Nginx

Mr.Hotsuitor大约 10 分钟Nginx网站Web服务器

Nginx

nginx
nginx

随着前端变革,Nginx也成为了前端开发工程师必不可少应该具备的一项技能了,那nginx到底起的是吗作用?其实Nginx一直跟我们息息相关,它既可以作为 Web 服务器,也可以作为负载均衡服务器,具备高性能、高并发连接等

1.负载均衡

当一个应用单位时间内访问量激增,服务器的带宽及性能受到影响,影响大到自身承受能力时,服务器就会宕机奔溃,为了防止这种现象发生,以及实现更好的用户体验,我们可以通过配置Nginx负载均衡的方式来分担服务器压力

当有一台服务器宕机时,负载均衡器就分配其他的服务器给用户,极大的增加的网站的稳定性 当用户访问web时候,首先访问到的是负载均衡器,再通过负载均衡器将请求转发给后台服务器

1.1 负载均衡的几种常用方式

  • 轮询(默认)
# nginx.config
upstream backserver {
  server 192.168.0.1;
  server 192.168.0.2;
}
  • 权重weight

指定不同ip的权重,权重与访问比成正相关,权重越高,访问越大,适用于不同性能的机器

# nginx.config
upstream backserver {
  server 192.168.0.1 weight=2;
  server 192.168.0.2 weight=8;
}
  • 响应时间来分配

公平竞争,谁相应快,谁处理,不过这种方式需要依赖到第三方插件nginx-upstream-fair,需要先安装

# nginx.config
upstream backserver {
  server 192.168.0.1;
  server 192.168.0.2;
  fair;
}

server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  location / {
    proxy_pass  http://backserver;
  }
}

1.2 健康检查

Nginx 自带 ngx_http_upstream_module(健康检测模块)本质上服务器心跳的检查,通过定期轮询向集群里的服务器发送健康检查请求,来检查集群中是否有服务器处于异常状态

如果检测出其中某台服务器异常,那么在通过客户端请求nginx反向代理进来的都不会被发送到该服务器上(直至下次轮训健康检查正常)

基本例子如下👇

upstream backserver{
  server 192.168.0.1  max_fails=1 fail_timeout=40s;
  server 192.168.0.2  max_fails=1 fail_timeout=40s;
}

server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  location / {
    proxy_pass http://backend;
  }
}

涉及两个配置:

  • fail_timeout : 设定服务器被认为不可用的时间段以及统计失败尝试次数的时间段,默认为10s
  • max_fails : 设定Nginx与服务器通信的尝试失败的次数,默认为:1次

2.反向代理

反向代理指的是,当一个客户端发送的请求,想要访问服务器上的内容,但将被该请求先发送到一个代理服务器proxy,这个代理服务器(Nginx)将把请求代理到和自己属于同一个局域网下的内部服务器上,而用户通过客户端真正想获得的内容就存储在这些内部服务器上,此时Nginx代理服务器承担的角色就是一个中间人,起到分配和沟通的作用

2.1 为什么需要反向代理?

反向代理的优势主要有以下两点

  • 防火墙作用

当你的应用不想直接暴露给客户端(也就是客户端无法直接通过请求访问真正的服务器,只能通过Nginx),通过nginx过滤掉没有权限或者非法的请求,来保障内部服务器的安全

  • 负载均衡

也就上一章提到负载均衡,本质上负载均衡就是反向代理的一种应用场景,可以通过nginx将接收到的客户端请求"均匀地"分配到这个集群中所有的服务器上(具体看负载均衡方式),从而实现服务器压力的负载均衡

2.2 如何使用反向代理

我们通过模拟内部服务器的端口启动的nodejs项目设置反向代理到80端口访问

# nginx.config
server  {
  listen 80;
  server_name localhost;
  location / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8000;(upstream)
  }
}

在 Nginx 反向代理是,会通过 location 功能匹配指定的 URI,然后把接收到的符合匹配 URI的请求通过 proxy_pass 转移给之前定义好的 upstream 节点池

2.3 使用代理

示例配置文件:

upstream backend {
  server 1.1.1.xxx:8080;
}
upstream websocket {
  server 1.1.1.xxx:8090;
}

