nginx核心配置详解

由于当前很多应该都是前后端分离了，同时大量的基于http的分布式和微服务架构，使得很多时候应用和不同项目组之间的系统相互来回调用，关系复杂。如果使用传统的做法，都在应用中进行各种处理和判断，不仅维护复杂、容易出错，还大大增加开发、调试的工作量，在nginx中，有不少的非功能类其实是可以帮我们处理掉的，所以，对于现代开发人员来说，有必要对nginx的location比较熟悉，以便达到事半功倍的效果，比如说，日常的图片上传就是个例子，我们可以将图片上传到特定的目录，然后配置nginx对于用户上传的图片，都转发到特定的目录，该目录不一定是nginx的html目录，甚至是挂载的盘，这样对于一般的应用来说，既可以按应用规划设置文件服务器，也避免了需要安装和维护ftp服务器软件的工作。

nginx配置

因为Nginx是模块化架构，每个模块都会有一系列自己引入的指令，这些指令通常包含在指令块中，比如events模块，就有一个events块。如下所示：

events {
	worker_connections 1024;
}

对于最常用的部分，指令块通常层层嵌套。例如：

http {
	server {
		listen 80;
		server_name example.com;
		access_log /var/log/nginx/example.com.log;
		location ^~ /admin/ {
			index index.php;
		}
	}
}

默认情况下，之块会继承父块中声明的设置，除非明确覆盖。

在nginx的配置中，语法比较复杂，而且不同的指令，可能规则完全不同。

比如root仅接受一个字符，声明服务于网站的文件的根路径。

模块中通常定义了可以用于指令中的变量，变量以$开头。某些指令中不允许使用变量，比如error_log，此时它会被当做字面量处理。

指令的值可以带双引号、带单引号、不带引号，除非使用了特殊符号，此时需要用引号括起来以避免nginx解析误解，对于特殊符号需要当做字面量使用的，需要用\，比如$。

nginx的基本模块包括Core、Events（主要是声明网络机制，某些参数对系统的性能影响较大）、Configuration，这三个模块提供了整个基础架构。

nginx使用多进程架构。

核心模块的主要指令：

error_log：声明日志文件的位置，error_log /file/path level;格式，默认是logs/error.log error。main,http, server,location级别都可以自定义。
thread_pool：声明一个可供aio指令使用的线程池。主要用于服务于异步较大的文件请求时提高性能，thread_pool name threads=number [max_
queue=number];默认为thread_pool default threads=32 max_queue=65536;。
worker_processes：声明实际工作进程数，默认情况下，nginx会使用检测到的cpu数量而不是1，这一点现代系统基本上都是动态判断，不像早期一样默认为单核，甚至内存都是动态自己判断和设置。
worker_cpu_affinity：声明进程跟cpu的亲和关系，一般仅在多核下使用，格式worker_cpu_affinity 1000 0100 0010 0001;每组代表一个进程，每组中的1代表第几个核心。

events模块的主要指令包括（这些指令必须声明在events块中）：

use：声明使用的事件模型，现代linux一般都应该使用epoll。
worker_connections：声明工作进程可以同时处理的并发连接数。

配置模块的主要指令包括：

include指令，在声明的位置插入指定文件的内容，跟spring的import/mybatis的sql一样。nginx内置模块化的文件包括nginx.conf、mime.types、fastcgi_params、proxy.conf、sites.conf，include的值支持通配符。

HTTP Core模块

HTTP Core模块包含了HTTP服务器的所有基础块、指令以及变量，其默认启用，实际上它也是最重要的一个模块。它包含三个主要的块：http，server，location。

http块位于最高层，定义了所有和http相关的指令和块。
server块声明一个网站，必须声明在http块内。
location块声明应用于网站内特定路径的一组设置，可以声明在server块内，或者嵌套在其他location内。

