Yang's blog
xiaoyang
2025-03-17
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Nginx

# 1. Nginx 简介

# 1.1 Nginx 是什么？

Nginx（发音：Engine-X）是一款高性能、轻量级的开源 Web 服务器和反向代理服务器，同时也可以作为负载均衡器和 HTTP 缓存服务器。它由俄罗斯工程师 Igor Sysoev 于 2004 年首次发布，旨在解决 C10K（同时处理 10,000 个并发连接）问题。

目前，Nginx 已广泛应用于各种互联网服务，如网站托管、API 网关、反向代理、微服务架构等。许多知名网站（如 Netflix、GitHub、WordPress.com 等）都在使用 Nginx 作为其核心 Web 服务器。

# 1.2 Nginx 的主要特点与优势

Nginx 之所以流行，主要得益于以下几个特点和优势：

  1. 高并发处理能力
    • Nginx 采用**事件驱动（Event-Driven）+ 异步非阻塞（Asynchronous Non-blocking）**架构，能高效处理大规模并发请求，远优于传统的基于线程或进程的服务器。
    • 由于其高效的多路复用（Multiplexing）能力，即使面对高并发流量，Nginx 也能保持低资源消耗。
  2. 轻量级，资源占用低
    • Nginx 使用较少的内存和 CPU 资源，通常比 Apache 服务器更节省资源。
    • 典型情况下，每个 Nginx 进程占用的内存极小，适合运行在高并发、高负载的环境中。
  3. 反向代理与负载均衡
    • Nginx 可以作为反向代理服务器，将请求转发到后端服务器，同时支持多种负载均衡策略（如轮询、最少连接、IP 哈希等）。
    • 还可以与 Keepalived 结合，实现高可用（HA）。
  4. 支持静态资源高效处理
    • Nginx 非常适合处理静态资源（如 HTML、CSS、JavaScript、图片、视频等），可直接从磁盘读取并高效返回给客户端。
    • 结合缓存机制（如 FastCGI Cache、Proxy Cache），可以进一步提升访问速度。
  5. 模块化设计，功能强大
    • Nginx 通过模块扩展支持 HTTPS、WebSocket、Gzip 压缩、访问控制等功能。
    • 还可以通过第三方模块扩展更多特性，如 Lua 脚本、JWT 认证、DDoS 保护等。
  6. 支持 HTTP/2 与 HTTPS
    • Nginx 内置支持 HTTP/2，可提高多路复用效率，降低页面加载时间。
    • 通过 Let's Encrypt 轻松配置 SSL 证书，实现 HTTPS 安全通信。
  7. 跨平台支持
    • Nginx 主要运行在 Linux 系统上，同时支持 Windows、macOS 等操作系统。
  8. 热部署，无需重启
    • Nginx 的配置修改可以在不中断服务的情况下生效（热重载），避免传统服务器重启导致的宕机问题。

# 1.3 Nginx vs Apache

特性对比 Nginx Apache
架构 事件驱动、异步非阻塞 进程/线程驱动、阻塞式
并发性能 适合高并发，轻量级 高并发场景下占用资源较多
静态资源处理 高效，直接从内存或磁盘读取 处理速度较慢
动态内容处理 需要配合 FastCGI（如 PHP-FPM） 可直接通过 mod_php 处理
负载均衡 内置支持 需要额外配置
配置管理 配置文件简洁清晰 配置文件较为复杂
扩展性 模块化设计，可动态加载模块 需编译时选择模块
跨平台支持 主要适用于 Linux，Windows 版功能较弱 Linux、Windows、macOS 均支持
应用场景 反向代理、负载均衡、微服务架构、CDN 传统网站托管、动态内容管理

总结：

  • 如果你的应用主要是静态资源服务、高并发场景、反向代理和负载均衡，那么 Nginx 是更好的选择。
  • 如果你的应用主要是动态内容（如 PHP），并且不需要高并发处理，那么 Apache 可能更简单易用。
  • 很多时候，Nginx 与 Apache 也可以配合使用，如：Nginx 作为前端代理服务器，Apache 处理后端动态请求。