# 设置请求协议升级
map $http_upgrade $connection_upgrade {
  default upgrade;
  # 'websocket' upgrade;
  '' close;
}

# 代理的 server_name 是 127.0.0.1 通过 localhost 访问,代理是不生效的
# 配置多个 server_name 也不生效,目前不清楚是什么问题导致
# 网上资料显示 localhost 127.0.0.1异同 :
# localhost 是“本地”,请求不经过网卡
# 127.0.0.1 是“本机”,请求经过网卡
# eg:
# server_name 127.0.0.1 localhost; # access localhost not work
server {
  listen 8081;
  server_name 127.0.0.1;

  #charset koi8-r;

  #access_log  logs/host.access.log  main;
  location / {
    root D:\\work\\project\\xxx\\dist;
    index index.html index.htm;
    try_files $uri $uri/ /index.html;
  }
  location ~ (/api|/signalr) {
    # 代理转发请求不需要设置跨域头,会导致不同源的请求出现跨域问题
    # add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    # add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS;
    # 自定义响应头,start 方便查看代理是否成功
    add_header Proxy-Server-Ip $upstream_addr;
    add_header Proxy-Server-Code $upstream_status;
    add_header Proxy-Server-Cache-Status $upstream_cache_status;
    # 自定义请求头 end

    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-NginX-Proxy true;
    # 代理 websocket 需要自动 upgrade 协议 start
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
    # 代理 websocket 需要自动 upgrade 协议 end
    # rewrite ^.+/api/?(.*)$ $1 break;
    proxy_pass http://backend;
  }

  # location ^~ /ws {
  #   proxy_pass http://websocket;
  #   proxy_http_version 1.1;
  #   proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
  #   proxy_set_header Connection "upgrade";
  # }

  #error_page  404              /404.html;
  # redirect server error pages to the static page /50x.html
  #
  error_page 500 502 503 504 /50x.html;
  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;
  #}
}

# 一个web服务,有多个后端服务,请求不同的端口,代理需要监听多个端口
# 分别配置代理转发规则
server {
  listen 8090;
  server_name 127.0.0.1;

  #charset koi8-r;

  #access_log  logs/host.access.log  main;
  # location / {
  #   root D:\\work\\project\\xxx\\dist;
  #   index index.html index.htm;
  #   try_files $uri $uri/ /index.html;
  # }
  location / {
    add_header Proxy-Server-Ip $upstream_addr;
    add_header Proxy-Server-Code $upstream_status;
    add_header Proxy-Server-Cache-Status $upstream_cache_status;

    proxy_pass http://websocket;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
  }

  #error_page  404              /404.html;

  # redirect server error pages to the static page /50x.html
  #
  error_page 500 502 503 504 /50x.html;
  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;
  #}
}

3.Https 配置

Nginx 常用来配置Https认证,主要有两个步骤:签署第三方可信任的 SSL 证书 和 配置 HTTPS

3.1 签署第三方可信任的 SSL

配置 HTTPS 要用到私钥 example.key 文件和 example.crt 证书文件,而申请证书文件的时候要用到 example.csr 文件。对于想了解更多关于SSL证书的点这里SSL证书介绍

3.2 Nginx配置https

要开启 HTTPS 服务,在配置文件信息块(server),必须使用监听命令 listen 的 ssl 参数和定义服务器证书文件和私钥文件,如下所示:

server {
  #ssl参数
  listen              443 ssl; //监听443端口,因为443端口是https的默认端口。80为http的默认端口
  server_name         example.com;
  #证书文件
  ssl_certificate     example.com.crt;
  #私钥文件
  ssl_certificate_key example.com.key;
}
  • ssl_certificate:证书的绝对路径
  • ssl_certificate_key: 密钥的绝对路径;

4.常用的配置

除了上述的这些,前端还可以用Nginx做些什么,多着呢~下面依依给你讲

root

指定静态资源目录位置,它可以写在 httpservrlocation 块等配置中。

rootalias 的区别主要在于 Nginx 如何解释 location 后面的路径的 URI,这会使两者分别以不同的方式将请求映射到服务器文件上。具体来看:

root 的处理结果是:root 路径 + location 路径 alias 的处理结果是:使用 alias 路径替换 location 路径

root path;
# 例如
location /image {
  root /opt/nginx/static;
}

当用户访问 www.test.com/image/1.png 时,实际在服务器找的路径是 /opt/nginx/static/image/1.png

另一个例子:

server {
  listen        9001;
  server_name   localhost;
  location /hello {
    root        /usr/local/var/www;
  }
}

