高级Nginx应用场景和配置技巧

Nginx是一款高效、稳定、可靠的Web服务器软件，同时也可以作为代理服务器、泛型TCP/UDP代理服务器，以及负载均衡器。下面将介绍一些Nginx的高级应用场景和配置技巧。涵盖了Nginx的工作进程数、连接数上限、日志路径、文件类型映射、默认文件类型、日志格式、日志文件路径、sendfile指令、连接超时时间、gzip压缩、虚拟主机配置等基本设置。在实际应用中，根据具体需求对配置进行调整和优化。

1. 配置参数最佳实践

worker_processes auto; 这个指令会告诉nginx在服务器上启动多少个worker进程。最佳实践是将其设置为“auto”，这样NGINX会自动根据服务器的CPU核心数量启动相应的worker进程。
worker_connections 1024; 这个指令会告诉每个worker进程能够处理的最大连接数。如果你的服务器有足够的资源，你可以增加这个数字。
sendfile on; 这个指令启用sendfile系统调用，可以更高效地发送文件。
tcp_nopush on; 这个指令用于优化TCP包的发送。
tcp_nodelay on; 这个指令用于后端连接，使得响应更及时。
keepalive_timeout 65; 这个指令设置了客户端与服务器之间的keep-alive连接超时时间。
gzip on; 这个指令启用gzip压缩，可以减少客户端和服务器之间传输的数据量。
server_tokens off; 这个指令用于关闭服务器的响应头中的版本信息，有助于提高服务器的安全性。
client_max_body_size 100m; 这个指令设置了客户端请求体的最大大小。如果你的应用需要用户上传文件，你可能需要调整这个值。
fastcgi_connect_timeout 300; fastcgi_send_timeout 300; fastcgi_read_timeout 300; 这些指令设置了与FastCGI服务器的连接、发送和读取的超时时间。
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; 这个指令设置了SSL协议的版本。建议使用最新的协议版本以提高安全性。
ssl_prefer_server_ciphers on; 这个指令建议服务器使用的加密套件，这有助于提高服务器的安全性。

2. Nginx配置示例

Nginx配置示例，包含了许多常用的配置项。

# 定义工作进程数，通常设置为等于CPU核数
worker_processes  auto;

# 进程文件
pid        /var/run/nginx.pid;

# 工作模式及连接数上限
events {
    
    
    worker_connections  1024;  # 单个后台worker process进程的最大并发链接数
}

# 设置日志路径，级别等
http {
    
    
    include       mime.types;  # 文件扩展名与文件类型映射表

    # 默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;

    # 日志格式设定
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] $request '
                    '"$status" $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    # 日志文件路径
    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    # sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，
    # 对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘 IO 非常重要的应用，可设置为 off，以平衡磁盘 IO 进程，降低系统的 uptime.
    sendfile        on;
    # tcp_nopush     on;

    # 链接超时时间
    keepalive_timeout  65;

    # gzip压缩开关
    gzip  on;
    gzip_min_length 1k;
    gzip_buffers 4 16k;
    gzip_http_version 1.0;
    gzip_comp_level 2;
    gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;

    # 虚拟主机配置
    server {
    
    
        # 监听端口
        listen       80;

        # 域名
        server_name  localhost;

        # 默认请求的静态文件前缀
        location / {
    
    
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        # 匹配以.php结尾的请求
        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;
        }

        # 匹配以.html结尾的请求
        location ~ /\.ht {
    
    
            deny  all;
        }
    }
}

3. 常见场景

1. 静态文件服务

Nginx可以将硬盘上的静态文件服务于Web。对于静态内容，Nginx能提供极高的并发支持。

server {
    
    
    location /static/ {
    
    
        root /var/www/;
    }
}

2. 动态内容代理

Nginx可以作为反向代理服务器，代理后端的动态内容，如PHP、Python应用等。

location / {
    
    
    proxy_pass http://localhost:8000;
}

3. SSL加密

Nginx支持SSL加密，可以提供HTTPS服务。

server {
    
    
    listen 443 ssl;
    server_name www.example.com;
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;
}