这部分内容详细介绍了 Nginx 的核心概念，你觉得还需要补充哪些内容？

# 2. Nginx 安装与基本配置

# 2.1 在 Linux（Ubuntu/CentOS）上安装 Nginx

# 2.1.1 在 Ubuntu/Debian 安装 Nginx

Ubuntu 和 Debian 可以使用 APT 包管理工具安装 Nginx：

# 更新软件源
sudo apt update

# 安装 Nginx
sudo apt install nginx -y

# 启动 Nginx
sudo systemctl start nginx

# 设置开机自启
sudo systemctl enable nginx

# 查看 Nginx 运行状态
sudo systemctl status nginx
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安装完成后，可以在浏览器访问 http://服务器IP，如果看到 Welcome to Nginx 页面，说明安装成功。

# 2.1.2 在 CentOS/RHEL 安装 Nginx

CentOS/RHEL 使用 yum 或 dnf 进行安装：

# 安装 EPEL 源（如果需要）
sudo yum install epel-release -y

# 安装 Nginx
sudo yum install nginx -y

# 启动 Nginx
sudo systemctl start nginx

# 设置开机自启
sudo systemctl enable nginx

# 查看 Nginx 运行状态
sudo systemctl status nginx
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# 2.1.3 开放防火墙端口

如果服务器开启了防火墙，需要允许 HTTP 和 HTTPS 端口（80 和 443）：

# 允许 HTTP 端口（80）
sudo firewall-cmd --permanent --add-service=http

# 允许 HTTPS 端口（443）
sudo firewall-cmd --permanent --add-service=https

# 重新加载防火墙规则
sudo firewall-cmd --reload
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# 2.2 在 Windows/Mac 上安装 Nginx

# 2.2.1 在 Windows 安装 Nginx

  1. 下载 Nginx

  2. 启动 Nginx

    • 在解压目录下，运行 cmd（命令提示符），输入：

      cd C:\nginx
start nginx
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    • 访问 http://localhost，如果出现 Welcome to Nginx 页面，则表示成功。

  3. 停止或重启 Nginx

    nginx -s stop    # 停止 Nginx
nginx -s reload  # 重新加载配置
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# 2.2.2 在 macOS 安装 Nginx

  1. 使用 Homebrew 安装（推荐）

    brew install nginx
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  2. 启动 Nginx

    sudo nginx
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  3. 停止或重启 Nginx

    sudo nginx -s stop    # 停止 Nginx
sudo nginx -s reload  # 重新加载配置
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  4. 验证安装
    在浏览器访问 http://localhost，如果看到 Welcome to Nginx 页面，表示安装成功。

# 2.3 Nginx 目录结构和配置文件解析

Nginx 主要的目录和配置文件如下（以 Linux 版本为例）：

/etc/nginx/
├── nginx.conf              # 主配置文件
├── conf.d/                 # 额外的配置文件目录
│   ├── default.conf        # 默认站点配置
│   ├── ssl.conf            # SSL 配置
├── sites-available/        # 可用站点配置（部分系统使用）
│   ├── example.com.conf
├── sites-enabled/          # 启用站点的配置（部分系统使用）
│   ├── example.com.conf -> ../sites-available/example.com.conf
├── html/                   # 默认网页存放目录
│   ├── index.html          # 默认首页
├── logs/                   # 日志文件目录
│   ├── access.log          # 访问日志
│   ├── error.log           # 错误日志
└── modules/                # Nginx 模块
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# 2.3.1 Nginx 主配置文件（nginx.conf）解析

主配置文件 /etc/nginx/nginx.conf 主要由以下几个部分组成：

worker_processes auto;  # 进程数，通常设置为 CPU 核心数

events {
    worker_connections 1024;  # 每个 worker 进程最大连接数
}

http {
    include       mime.types;   # 载入 MIME 类型
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;         # 开启高效文件传输
    keepalive_timeout 65;       # 连接保持时间

    server {
        listen 80;              # 监听端口
        server_name localhost;  # 服务器域名

        location / {
            root   /usr/share/nginx/html;  # 网站根目录
            index  index.html index.htm;   # 默认首页
        }

        error_page 404 /404.html;  # 404 错误页面

        location = /404.html {
            root /usr/share/nginx/html;
        }
    }
}
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# 2.3.2 站点配置文件（conf.d/default.conf）

