FIELD NOTE / DevOps 与工具
Nginx 实战：反向代理、负载均衡与静态资源
整理 Nginx 起停、虚拟主机、反向代理、负载均衡、动静分离和防盗链配置。
Nginx 基础
Nginx七大核心应用场景：反向代理、虚拟主机、域名解析、负载均衡、防盗链、url重定向、https。
常见版本如下： Nginx 开源官网
点击跳转官网查看详细内容 Nginx 官方商业版本(F5)
点击跳转官网查看详细内容 OpenResty 开源官网
点击跳转官网查看详细内容 Tengine 开源官网
点击跳转官网查看详细内容
快速开始
- 这里拿 Nginx 官方开源版作为示例，首先你得需要一台 Linux 机器并下载 Nginx 二进制包。
- 使用
./configure --prefix=/usr/local/nginx执行configure可执行文件，如果需要gcc依赖请先下载，如果执行期间有其他缺少的依赖补充后重新执行脚本即可。 - 配置完成后依次执行
make和make install开始安装，注意可能需要 root 权限。 - 安装完成后就可以在 /usr/local/nginx 目录下看到我们安装的 Nginx 目录了，可以执行 /sbin 目录下的 nginx 脚本进行启动 nginx 服务，访问 linux 主机 ip 看是否能够启动成功，可以通过
./nginx -s stop关闭 Nginx。
优雅起停 Nginx
首先我们要先知道几个常见的起停 Nginx 的命令：
# 启动 Nginx
./nginx
# 快速暴力停止 Nginx
./nginx -s stop
# 优雅停止 Nginx
./nginx -s quit
# 重新加载配置
./nginx -s reload而平时我们真正生产上使用服务器启动和关闭 Nginx 不会总是每次都找到此执行文件执行的，所以我们需要把起停命令添加到 systemctl 来方便我们直接起停，我们可以在 /usr/lib/systemd/system 目录下添加 nginx.service 这个文件，内容如下：
[Unit]
Description=nginx
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target创建完成之后执行 systemctl daemon-reload 加载一下添加的配置，现在我们就可以使用 systemctl 来控制 Nginx 的起停了。
# 启动 Nginx
systemctl start nginx.service
# 查看 Nginx 状态
systemctl status nginx.service
# 停止 Nginx
systemctl stop nginx.service
# 设为开机启动
systemctl enable nginx.service
# 关闭开机启动
systemctl disable nginx.service认识目录
- nginx
- conf # 配置目录
- html # 静态资源和界面
- logs # 日志
- sbin # 主进程文件工作模式
Nginx在启动的时候会采用多进程的方式，产生 master 和 worker 两种进程进行工作，master 负责统一协调 worker 进程的工作调度，而真正工作的都是一个个的 worker 进程。
配置文件详解
示例：nginx.conf
#user nobody;
worker_processes 1; # 工作进程个数
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid logs/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types; # 引用其他的配置文件，这里的mime是告知浏览器请求文件类型解析方式的配置
default_type application/octet-stream; # 默认文件通过流的方式处理
#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#access_log logs/access.log main;
sendfile on; # 文件零拷贝
#tcp_nopush on;
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65; # 长链接时长
#gzip on;
server { # 一个虚拟主机配置
listen 80; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html; # 资源访问地址
index index.html index.htm; # 默认页
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# 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;
# }
#}
}
自定义虚拟主机域名
在我们简单了解了 nginx.conf 文件后，我们可以看到其中每个 http 下的 server 就是一个虚拟主机，这里我们模拟一个新的虚拟主机通过不同端口访问不同的资源。
示例：通过端口自定义虚拟主机
server {
listen 88; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
root my-html; # 资源访问地址
index index.html index.htm; # 默认页
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}一样的，如果我们想通过不同的域名访问不同的资源，我们可以修改 server_name 来区分资源路径。
示例：通过域名自定义虚拟主机
server {
listen 80; # 端口
server_name www.XXX.com; # 可解析的域名、主机名
location / {
root my-html; # 资源访问地址
index index.html index.htm; # 默认页
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}虚拟主机域名匹配规则
- 完整匹配，如果配置的是完整的域名，则按照完整的域名进行匹配，如果配置了多个，则按照从上到下的优先级来决定。server_name 配置项后可以跟多个域名，用空格隔开区分。
- 通配符匹配，可以通过*来匹配域名。
- 正则匹配，一般用于二级域名来使用，通过正则表达式来匹配域名。
反向代理
反向代理不是什么高不可攀的东西，如果想理解反向代理我们必须结合正向代理一起理解，一句话来说就是站在用户角度对后台服务器是否可见，如果是正向代理，就好像我们科学上网，配置一台代理服务器访问海外的服务器，我们是知道海外服务器ip地址的，这就是正向，同理，Nginx 作为网关入口，往往是和内网的后台服务器配合，用户访问 Nginx 看不到真实的后台服务器，所以 Nginx 的代理实现是反向的。
Nginx 作为反向代理服务器的时候，设计往往是隧道式的，即所有的请求都必须从 Nginx 进入，这就是所谓的隧道式的含义，而如果是一些下载的请求，返回的数据和进入的请求竞争带宽则非常影响性能，所以就有了更高性能的 lvs 来做负载均衡，或者是内网后台服务器只允许进入走 Nginx 代理，而发送则接入外围网管直接和请求方通讯这种方式。
而我们开启代理非常简单，只需要我们在 server 中 location 下编辑 proxy_pass 即可实现代理跳转。
示例：代理服务器配置
