Nginx 核心功能笔记
目录
一、Nginx 简介
二、核心功能详解
三、关键指令解析
四、性能优化要点
五、常见应用场景
一、Nginx 简介
- 定位
- 高性能的 HTTP/反向代理服务器，同时支持邮件协议代理（IMAP/POP3/SMTP）。
- 采用 事件驱动、异步非阻塞 架构，支持高并发（单机可处理数万到百万级并发连接）。
- 内存占用低，配置文件简洁，模块化设计。
- 核心优势
- 轻量级：相比 Apache，资源消耗更低。
- 高扩展性：通过模块化设计支持动态扩展功能。
- 热部署：支持不停止服务更新配置、升级版本。
二、核心功能详解
1. 静态资源服务器（Web Server）
- 功能：直接托管 HTML、CSS、JS、图片等静态文件。
- 配置示例：
server {
listen 80;
server_name example.com;
root /var/www/html; # 静态文件根目录
location / {
index index.html;
}
# 压缩优化
gzip on;
gzip_types text/plain application/json text/css;
}
2. 反向代理（Reverse Proxy）
- 功能：将客户端请求转发到后端服务器，隐藏真实服务端信息。
- 典型场景：负载均衡、安全隔离、SSL 终止。
- 配置示例：
server {
listen 80;
server_name api.example.com;
location / {
proxy_pass http://backend_servers; # 转发到后端服务器组
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
}
3. 负载均衡（Load Balancing）
- 支持算法：
- round-robin（默认，轮询）
- least_conn（最小连接数）
- ip_hash（基于客户端 IP 哈希分配）
- weight（权重分配）
- 配置示例：
upstream backend_servers {
ip_hash; # 会话保持
server 192.168.1.101:8080 weight=3;
server 192.168.1.102:8080;
server 192.168.1.103:8080 backup; # 备用服务器
}
4. SSL/TLS 终止
- 功能：处理 HTTPS 加密通信，减轻后端服务器压力。
- 配置示例：
server {
listen 443 ssl;
server_name secure.example.com;
ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;
ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
location / {
proxy_pass http://backend_servers;
}
}
5. 动静分离
- 功能：将动态请求（如 PHP、Java）和静态资源（如图片、CSS）分开处理。
- 配置示例：
server {
location /static/ {
alias /data/static/; # 静态资源目录
expires 30d; # 缓存控制
}
location / {
proxy_pass http://app_server; # 动态请求转发
}
}
6. 虚拟主机（Virtual Host）
- 功能：单机托管多个域名/网站。
- 配置示例：
server {
listen 80;
server_name site1.com;
root /var/www/site1;
}
server {
listen 80;
server_name site2.com;
root /var/www/site2;
}
7. 访问控制
- 功能：基于 IP、用户认证限制访问。
- 配置示例：
location /admin/ {
allow 192.168.1.0/24; # 允许特定 IP 段
deny all; # 拒绝其他 IP
auth_basic "Restricted";
auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd; # 用户认证
}
8. 日志管理
- 功能：记录访问日志和错误日志。
- 配置示例：
http {
log_format main '$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;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
}
9. 缓存加速
- 功能：缓存后端响应，减少重复请求。
- 配置示例：
proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m;
server {
location / {
proxy_cache my_cache;
proxy_pass http://backend;
proxy_cache_valid 200 302 10m; # 缓存有效时间
}
}
10. 热部署与平滑重启
- 热部署：
nginx -s reload # 重新加载配置（不中断服务）
- 版本升级：
替换二进制文件后通过 kill -USR2实现无缝升级。
三、关键指令解析
- worker_processes：设置工作进程数（通常等于 CPU 核心数）。
- events { worker_connections 1024; }：单个工作进程的最大连接数。
- keepalive_timeout：长连接超时时间。
- client_max_body_size：限制客户端请求体大小（如文件上传）。
四、性能优化要点
- 启用 Gzip 压缩：减少传输数据量。
- 调整缓冲区：避免频繁磁盘 I/O。
- 使用 HTTP/2：提升多请求并发效率。
- 限制并发连接：防止资源耗尽（如 limit_conn 模块）。
五、常见应用场景
- Web 服务器（替代 Apache）
- API 网关
- CDN 边缘节点
- 微服务入口（Kubernetes Ingress）
- 安全防护层（如限制 DDoS 攻击）