/etc/nginx/conf.d/default.conf 可能是默认的站点配置：

server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;

    location / {
        root /var/www/html;
        index index.html index.htm;
    }
}
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  • server_name example.com www.example.com; 指定域名。
  • root /var/www/html; 指定网站的根目录。
  • index index.html index.htm; 设置默认访问的首页。

# 2.3.3 日志配置

Nginx 默认的日志文件存放在 /var/log/nginx/：

  • 访问日志：/var/log/nginx/access.log
  • 错误日志：/var/log/nginx/error.log

如果需要更详细的日志，可以修改 nginx.conf：

access_log /var/log/nginx/access.log main;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
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# 2.3.4 重新加载 Nginx 配置

修改配置后，需重新加载 Nginx 使其生效：

sudo nginx -s reload
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# 3. Nginx 作为 Web 服务器

Nginx 作为 Web 服务器的主要用途包括：

  • 提供静态资源服务（HTML、CSS、JS、图片等）
  • 处理动态请求（配合 PHP-FPM、FastCGI 运行 PHP 等动态语言）
  • 反向代理与负载均衡（代理后端应用服务器，如 Node.js、Python、Java 等）

# 3.1 配置静态资源服务器

Nginx 作为静态资源服务器时，可以直接提供 HTML、CSS、JS、图片、视频等文件。

# 3.1.1 基本配置

在 /etc/nginx/conf.d/default.conf 或 /etc/nginx/nginx.conf 文件中的 server 块中，添加以下内容：

server {
    listen 80;                    # 监听 80 端口
    server_name example.com;       # 绑定域名（可用 IP 地址替代）
    
    root /var/www/html;            # 指定网站根目录
    index index.html index.htm;    # 默认首页

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404; # 如果文件不存在，则返回 404
    }

    location /images/ {
        root /var/www/static;      # 另一个目录专门存放图片
    }
}
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  • root /var/www/html;：指定网页存放目录
  • index index.html index.htm;：设置默认访问的首页
  • try_files $uri $uri/ =404;：如果文件不存在，则返回 404
  • location /images/：可以为不同类型的资源指定不同的目录

# 3.1.2 启用 Gzip 压缩（优化性能）

为了提升静态资源的传输效率，可以开启 Gzip 压缩：

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
gzip_comp_level 6;
gzip_min_length 1000;
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# 3.2 处理动态请求（FastCGI、PHP-FPM）

Nginx 本身无法直接解析 PHP、Python、Ruby 等动态语言，需要与 FastCGI 进程管理器（如 PHP-FPM）配合使用。

# 3.2.1 运行 PHP（Nginx + PHP-FPM）

# 1. 安装 PHP-FPM

在 Ubuntu / Debian：

sudo apt install php-fpm -y
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在 CentOS：

sudo yum install php-fpm -y
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然后启动 PHP-FPM：

sudo systemctl start php-fpm
sudo systemctl enable php-fpm
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# 2. 配置 Nginx 处理 PHP

编辑 /etc/nginx/conf.d/default.conf，增加 PHP 解析支持：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    root /var/www/html;
    index index.php index.html index.htm;

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }

    location ~ \.php$ {
        include fastcgi_params;   # FastCGI 相关参数
        fastcgi_pass unix:/run/php/php7.4-fpm.sock; # PHP-FPM 监听的 Unix socket
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    }
}
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注意：

  • fastcgi_pass unix:/run/php/php7.4-fpm.sock; 在不同系统版本可能不同，使用 find /run/php/ -name "*.sock" 确认路径
  • 也可以使用 fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;，表示 PHP-FPM 监听 TCP 端口
# 3. 测试 PHP

在 /var/www/html/ 目录下创建 info.php 文件：

<?php
phpinfo();
?>
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然后访问 http://example.com/info.php，如果能看到 PHP 信息页面，则说明 Nginx 已成功解析 PHP。

# 4. Nginx 反向代理与负载均衡

Nginx 作为反向代理（Reverse Proxy）时，可以将客户端请求转发到后端服务器，并在此过程中隐藏真实的后端服务器信息，起到安全、性能优化和负载均衡的作用。