server {
listen 88; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.baidu.com; # 代理服务器
# root /usr/local/nginx/my-html; # 资源访问地址
# index index.html index.htm; # 默认页
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}负载均衡
轮训
首先我们需要使用 upstream 配置一个代理集，然后通过 proxy_pass 指定这个代理集，之后我们每次请求这个 server 就会自动轮流执行这个代理集中的地址。
示例：简单的轮训负载均衡
upstream webs {
server localhost:88;
server localhost:89;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 88; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.baidu.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 89; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.taobao.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}权重
权重就是增加每台机器想访问概率的比重，在轮训的基础上配置每个代理服务的 wight 值即可，比如说下面的例子，权重之比是 4:1，那么命中 88 端口的概率就是 80%。
示例：简单的权重负载均衡
upstream webs {
server localhost:88 weight=4;
server localhost:89 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 88; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.baidu.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 89; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.taobao.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}当然在除了 weight 这个配置之外，每一个 server 后还可以追加一些状态，像备用服务的 backup 和 下线状态 down，虽然这些状态并不常用，因为如果出现了正常服务器失效的时候，备用服务器应该也有可能是失败的，并且修改状态后还需要 reload，也是十分不方便的。
ip_hash（不常用）
根据客户端的 ip 转发相同的服务器。
least_hash（不常用）
最少连接数访问。
url_hash（不常用）
根据 url 定向访问。
fair（不常用）
根据后端服务器响应时间请求转发。
动静分离
一般动静分离都用在中小型网站，因为如果是像淘宝这种静态文件非常多的项目如果放在 Nginx 会占据大量带宽。动静分离的目的就是减轻后台服务器的压力，把一些静态的图片、样式都放在 Nginx 上，同时可以减轻网络的开销。
示例：简单的动静分离配置
upstream webs {
server localhost:88 weight=4;
server localhost:89 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
}
location ～*/(js|img|css) {
proxy_pass http://webs;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}URL Rewrite
这功能是为了掩饰访问后台服务器真正的 url，先看下面的例子。
示例：简单的 rewrite 配置
upstream webs {
server localhost:88 weight=4;
server localhost:89 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 break;
}
}
上面配置的含义就是我们将 /index.jsp?pageNum=2 这种实际的 URL 后缀代替成了 /2.html 来访问，其中 rewrite 后面的的三个部分分别是正则、代替的内容和flag标记，其中 flag 标记部分有很多种：
- last：匹配多次正则，一直到最新的匹配结果。
- break：匹配后立即终止返回结果。
- redirect：返回302临时重定向，浏览器会显示跳转后的URL地址。
- permanent：返回301永久重定向，浏览器会显示跳转后的URL地址。
防盗链
Nginx 实现防盗链需要配置 valid_referers，来校验请求头中是否携带 Referer 和其对应的网址是否正确。
示例：简单的防盗链配置
upstream webs {
server localhost:88 weight=4;
server localhost:89 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
rewrite ^/([0-9]+).html$ /index.jsp?pageNum=$1 break;
valid_referers localhost;
if ($invalid_referer) {
return 403;
}
}
}
高可用配置(HA)
区别于一些集群，Nginx 的高可用是基于硬件的一种模拟集群，需要借助 keepalived 实现 ip 漂移来实现一个模拟 ip 访问两个 Nginx 对象服务器。
扩容
扩容的方式有很多，有基于硬件资源增加的单机垂直扩容、集群化的水平扩容、细粒度拆分的分布式扩容，当然也可以从服务上进行数据异构化或者服务异步化。
ip_hash
即根据访问请求的来源确定一个哈希值，这个请求以后只能请求到一台固定的地址。实现 ip_hash 是在 upstream 中增加一行声明即可实现。
示例：简单的轮训负载均衡
upstream webs {
ip_hash;
server localhost:88;
server localhost:89;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://webs;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 88; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.baidu.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}
server {
listen 89; # 端口
server_name localhost; # 可解析的域名、主机名
location / {
proxy_pass http://www.taobao.com; # 代理服务器
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 服务器错误跳转界面
location = /50x.html {
root html;
}
}实战训练
Vue3 + Vite4 + Nginx
这里拿我自己