深入淺出學習透析Nginx服務器的基本原理和配置指南「初級實踐篇」-有解無憂

什么是 Nginx?

Nginx (Engine X)是一個輕量級的Web服務器、反向代理服務器及電子郵件（IMAP/POP3）代理服務器、高性能的HTTP服務器，它以高穩定性、豐富的功能集、示例組態檔和低系統資源的消耗而聞名，

什么是反向代理？

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服務器來接受internet上的連接請求，然后將請求轉發給內部網路上的服務器，并將從服務器上得到的結果回傳給 internet 上請求連接的客戶端，此時代理服務器對外就表現為一個反向代理服務器，在做HTTP反向代理和負載均衡時，特意要注意開啟HTTP長連接的支持，

Web服務器

Apache應該為大家所熟知，而Nginx就是類似Apache的提供靜態網頁的Web服務器，相比于Apache的多行程多執行緒的并發模型，而Nginx是基于事件的異步IO的并發模型，性能更好，而且Nginx是一個輕量級的服務器，

針對于Nginx的介紹我們就不過多贅述了，現在開始針對于Nginx的配置進行相關的介紹說明，

Nginx原理簡介

Nginx有一個主行程（Master）和幾個作業行程（Worker），采用了基于事件模型和依賴于作業系統的機制來有效地在作業行程之間分配請求，

主行程（Master）目的是讀取和評估配置，并維護作業行程，
作業行程（Worker）對請求進行處理，作業行程的數量可在組態檔中定義，并且可以針對給定的配置進行修改，或者自動調整到可用 CPU 內核的數量 worker_processes，

Nginx模塊化機制

Nginx是模塊化的系統，整個系統是分成一個個模塊的，每個模塊負責不同的功能，在上面的configure指令中帶了很多引數，就是在這里編譯之前可以加入某些模塊或去掉某些模塊的，我們會把要用的模塊再原始碼編譯的時候就編譯進入到Nginx了，那要怎么用這些模塊呢？那就得通過組態檔來實作，接下來我們就開始使用入門配置實踐指南階段，進行學習，

入門配置說明指南

組態檔決定了Nginx及其模塊的作業方式，默認情況下，組態檔名為 nginx.conf，默認安裝目錄為 /usr/local/nginx/conf，/etc/nginx 或 /usr/local/etc/nginx 中，整個組態檔都是由指令來控制的，nginx也有自己內置的指令，比如events, http, server, 和 location等，下面會提到的，

Nginx檔案配置說明

首先，我們先不考慮復雜的配置，僅僅是完成一個http反向代理，Nginx.conf組態檔如下：

注：conf/nginx.conf 是 nginx 的默認組態檔，你也可以使用 nginx -c 指定你的組態檔，

Nginx檔案書寫規則

Nginx是由組態檔中指定的指令控制模塊組成，指令可分為簡單指令和塊指令，

簡單指令

一個簡單的指令是由空格分隔的名稱和引陣列成，并以分號 ; 結尾，

塊指令

塊指令具有與簡單指令相同的結構，但不是以分號結尾，而是以大括號{}包圍的一組附加指令結尾，

指令背景關系

如果塊指令的大括號內部可以有其它指令，則稱這個塊指令為背景關系（例如：events，http，server 和 location），

主背景關系

組態檔中被放置在任何背景關系之外的指令都被認為是主背景關系 main，events 和 http 指令在主 main 背景關系中，server 在 http 中，location 又在 server 中，

注釋

井號 # 之后的行的內容被視為注釋，

入門配置實戰案例

組態檔大致格式結構

在這個檔案中，在這個檔案中，主要由三個部分組成：events，http、mail，

events {
}
http {
}
mail {
}

和塊之間還可以嵌套的，例如http下面可以放server，

http {
 server {
 }
}

實作轉圖片和html的映射路由

需求介紹

首先根據請求，將提供來自不同的本地目錄的檔案： /data/htmls（可能包含 HTML 檔案）和 /data/images（包含圖片），

配置實作

創建 /data/htmls目錄并且將包含index.html檔案放入，之后，創建 /data/images目錄然后放一些圖片進去，
打開這個nginx.conf這個組態檔，我們首先通過http塊指令嵌入一個塊指令server，

http {
    server {
    }
}

包含幾個由監聽listen埠和服務器域名server names區分的server塊指令，

當Nginx決定由哪個server來處理請求，它會根據 server 塊中定義的 location 指令的引數來檢驗請求頭中指定的URI，

添加如下 location 塊指令到 server 塊指令中：

location / {
    root /data/htmls;
}

location塊指令

指定 / 前綴與請求中的 URI 相比較，

對于匹配的請求，URI 將被添加到根指令 root 中指定的路徑，即 /data/htmls，以形成本地檔案系統上所請求檔案的路徑，

如果有幾個匹配上的 location 塊指令，Nginx將選擇具有最長前綴的 location 塊，上面的位置塊提供最短的前綴，長度為 1，因此只有當所有其它 location 塊不能匹配時，才會使用該塊，

接下來，添加第二個 location 指令快：

location /images/ {
    root /data;
}

以 /images/ 為開頭的請求將會被匹配上（雖然 location / 也能匹配上此請求，但是它的前綴更短）

最后的server塊指令

server {
    location / {
        root /data/htmls;
    }
    location /images/ {
        root /data;
    }
}

結論：監聽標準 80 埠并且可以在本地機器上通過 http://localhost/ 地址來訪問的有效配置，回應以 /images/ 開頭的URI請求，服務器將從 /data/images 目錄發送檔案，由于使用了標準 80 埠，所以沒有指定 listen 指令