本章介绍：

  • 配置反向代理
  • 负载均衡策略
  • 健康检查与故障转移

# 4.1 配置反向代理（proxy_pass）

# 4.1.1 反向代理基本配置

假设后端应用服务器运行在 127.0.0.1:3000，Nginx 需要作为反向代理，将外部请求转发到该服务。

Nginx 配置示例（/etc/nginx/conf.d/default.conf 或 /etc/nginx/nginx.conf）：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:3000;  # 代理到后端应用
        proxy_set_header Host $host;       # 传递原始 Host 头
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递真实 IP
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 记录转发链
    }
}
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关键配置说明：

  • proxy_pass http://127.0.0.1:3000;：将请求转发到后端服务器
  • proxy_set_header Host $host;：确保后端服务器可以获取客户端请求的原始域名
  • proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;：传递客户端真实 IP
  • proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;：支持多级代理时的客户端 IP 追踪

访问 http://example.com，请求将被转发到 http://127.0.0.1:3000。

# 4.2 负载均衡策略

当有多个后端服务器时，Nginx 可以通过负载均衡策略自动分配请求，以提高系统吞吐能力和可靠性。

# 4.2.1 配置多个后端服务器

upstream backend_servers {
    server 192.168.1.10:3000;
    server 192.168.1.11:3000;
    server 192.168.1.12:3000;
}

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend_servers;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}
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说明：

  • upstream backend_servers {}：定义一组后端服务器
  • proxy_pass http://backend_servers;：将请求分配到 backend_servers 组中的服务器

# 4.2.2 负载均衡策略

Nginx 支持多种负载均衡策略：

# 1. 轮询（默认，Round Robin）
upstream backend_servers {
    server 192.168.1.10:3000;
    server 192.168.1.11:3000;
}
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  • Nginx 默认采用轮询，依次将请求分配给不同的后端服务器。
# 2. 最少连接数（least_conn）
upstream backend_servers {
    least_conn;
    server 192.168.1.10:3000;
    server 192.168.1.11:3000;
}
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  • 适用于长连接应用（如 WebSocket），Nginx 会优先分配请求给当前连接数最少的服务器。
# 3. IP 哈希（ip_hash）
upstream backend_servers {
    ip_hash;
    server 192.168.1.10:3000;
    server 192.168.1.11:3000;
}
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  • 保证相同 IP 地址的请求始终转发到同一台服务器，适用于需要会话保持（session stickiness）的场景，如认证系统。
# 4. 权重（weight）
upstream backend_servers {
    server 192.168.1.10:3000 weight=3;  # 处理更多请求
    server 192.168.1.11:3000 weight=1;
}
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  • 权重越大，分配的请求越多，适用于服务器性能不均的情况。
# 5. 备用服务器（backup）
upstream backend_servers {
    server 192.168.1.10:3000;
    server 192.168.1.11:3000 backup;
}
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  • backup 服务器仅在主服务器全部故障时才启用，提高系统容错能力。

# 4.3 健康检查与故障转移

Nginx 本身不具备主动健康检查功能，但可以使用 max_fails 和 fail_timeout 进行基础故障检测。

# 4.3.1 服务器故障检测

upstream backend_servers {
    server 192.168.1.10:3000 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 192.168.1.11:3000;
}
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  • max_fails=3：连续 3 次请求失败后，标记该服务器为不可用
  • fail_timeout=30s：服务器 30 秒后重新尝试

如果 192.168.1.10 服务器在 30 秒内连续 3 次返回错误（如 502、504），Nginx 会暂时将其移除，直到恢复为止。

# 4.3.2 使用 Nginx ngx_http_healthcheck_module

Nginx 商业版支持主动健康检查，可定期探测后端服务器状态。

对于开源版本，可以使用 nginx_upstream_check_module 插件或结合 keepalived 进行健康检查。

# 4.3.3 结合 Keepalived 实现高可用

当Nginx 服务器本身故障时，可以结合 keepalived，在主备服务器之间进行 IP 漂移，实现高可用：

sudo apt install keepalived
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示例 Keepalived 配置：