一个典型的http配置结构如下：

主要指令包括：

listen：声明监听的地址，listen [address][:port] [additional options];应用于server块。
server_name：为server定义一个或多个主机名，server_name hostname1 [hostname2…];如果一个nginx服务提供多个网站时，该值可以用来进行区分。应用于server块。
tcp_nopush：启用或者禁用TCP_NOPUSH (FreeBSD)/TCP_CORK(Linux) socket选项，仅在sendfile启用时有效，其作用是nginx尽量在一个tcp包中传输所有HTTP响应头。应用于所有块。
sendfile：如果启用，nginx会使用sendfile内核调用处理文件传输，否则nginx会自己传输。应用于所有块。

路径相关指令包括：

root：定义服务客户端请求的根目录，默认为html。应用于所有块以及if。
alias：声明用来提取文件时的别名路径，根路径不变，应该主要是用于对外公共接口的内部地址变了。
error_page：声明特定HTTP返回码的替换页面。格式为error_page code1 [code2…] [=replacement code] [=@block | URI]。应用于所有块以及if。
index：定义nginx的默认页面，默认为index.html，可以声明多个。应用于所有块。

客户端请求相关的指令包括：

keepalive_requests：一个长连接最多可以请求的数量，默认100，可应用于http, server, location。
keepalive_timeout：定义长连接的超时时间，默认75，第二个参数的值会通过http包头传给客户端，格式：keepalive_timeout time1 [time2];应用于http, server, location。
send_timeout：声明nginx多久后关闭未活动连接，客户端停止传输数据开始计算未活动，默认60秒。
client_body_buffer_size：声明用于存放客户端请求体的缓存大小，默认8k或者16k，具体是系统架构而定。

限制相关的指令包括：

limit_except：设置仅支持哪些HTTP方法。应用于location。例如：

location /admin/ {
	limit_except GET {
		allow 192.168.1.0/24;
		deny all;
	}
}

格式为：

limit_except METHOD1 [METHOD2…] {
	allow | deny | auth_basic | auth_basic_user_file | proxy_pass | perl;
}

limit_rate：设置每链接每秒钟的流量，默认不限，应用于http, server, location, if。
internal：声明本location仅适用于内部访问，也就是必须通过rewrite才能访问。

文件和缓存相关的指令：

directio：当文件超过特定大小时，使用Direct I/O系统机制直接从存储设备读取。应用于http, server, location。

其他指令：

merge_slashes：是否合并连续的/为单个/，比如将http://website.com//documents/转换为http://website.com/documents/，默认情况下会报404。应用于http, server, location。
resolver：声明nginx使用的自定义的DNS服务器。
underscores_in_headers：声明自定义HTTP请求头中是否允许下划线名字，默认为不允许，http头中一般为-分隔。
post_action：声明请求执行完成后，nginx调用的uri，特殊情况下可用，比如PV统计。

模块变量

HTTP Core模块包含了很多的变量，分为三类：第一类是在Http请求头中传递的，第二类是http响应头中的，第三类是完全nginx生成的。参考nginx http server第三版 90页。

nginx允许用户声明样式匹配指定的uri，location的语法为：
location [=|~|~*|^~|@] pattern { ... }
第一个可选的参数是修饰符，各修饰符详解如下：

=修饰符：完全匹配，也就是直接常量比较。
无修饰符：必须以声明的样式开头，也就是like 'pattern%'，通常servlet上下文匹配就是无修饰符的模式。
~修饰符：请求的URI必须大小写敏感的匹配声明样式的正则表达式。如：

server {
	server_name website.com;
	location ~ ^/abcd$ {
		[…]
	}
}

~*修饰符：请求的URI必须大小写不敏感的匹配声明样式的正则表达式。
^~修饰符：和无修饰符类似，区别在于如果当前location匹配请求，则不会继续搜索其他的location。
@修饰符：定义一个命名location块，这些块不对外开放访问，仅用于内部转发。

搜索顺序和location匹配优先级

很多时候，我们定义的不止一个location，通常至少会有两个，一个是根本身，一个指向后端服务。所以我们需要理解nginx接收到一个请求之后，它如何确定匹配的location。定义在配置文件中的location顺序对于一个请求是否优先匹配没有关系，nginx搜索匹配的样式的顺序如下：