4. URL重写

Nginx的URL重写功能可以将用户易于理解的URL映射到实际的文件路径或者代理路径。

rewrite ^/user/(\d*)$ /user?id=$1;

5. 访问控制

Nginx可以配置访问控制，禁止或者允许某些IP或者地理位置的用户访问。

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

6. 请求限制

Nginx可以限制并发的连接数量和请求速率，预防服务被恶意请求攻击。

location /login/ {
    
    
    limit_req zone=one burst=5;
}

7. 日志记录

Nginx提供详细的日志功能，可以记录每个请求的详细信息。

access_log /var/log/nginx/access.log main;

8. 压缩

Nginx可以对响应内容进行GZIP压缩，减少网络传输的数据量。

gzip on;
gzip_types text/plain application/xml;

9. 定向与错误页面

Nginx可以配置重定向和自定义的错误页面。

location /old-url {
    
    
    rewrite ^ http://www.example.com/new-url permanent;
}

10. 跨域配置

Nginx可以很容易地配置跨域资源共享(CORS)。

location / {
    
    
    if ($http_origin ~* (https?://.*\.example\.com(:[0-9]+)?$)) {
    
    
        add_header 'Access-Control-Allow-Origin' '$http_origin' always;
    }
}

11. 长连接处理

Nginx可以配置长连接，大大提高效率。

keepalive_timeout  65;

12. 代理WebSockets

Nginx可以配置代理WebSockets，适用于实时通信。

location /ws/ {
    
    
    proxy_pass http://websocket_backend;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "Upgrade";
}

13. HTTP/2配置

Nginx支持HTTP/2协议，可以提高网页加载速度。

server {
    
    
    listen 443 ssl http2;
    server_name www.example.com;
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/server.key;
}

14. GeoIP配置

Nginx可以利用GeoIP模块根据访问者的IP地址判断其物理位置。

location / {
    
    
    if ($geoip_country_code = CN) {
    
    
        return 301 http://cn.example.com$request_uri;
    }
}

15. 强制HTTPS

Nginx可以强制将HTTP请求跳转到HTTPS。

server {
    
    
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

16. IP黑名单

Nginx可以将特定的IP列入黑名单，拒绝其访问请求。

location / {
    
    
    deny 192.168.1.1;
}

17. 流量控制

利用Nginx的限速模块，可以很容易地对某个位置或者具体用户等进行限速。

location /download/ {
    
    
   limit_rate 10k;
}

18. IP访问控制

Nginx可以根据访问者的IP地址进行访问控制，比如只允许特定IP访问，或者禁止特定IP访问。

location / {
    
    
    deny  192.168.1.1;
    allow 192.168.1.0/24;
    allow 10.1.1.0/16;
    allow 2001:0db8::/32;
    deny  all;
}

19. 负载均衡

Nginx可以作为负载均衡器，将流量分发到多个后端服务器。

upstream backend {
    
    
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
}

server {
    
    
    listen 80;

    location / {
    
    
        proxy_pass http://backend;
    }
}

20. 认证与授权

Nginx支持多种认证方式，如基于IP的访问控制，基于密码的HTTP基本认证，甚至可以通过第三方模块实现OAuth等复杂的认证机制。

location / {
    
    
    auth_basic "Administrator Login";
    auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd;
}

21. 缓存

Nginx可以缓存来自后端服务器的响应，以加快对同一请求的响应速度，减轻后端服务器的负担。

proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=MYCACHE:30m inactive=60m;
proxy_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";

server {
    
    
    location / {
    
    
        proxy_cache MYCACHE;
        proxy_pass http://backend;
    }
}

Nginx从入门到精通之Nginx应用场景和配置参数最佳实践