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
    }
}
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作用：

  • 如果主 Nginx 服务器宕机，VIP（虚拟 IP）会自动切换到备用服务器。
  • 确保 Nginx 整体服务高可用。

# 5. Nginx 安全与优化

Nginx 作为高性能 Web 服务器和反向代理，除了提供强大的功能外，还需要在安全和优化方面进行配置，以增强系统的稳定性、抗攻击能力以及提升性能。

本章主要介绍：

  • 启用 HTTPS（Let’s Encrypt、SSL 证书）
  • 限流与防止 DDoS 攻击
  • 日志分析与监控

# 5.1 启用 HTTPS（Let’s Encrypt、SSL 证书）

HTTPS 通过 SSL/TLS 加密数据传输，防止中间人攻击，提高网站安全性。

# 5.1.1 使用 Let’s Encrypt 申请免费 SSL 证书

Let’s Encrypt 提供免费的 SSL 证书，可以使用 certbot 申请和自动续期。

# 1. 安装 Certbot

Ubuntu/Debian：

sudo apt update
sudo apt install certbot python3-certbot-nginx -y
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CentOS：

sudo yum install epel-release -y
sudo yum install certbot python3-certbot-nginx -y
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# 2. 申请 SSL 证书
sudo certbot --nginx -d example.com -d www.example.com
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Certbot 会自动配置 Nginx 并申请 SSL 证书。

# 3. 自动续期
sudo certbot renew --dry-run
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Certbot 会自动续期证书，无需手动操作。

# 5.1.2 手动配置 SSL 证书

如果你有自己的 SSL 证书（.crt 和 .key 文件），可以手动配置 Nginx：

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;

    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;

    location / {
        root /var/www/html;
        index index.html;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}
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return 301 https://$host$request_uri; 强制 HTTP 重定向到 HTTPS。

# 5.2 限流与防止 DDoS 攻击

# 5.2.1 限制每个 IP 的请求速率

使用 limit_req_zone 限制单个 IP 的请求速率：

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s;

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            limit_req zone=one burst=20 nodelay;
        }
    }
}
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说明：

  • rate=10r/s：每个 IP 每秒最多请求 10 次
  • burst=20：允许短时间内突发 20 个请求
  • nodelay：超出速率的请求立即返回 503（否则会排队）

# 5.2.2 限制连接数

使用 limit_conn 限制 IP 的并发连接数：

http {
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            limit_conn addr 5; # 每个 IP 最多 5 个并发连接
        }
    }
}
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# 5.2.3 防止恶意请求

Nginx 可以屏蔽一些恶意的 User-Agent 和 Referer：

server {
    location / {
        if ($http_user_agent ~* (malicious_bot|bad_crawler) ) {
            return 403;
        }
        if ($http_referer ~* (spam-site.com|bad-link.com) ) {
            return 403;
        }
    }
}
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# 5.2.4 通过 fail2ban 阻止恶意 IP

Fail2Ban 可以自动检测恶意请求，并临时封禁 IP：

sudo apt install fail2ban -y
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配置 /etc/fail2ban/jail.local：

[nginx-http-auth]
enabled = true
filter = nginx-http-auth
action = iptables-multiport[name=NoAuthFailures, port="http,https", protocol=tcp]
logpath = /var/log/nginx/access.log
maxretry = 5
findtime = 600
bantime = 3600
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效果：如果某个 IP 在 10 分钟内失败 5 次，则封禁 1 小时。

# 5.3 日志分析与监控

# 5.3.1 启用访问日志

Nginx 默认会记录访问日志，可在 nginx.conf 配置：

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 /var/log/nginx/access.log main;
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访问日志包含IP、时间、请求地址、状态码、User-Agent等信息。