=修饰符的location
无修饰符的location（如果精确匹配的话）
^~修饰符的location
~/~*修饰符的location
无修饰符的location（如果前缀匹配的话）

Rewrite模块

这个模块的目的就是为了URL重写，URL重写是SEO的关键元素之一。URL重写由rewrite指令执行，它接收一个样式和一个替换URI。

正则表达式规则参考nginx http server第三版P103。
注意，因为正则表达式的{}和nginx指令块冲突，所以如果要使用，必须放到引号中。
捕获，正则表达式中用()括起来的内容会被捕获到一个个内置变量中，$N，N为捕获的索引，从1开始。捕获的变量可以作为指令的值。()也通常和|一起使用，二选一。命名捕获使用?<name>语法设置，例如^/(?<folder>[^/]+)/(?<file>.*)$。
在nginx中，在正则表达式中捕获的值，可以在后续指令中使用，只要不被覆盖即可。

server {
	server_name website.com;
	location ~* ^/(downloads|files)/(.*)$ {
		add_header Capture1 $1;
		add_header Capture2 $2;
	}
}

nginx区分内外部请求，内部请求由error_page, index, rewrite,try_files, add_before_body, add_after_body生成。内部请求还分两类：

内部重定向（Internal redirects）：最常见的内部重定向是rewrite。
子请求（Sub-requests）：内部自动触发，一般用的少。

简单的重定向如下：

server {
	server_name website.com;
	root /var/www/vhosts/website.com/httpdocs/;
	location /storage/ {
		internal;
		alias /var/www/storage/;
	}
	location /documents/ {
		rewrite ^/documents/(.*)$ /storage/$1;
	}
}

Rewrite模块的指令包括：

rewrite：为当前请求重写URI，格式为rewrite regexp replacement [flag];flag的取值以及含义为：
- last：当前的重写规则是最后一个，当前重写应用之后，就去寻找新匹配的location。
- break:当前重写规则应用之后，不再找新的location。
- redirect：返回302以及新的URI地址。
- permanent：返回301以及新的URI地址。

　　　　如果声明的URI以http://开头，nginx自动使用redirect标志。

　　　　可应用于server，location，if。

break：用来防止后续重写，后面的重写都会被忽略。
return：中止处理请求，返回声明的状态码或声明的文本。状态码为204, 400, 402 to 406, 408, 410, 411, 413, 416, and 500 to 504。
set:初始化或定义变量。
uninitialized_variable_warn：如果为on，nginx为每个遇到的未初始化的变量记录日志。
rewrite_log：如果为on，Nginx为每一次重写记录notice级别的日志。

upstream模块

任何以_pass结尾的指令都接受到一组服务器的引用。声明一组服务器的第一步是在http的upstream块内声明一个或多个server指令，如下：

http {
	upstream MyUpstream {
		server 10.0.0.201;
		server 10.0.0.202;
		server 10.0.0.203;
	}
	[…]
}

然后在server块内引用声明的upstream，如下：

server {
	server_name example.com;
	listen 80;
	root /home/example.com/www;
	# Proxy all requests to the MyUpstream server group
	proxy_pass http://MyUpstream;
	[…]
}

nginx提供多种负载均衡机制，P248。从Nginx 1.9.0开始，新增的Stream模块支持TCP负载均衡，这意味原来必须使用LVS或者HAPROXY作为负载均衡机制的模式可以采用NGINX了。
要启用线程池，必须使用--withthreads参数编译nginx，对于经常文件下载的应用，应使用如下配置：

location /downloads/ {
	aio threads;
	directio 8k;
	sendfile on;
}

ngx_http_log_module模块负责以声明的格式记录请求日志。
其主要的两个指令是：

log_format：声明日志格式。格式为：log_format name [escape=default|json|none] string ...;默认为log_format combined "...";日志格式可以包含公用变量以及仅在日志写的时候存在的变量。配置总是包含预定义的“combined”格式，如下：
access_log：设置写日志的路径、格式以及额外配置。格式为：

access_log path [format [buffer=size] [gzip[=level]] [flush=time] [if=condition]];
access_log off;

默认为access_log logs/access.log combined;