nginx 配置详解

NGINX（“Engine-X”）是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。以下是 NGINX 配置文件的详细说明，包括基本结构、主要指令和示例配置。

基本结构

NGINX 配置文件通常位于 /etc/nginx/nginx.conf。它的基本结构包括全局设置、HTTP 设置、服务器设置和位置设置：

# 全局设置
user  www-data;
worker_processes  auto;
事件模块
events {
    worker_connections  1024;
}
HTTP 设置
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
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;
sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
# 服务器设置
    server {
        listen       80;
        server_name  example.com;
# 位置设置
        location / {
            root   /usr/share/nginx/html;
            index  index.html index.htm;
        }
# 反向代理示例
        location /api/ {
            proxy_pass http://backend_server;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
# 错误页面
        error_page  404              /404.html;
        location = /40x.html {
        }
error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
        }
    }
}

主要指令

全局设置

user: 指定运行 NGINX 的用户和用户组。
worker_processes: 指定工作进程的数量，auto 会根据 CPU 核心数自动设置。
pid: 指定 PID 文件的位置。
worker_rlimit_nofile: 设置每个 worker 进程可以打开的最大文件数。

事件模块

worker_connections: 指定每个 worker 进程的最大连接数。

HTTP 模块

include: 包含其他配置文件。
log_format: 自定义日志格式。
access_log: 指定访问日志的位置和格式。
sendfile: 启用高效文件传输。
keepalive_timeout: 设置 keepalive 超时时间。

服务器设置

listen: 指定监听的端口。
server_name: 指定服务器名称（域名）。
root: 指定根目录。
index: 指定默认索引文件。
location: 用于匹配请求的 URI。

反向代理

proxy_pass: 指定代理的后端服务器。
proxy_set_header: 设置代理请求的头部信息。

错误页面

error_page: 自定义错误页面。

负载均衡

NGINX 可以使用多种方式进行负载均衡，包括轮询、最少连接和 IP 哈希。

轮询 (Round Robin)

这是默认的负载均衡方法，每个请求依次分配给每个服务器。

http {
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

最少连接 (Least Connections)

请求分配给当前连接数最少的服务器。

http {
    upstream backend {
        least_conn;
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

IP 哈希 (IP Hash)

请求分配给客户端 IP 地址的哈希值对应的服务器，保证同一 IP 的请求总是分配给同一服务器。

http {
    upstream backend {
        ip_hash;
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

缓存

NGINX 支持多种缓存机制，包括代理缓存和快速缓存。

代理缓存

用于缓存后端服务器的响应。

http {
    proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            proxy_cache my_cache;
            proxy_pass http://backend;
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
            proxy_cache_valid 404 1m;
        }
    }
}

快速缓存 (FastCGI Cache)

用于缓存 FastCGI 服务器的响应。

http {
    fastcgi_cache_path /data/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=my_fastcgi_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            fastcgi_cache my_fastcgi_cache;
            fastcgi_pass backend;
            fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
            fastcgi_cache_valid 404 1m;
            include fastcgi_params;
        }
    }
}

限流

NGINX 可以通过限制请求速率来防止滥用和保护服务器资源。

限制请求速率

限制每个客户端 IP 的请求速率。

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=1r/s;
server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            limit_req zone=mylimit burst=5 nodelay;
        }
    }
}

限制连接数

限制每个客户端 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 10;
        }
    }
}

高级示例

综合配置示例

以下是一个综合配置示例，结合了负载均衡、缓存和限流功能：

http {
    # 定义后端服务器组，并使用最少连接策略进行负载均衡
    upstream backend {
        least_conn;
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }
# 配置代理缓存
    proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
# 定义请求速率限制区域
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=1r/s;
# 定义连接数限制区域
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
# 服务器块配置
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
location / {
            # 使用定义的后端服务器组进行反向代理
            proxy_pass http://backend;
# 启用代理缓存，并设置缓存的有效期
            proxy_cache my_cache;
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
            proxy_cache_valid 404 1m;
# 启用请求速率限制，每秒允许1个请求，突发5个请求，超过限制时立即返回错误
            limit_req zone=mylimit burst=5 nodelay;
# 启用连接数限制，每个客户端 IP 最多允许10个并发连接
            limit_conn addr 10;
        }
    }
}

缓存

proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;: 定义了代理缓存的存储路径和缓存区域参数。
- /data/nginx/cache: 缓存存储路径。
- levels=1:2: 缓存文件目录结构。
- keys_zone=my_cache:10m: 定义一个名为 my_cache 的缓存区域，大小为 10MB。
- max_size=1g: 最大缓存大小为 1GB。
- inactive=60m: 60 分钟内未被访问的缓存将被删除。
- use_temp_path=off: 禁用临时路径，直接写入最终路径。

请求速率限制

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=1r/s;: 定义了一个请求速率限制区域。

$binary_remote_addr: 以客户端 IP 地址作为键。
zone=mylimit:10m: 定义一个名为 mylimit 的限制区域，大小为 10MB。
rate=1r/s: 每秒允许 1 个请求。

连接数限制

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;: 定义了一个连接数限制区域。

$binary_remote_addr: 以客户端 IP 地址作为键。
zone=addr:10m: 定义一个名为 addr 的限制区域，大小为 10MB。

服务器块配置

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_cache my_cache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
        limit_req zone=mylimit burst=5 nodelay;
        limit_conn addr 10;
    }
}

listen 80;: 监听端口 80。
server_name example.com;: 服务器名称为 example.com。
location / {}: 定义根路径的配置。
- proxy_pass http://backend;: 将请求转发给 backend 服务器组。
- proxy_cache my_cache;: 启用 my_cache 代理缓存。
- proxy_cache_valid 200 302 10m;: 缓存 200 和 302 响应 10 分钟。
- proxy_cache_valid 404 1m;: 缓存 404 响应 1 分钟。
- limit_req zone=mylimit burst=5 nodelay;: 启用 mylimit 请求速率限制，每秒允许 1 个请求，突发 5 个请求，超过限制时立即返回错误。
- limit_conn addr 10;: 启用 addr 连接数限制，每个客户端 IP 最多允许 10 个并发连接。