# 5.3.2 启用错误日志

error_log /var/log/nginx/error.log warn;
1

error_log 级别可选 debug | info | notice | warn | error | crit。

# 5.3.3 使用 GoAccess 进行日志分析

安装 GoAccess：

sudo apt install goaccess -y
1

使用 GoAccess 分析 Nginx 日志：

goaccess /var/log/nginx/access.log --log-format=COMBINED -o report.html
1

生成的 report.html 可在浏览器中查看访问统计信息。

# 5.3.4 使用 Prometheus + Grafana 监控 Nginx

  1. 安装 Nginx VTS 模块

    sudo apt install nginx-module-vts
    1

  2. 配置 Nginx 统计接口

    location /status {
    vhost_traffic_status_display;
    vhost_traffic_status_display_format html;
}
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  3. 使用 Prometheus + Grafana 采集并可视化流量数据

# 6. Nginx 高级功能

Nginx 除了作为高性能 Web 服务器和反向代理，还提供了丰富的高级功能，如 URL 重写、WebSocket 代理以及性能优化（如 Gzip 压缩和缓存）。

本章主要介绍：

  • Rewrite 规则与 URL 重写
  • 配置 WebSocket 代理
  • Gzip 压缩与缓存优化

# 6.1 Rewrite 规则与 URL 重写

Nginx 提供 rewrite 指令用于修改 URL，常用于URL 重定向、伪静态 和 SEO 优化。

# 6.1.1 Rewrite 语法

rewrite 正则表达式 替换字符串 [flag];
1

常见标志（flag）说明：

  • last：匹配成功后停止，继续匹配后续 location 规则
  • break：匹配成功后立即返回，不再继续匹配
  • redirect：临时重定向（302）
  • permanent：永久重定向（301）

# 6.1.2 典型 Rewrite 规则

# 1. URL 规范化（www 跳转）

强制 www.example.com 跳转到 example.com：

server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    rewrite ^(.*)$ http://example.com$1 permanent;
}
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permanent 代表 301 永久重定向，适用于 SEO 优化。

# 2. 伪静态（隐藏 .php）

将 example.com/news/123 映射到 example.com/news.php?id=123：

location /news/ {
    rewrite ^/news/([0-9]+)$ /news.php?id=$1 last;
}
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# 3. 强制 HTTPS 重定向
server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}
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# 4. 防止恶意解析（禁止访问 .php.txt）
location ~ \.(php|php5|php7)\.txt$ {
    return 403;
}
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# 6.2 配置 WebSocket 代理

Nginx 可代理 WebSocket 连接，使其在 Web 服务器后端运行，如代理 ws:// 或 wss:// 请求。

# 6.2.1 代理 WebSocket

假设 WebSocket 服务器运行在 127.0.0.1:8080：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location /ws/ {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "Upgrade";
        proxy_set_header Host $host;
    }
}
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关键配置说明：

  • proxy_http_version 1.1;：确保使用 HTTP/1.1
  • proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;：支持 WebSocket 连接升级
  • proxy_set_header Connection "Upgrade";：确保代理正确处理连接

# 6.2.2 WebSocket + SSL（wss://）

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;

    location /ws/ {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "Upgrade";
    }
}
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适用于 WebSocket 需要加密通信（wss://）的情况。

# 6.3 Gzip 压缩与缓存优化

Nginx 通过 Gzip 压缩和缓存策略，减少带宽占用，加速网页加载。

# 6.3.1 启用 Gzip 压缩

Gzip 可以压缩 HTML、CSS、JavaScript 等静态资源，提高加载速度。

# 1. 配置 Gzip
http {
    gzip on;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
    gzip_vary on;
    gzip_min_length 1000;
    gzip_comp_level 5;
}
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参数说明：

  • gzip on;：开启 Gzip 压缩
  • gzip_types：指定压缩的 MIME 类型
  • gzip_vary on;：支持代理服务器缓存不同 Gzip 版本
  • gzip_min_length 1000;：小于 1KB 的数据不压缩
  • gzip_comp_level 5;：压缩等级（1-9），5 是推荐值
# 2. 验证 Gzip 是否生效
curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://example.com
1

如果 Content-Encoding: gzip 存在，则说明压缩成功。

# 6.3.2 配置浏览器缓存

浏览器缓存减少重复请求，加速页面加载。

# 1. 静态资源缓存
location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js|woff2|ttf|svg|mp4|webp)$ {
    expires 30d;
    add_header Cache-Control "public, max-age=2592000";
}
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说明：