在请求 http://localhost:9001/hello 时,服务器返回的路径地址应该是 /usr/local/var/www/hello/index.html

注意:root 会将定义路径与 URI 叠加,alias 则只取定义路径。

路径结尾的 / 可填写可不填,测试效果一样。根据实验结果和上面的替换原则可知,nginx会自动补全路径

4.1 IP白名单

可以配置nginx的白名单,规定有哪些ip可以访问你的服务器,防爬虫必备

  • 简单配置
server {
  location / {
    deny  192.168.0.1; // 禁止该ip访问
    deny  all; // 禁止所有
  }
}
  • 白名单配置

建立白名单

vim /etc/nginx/white_ip.conf
 ...
192.168.0.1 1;
 ...

修改nginx配置(nginx.conf)

geo $remote_addr $ip_whitelist{
  default 0;
  include ip.conf;
}
// geo 指令主要是可以根据指定变量的值映射出一个新变量。如果不指定变量,默认为$remote_addr

为匹配项做白名单设置

server {
  location / {
    if ( $ip_whitelist = 0 ){
      return 403; //不在白名单返回 403
    }
    index index.html;
    root /tmp;
  }
}

4.2 适配PC与移动环境

当用户从移动端打开PC端baidu.com的场景时,将自动跳转指移动端m.baidu.comopen in new window,本质上是Nginx可以通过内置变量$http_user_agent,获取到请求客户端的userAgent,从而知道当前用户当前终端是移动端还是PC,进而重定向到H5站还是PC站

server {
  location / {
    //移动、pc设备agent获取
    if ($http_user_agent ~* '(Android|webOS|iPhone)') {
      set $mobile_request '1';
    }
    if ($mobile_request = '1') {
      rewrite ^.+ http://m.baidu.com;
    }
  }
}

4.3 配置gzip

开启Nginx gzip,压缩后,静态资源的大小会大大的减少,从而可以节约大量的带宽,提高传输效率,带来更好的响应和体验

server{
  gzip on; //启动
  gzip_buffers 32 4K;
  gzip_comp_level 6; //压缩级别,1-10,数字越大压缩的越好
  gzip_min_length 100; //不压缩临界值,大于100的才压缩,一般不用改
  gzip_types application/javascript text/css text/xml;
  gzip_disable "MSIE [1-6]\."; // IE6对Gzip不友好,对Gzip
  gzip_vary on;
}

4.4 Nginx配置跨域请求

当出现403跨域错误的时候,还有 No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource报错等,需要给Nginx服务器配置响应的header参数:

location / {
  add_header Access-Control-Allow-Origin *;
  add_header Access-Control-Allow-Methods 'GET, POST, OPTIONS';
  add_header Access-Control-Allow-Headers 'DNT,X-Mx-ReqToken,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type,Authorization';

  if ($request_method = 'OPTIONS') {
    return 204;
  }
}

5.如何使用Nginx

通过在本地使用Nginx,从启动、更改、重启等环节来介绍Nginx的基本使用

  • 如何启动sudo nginx
  • 修改nginx.conf 配置 (具体看你配置位置)vim /usr/local/etc/nginx/nginx.conf
  • 检查语法是否正常 sudo nginx -t
  • 重启nginx sudo nginx -s reload
  • 创建软链接(便于管理多应用nginx)

当我们需要管理多个网站的nginx,nginx文件放在一起是最好的管理方式,一般都存在/nginx/conf.d/,我们需要把配置文件丢到 /etc/nginx/conf.d/ 文件夹下,怎样才能使这个配置文件既在程序文件夹下,又在 /etc/nginx/conf.d/文件夹下呢?

假如我们在程序文件夹下有一个 ngxin 配置文件:/home/app/app.nginx.conf 我们需要给这个文件创建一个软链接到 /etc/nginx/conf.d/ 下:

ln -s /home/app/app.example.com.nginx.conf /etc/nginx/conf.d/app.nginx.conf

这样操作之后,当我们改应用配置文件,/etc/nginx/conf.d/ 下与之对应的配置文件也会被修改,修改后重启 nginx 就能够使新的 ngxin 配置生效了。