用户，无需经历大后端。

配置方法为：

本地缓存地址，用于nginx本地缓存的存放位置
- /root/cache
二级目录：当所有资源全部放在/root/cache中，可能会影响缓存性能。因此开辟了二级目录。
- levels = 1:2。指用一位和二位十六进制数表示目录名称。第一级用一位16进制命名，比如f，第二级用两位16进制命名，比如2a。
- levels = 1:1:1表示三级目录，每级都有16个文件。
- 在二级目录时，第一级用一个十六进制表示，因此是有16个目录。二级目录用两个16进制数表示，因此有1616=256个目录，所以二级目录可有16256=4096个目录。
在共享内存里定义一块区域，存放元数据和key
- keys_zone
最大缓存空间，如果不设置会占满磁盘空间。然后按照最少使用原则删除cache
- max_size = 1g
最久未使用时间，超过这个时间的cache删除
- inactive = 60m
use_temp_path = off。把缓存从临时文件夹转移到我们的缓存文件夹，文件多了拷贝，浪费时间，所以关掉
统计缓存命中
- add_header Nginx-Cache “$upstream_cache_status”
- 一般有hit(命中),miss(未命中)

proxy_cache_path /root/cache levels=1:2 keys_zone=cache_10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off

server {
	location / {
		...
		proxy_cache cache;
		proxy_cache_valid 200 304 10m;  #状态码缓存，10min
		proxy_cache_valid 404 1m;
		proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
		add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status"
	}
}

如果出现permission denied，我们需要修改nginx.conf第一行，user root。

LVS

一个虚拟的集群系统。就是将多台主机利用虚拟技术进行集群，对外展现出一个接口，但是实际上是许多主机共同的对外接口。如此，即使主机崩溃了一个或多个，仍然能够平稳运行。

LVS解决的核心问题是负载问题。而软件负载解决的核心问题是选谁做主节点，怎么转发。选谁做主节点暂时不考虑，问题是怎么转发。目前主流有三种转发方法：

NAT：数据进出都通过LVS。前端访问LVS，LVS将请求传给Nginx服务器，这是数据的流入；后端将数据处理完毕后传给LVS，LVS再将数据给前端，这是数据的流出。这种方法一旦LVS的主节点性能不高，就会成为整个系统的瓶颈。
DR：LVS只处理前端的请求，再将请求给后端。后端直接向前端给回应，速度最快，兼容性很强，略弱于NAT
Tunl：LVS只处理前端请求，再将请求给后端。后端直接向前端给回应只支持少数系统。

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VIP: Virtual IP，虚拟的IP地址，可以代替两个不同的LVS。这两个LVS其中会有一个master，一个backup。VIP一半指向主节点，当主节点挂掉指向backup。