  • expires 30d;：缓存 30 天
  • Cache-Control: max-age=2592000;：客户端缓存 30 天
# 2. 强制资源更新

如果更新了 style.css，但浏览器仍然使用旧版本，可以：

  • 修改 URL，如 style.css?v=2
  • 结合 etag 或 last-modified
location /static/ {
    etag on;
    expires 7d;
    add_header Cache-Control "public, max-age=604800, must-revalidate";
}
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# 6.3.3 启用 FastCGI 缓存

适用于 PHP 站点，减少 PHP 服务器负载。

fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=PHP_CACHE:10m inactive=60m;
fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";

server {
    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_cache PHP_CACHE;
        fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
        fastcgi_cache_valid 404 1m;
        fastcgi_cache_use_stale error timeout updating;
    }
}
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适用于 WordPress、Discuz 等动态网站。

# 7. Nginx 与容器化部署

Nginx 作为轻量级、高性能的 Web 服务器，非常适合容器化部署。
本章将介绍：

  • 在 Docker 中运行 Nginx
  • Nginx 结合 Kubernetes（Ingress 配置）

# 7.1 在 Docker 中运行 Nginx

使用 Docker 部署 Nginx，可以快速创建、管理和扩展 Web 服务器，同时避免繁琐的环境配置。

# 7.1.1 拉取 Nginx 官方镜像

docker pull nginx
1

这个命令会拉取最新的 Nginx 官方镜像（默认 latest 版本）。

# 7.1.2 运行 Nginx 容器

docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 nginx
1

参数说明：

  • -d：后台运行容器
  • --name my-nginx：容器名称
  • -p 8080:80：映射主机端口 8080 到容器的 80 端口
  • nginx：使用 nginx 官方镜像

访问 http://localhost:8080，可以看到默认的 Nginx 欢迎页面。

# 7.1.3 挂载自定义配置

Docker 容器中的 Nginx 配置文件路径是 /etc/nginx/nginx.conf，可以挂载本地配置文件：

docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 \
    -v /path/to/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
    -v /path/to/html:/usr/share/nginx/html \
    nginx
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说明：

  • -v /path/to/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：挂载 Nginx 配置文件
  • -v /path/to/html:/usr/share/nginx/html：挂载静态资源目录

# 7.1.4 使用 Docker Compose

Docker Compose 方便管理多个容器，例如同时运行 Nginx 和 PHP（PHP-FPM）：

version: '3'
services:
  nginx:
    image: nginx
    container_name: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    depends_on:
      - php

  php:
    image: php:fpm
    container_name: php
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
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运行：

docker-compose up -d
1

这样 Nginx 可以与 PHP-FPM 协同工作，提供动态请求处理。

# 7.2 Nginx 结合 Kubernetes（Ingress 配置）

在 Kubernetes（K8s）集群中，Nginx 可以作为 Ingress Controller 处理外部流量。

# 7.2.1 安装 Nginx Ingress Controller

在 Kubernetes 中，Ingress 负责将外部请求路由到内部服务。Nginx Ingress Controller 是最常见的 Ingress 实现。
可以使用 Helm 安装：

helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
helm repo update
helm install my-ingress ingress-nginx/ingress-nginx
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安装完成后，会在集群中创建 ingress-nginx 控制器。

# 7.2.2 部署 Nginx 作为 Pod

创建 nginx-deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80
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应用：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
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# 7.2.3 创建 Nginx Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP
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应用：

kubectl apply -f nginx-service.yaml
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# 7.2.4 配置 Ingress 规则

创建 nginx-ingress.yaml：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: my-nginx.example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-service
            port:
              number: 80
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应用：

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml
1

说明：

  • host: my-nginx.example.com：绑定域名
  • service.name: nginx-service：流量转发到 Nginx Service
  • nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /：重写 URL

# 7.2.5 访问 Ingress

如果使用 minikube，可以获取 Ingress 的外部 IP：

minikube service nginx-service --url
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如果是云环境，可以使用 kubectl get ingress 查看 EXTERNAL-IP：

kubectl get ingress
1

然后访问 http://my-nginx.example.com 即可。

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上次更新: 2025/04/03, 09:58:11

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