案例結論介紹說明

例如，回應http://localhost/images/example.png 請求，nginx 將發送 /data/images/example.png 檔案，如果此檔案不存在，nginx 將發送一個404錯誤回應，不以 / images/ 開頭的 URI 的請求將映射到 /data/htmls 目錄，例如，回應 http://localhost/some/example.html 請求，nginx 將發送 /data/www/some/example.html 檔案，

要讓新配置立刻生效，如果nginx尚未啟動可以啟動它，否則通過執行以下命令將重新加載配置信號發送到 nginx 的主行程：

nginx -s reload

如果運行的效果沒有在預期之中，您可以嘗試從 /usr/local/nginx/logs 或 /var/log/ nginx 中的 access.log 和 error.log 日志檔案中查找原因，

案例實踐配置簡單的代理服務器

需求案例

Nginx的一個常見用途是作為一個代理服務器，作用是接收請求并轉發給被代理的服務器，從中取得回應，并將其發送回客戶端，我們會將圖片請求提供的檔案來自本地目錄，并將所有其它請求發送給代理的服務器，

首先，通過向 nginx 的組態檔添加一個 server 塊來定義代理服務器，其中包含以下內容：

server {
    listen 8080;
    root /data/up1;
    location / {
    }
}

listen：監聽8080埠的簡單服務器，并將所有請求映射到本地檔案系統上的 /data/up1 目錄，
root：代表著全域默認點，當location中沒有配置root，則會選用/data/up1這個path，

創建此目錄并將 index.html 檔案放入其中，

注意，root 指令位于 server 背景關系中，當選擇用于處理請求的location塊自身不包含root指令時，將使用此 root 指令，

在之前的服務器配置基礎上進行修改，使其成為代理服務器配置，在第一個 location 塊中，使用引數指定的代理服務器的協議，域名和埠（ http://localhost:8080）放置在proxy_pass 指令處：

server {
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
    }
    location /images/ {
        root /data;
    }
}

proxy_pass：設定對應的下游服務請求url根目錄地址，

修改使用了/images/前綴將請求映射到/data/images目錄下的檔案的第二個location塊，使其與圖片檔案擴展名的請求相匹配，修改后的 location 塊如下所示：

location ~ \.(gif|jpg|png)$ {
    root /data/images;
}

該引數是一個正則運算式，匹配所有以.gif，.jpg 或 .png 結尾的 URI，正則運算式之前應該是 ~，相應的請求將映射到 /data/images 目錄，

當Nginx選擇一個location塊來提供請求時，它首先檢查指定前綴的 location 指令，記住具有最長前綴的 location，然后檢查正則運算式，如果與正則運算式匹配，nginx 會選擇此 location，否則選擇更早之前記住的那一個，

代理服務器的最終配置如下：

server {
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080/;
    }
    location ~ \.(gif|jpg|png)$ {
        root /data/images;
    }
}

此 server 將過濾以 .gif，.jpg 或 .png 結尾的請求，并將它們映射到 /data/images 目錄（通過向 root 指令的引數添加 URI），并將所有其它請求傳遞到上面配置的代理服務器，

案例配置-基于Host名稱的虛擬服務器

Nginx首先要決定哪個服務器應該處理請求，讓我們從一個簡單的配置開始，三個虛擬服務器都監聽在埠*:80:

server {
    listen      80;
    server_name example.org www.example.org;
    ...
}
server {
    listen      80;
    server_name example.net www.example.net;
    ...
}
server {
    listen      80;
    server_name example.com www.example.com;
    ...
}

在這個配置中，Nginx僅僅檢驗請求header中的”Host”域來決定請求應該路由到哪個服務器，

如果它的值不能匹配任何服務器，或者請求完全沒有包含這個header域，那么nginx將把這個請求路由到這個埠的默認服務器，在上面的配置中，默認服務器是第一個 - 這是nginx標準的默認行為，也可以通過listen指令的default_server屬性來顯式的設定默認服務器，例如下面配置:

server {
    listen      80 default_server;
    server_name example.net www.example.net;
    ...
}

default_server 引數從版本0.8.21開始可用，在更早的版本中要使用default引數，

防止使用未定義的服務器名稱來處理請求

如果容許請求沒有”Host” header 域，放棄這些請求的服務器可以定義為：

server {
    listen      80;
    server_name "";
    return      444;
}

服務器名稱被設定為空字串，這樣將匹配沒有”Host”header域的請求，并回傳一個特殊的nginx的非標準碼404，然后關閉連接，

基于名稱和基于IP混合的虛擬服務器

讓我們看一下更復雜的配置，有一些虛擬服務器監聽在不同的地址：

server {
    listen      192.168.1.1:80;
    server_name example.org www.example.org;
    ...
}
server {
    listen      192.168.1.1:80;
    server_name example.net www.example.net;
    ...
}
server {
    listen      192.168.1.2:80;
    server_name example.com www.example.com;
    ...
}

在這個配置中，nginx首先通過server塊的listen指令檢驗請求的IP地址和埠，然后在通過server塊的server_name入口檢驗請求的”Host”header域，如果服務器名稱沒有找到，請求將被默認服務器處理，

例如，在埠192.168.1.1:80接收到的去www.example.com的請求將被埠192.168.1.1:80的默認服務器處理，，

默認服務器是監聽埠的屬性，并且不同的埠可以定義不同的默認服務器：

server {
    listen      192.168.1.1:80;
    server_name example.org www.example.org;
    ...
}
server {
    listen      192.168.1.1:80 default_server;
    server_name example.net www.example.net;
    ...
}
server {
    listen      192.168.1.2:80 default_server;
    server_name example.com www.example.com;
    ...
}

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標籤：架構設計

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