Nginx 配置学习

一、概述

Nginx的配置放在配置文件nginx.conf/etc/nginx/nginx.conf中，大概的结构如下：

main                                # 全局配置

events {                            # nginx工作模式配置

}

http {                                # http设置
    ....

    server {                        # 服务器主机配置
        ....
        location {                    # 路由配置
            ....
        }

        location path {
            ....
        }

        location otherpath {
            ....
        }
    }

    server {
        ....

        location {
            ....
        }
    }

    upstream name {                    # 负载均衡配置
        ....
    }
}

主要有

main，全局配置
event nginx工作模式
http http服务器的配置
server 服务器访问的配置
location 路由配置
upstream 负载均衡配置

二、main模块

全局配置并不需要包含在大括号中。

user  nginx;
worker_processes  1;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile 1024;

nginx 用哪个用户来启动
worker_processes 启动的进程数，一般是CPU数量的两倍
error_log 错误日志，空格后面是日志的等级，有warn error notice等
pid nginx pid的存放地址
worker_rlimit_nofile 每个进程打开的文件描述符的数量

三、event 模块

event {
    worker_connections 1024;
    multi_accept on;
    use epoll;
}

worker_connections 最大可接收的连接数
muti_accept 配置指定nginx在收到一个新连接通知后尽可能多的接受更多的连接
use 配置线程轮询方式

四、http模块

http {
   
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    error_log /var/log/nginx/error.log;
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

常用配置

access_log access日志
error_log 错误日志
log_format 日志格式
include 引入其他文件作为配置

其他配置

五、server模块

server模块放在http模块里面，一个server相当于一个虚拟的服务器。

server {
    listen        80;
    server_name localhost    192.168.1.100;
    root        /nginx/www;
    index        index.php index.html index.html;
    charset        utf-8;
    access_log    logs/access.log;
    error_log    logs/error.log;
    ......
}

listen 监听的端口
server_name 域名或者IP 空格分隔
root 表示虚拟主机的根目录
index 表示全局首页
charset 网页中默认的编码方式
access_log 访问记录日志
error_log 错误日志

六、location模块

location模块放在server模块里面，表示一个路由规则。

location的语法规则

location [ 空格 | = | ~ | ~* |^~|!~ | !~* ]  /uri/  {}

第一部分是location关键字
第二部分是修饰语（modifier）
第三部分是匹配的内容
第四部分是匹配成功后处理的方法

1.修饰语

请求目录是指客户端发过了的请求的uri，例如客户端访问http://www.aa.com/dir1/dir2，其中/dir1/dir2就是请求目录

= 精确匹配，也就是请求目录和匹配的内容完全一致，才会匹配上，不支持正则
^~开头字符串匹配，如果请求目录的开头和匹配内容一样，就会匹配上，不支持正则
~ 开头区分大小写正则匹配，如果请求目录的开头符合匹配内容（正则表达式），就会匹配上
~* 和~类似，区别是这个不区分大小写
!~ 和~类似，区别是不符合正则，就会匹配上
!~* 和~*类似，区别是不符合正则，就会匹配上
空格，跟^~类似，区别是优先级最低

上面的修饰符，除了精确匹配=和正则的匹配之外，其他都是前缀匹配，也就是请求目录的前面匹配上，就算匹配上了，不管后面的。
为了安全起见，建议正在匹配尽量加上^和$

2. 匹配优先级

当多个location都可以匹配请求目录，那么nginx会使用哪个location呢？

如果修饰语不同，那么修饰语的优先级是
= 大于 ^~ 大于~大于~*大于空格

location = /dir1 {
return 601;
}
location ^~ /dir1 {
return 602;
}
location ~ /dir\d {
return 603;
}
location ~* /dir\d {
return 604;
}
location /dir1 {
return 605;
}

使用上面的配置，访问http://test.kevinlu.com:10000/dir1，第一个location优先级最高，然后逐渐下降（可以通过注释location来测试）。

如果修饰语一样，会找最长匹配字符串

location / {
return 601;
}

location /d {
return 602;
}

如果访问http://test.kevinlu.com:10000/d,两个location都会匹配上，但是第二个location会匹配到请求目录的/d，长度是2，而第一个只会匹配到/，长度是1，前面的长度更长，所以使用第二个location。
注意这里的长度是请求目录的长度，不是匹配内容的长度。所以~ /\d和~ /3，长度是一样的，都是长度为1。

如果匹配字符串的长度一样，使用第一个location

location ~ /\d {
    return 601;
}
location ~ /3 {
    return 602;
}

例如上面的配置，访问http://test.kevinlu.com:10000/3，会返回601。

所以总结一下Nginx寻找location的逻辑

根据修饰符的优先级，从高到低，寻找匹配的location数量N
1. 如果N==0，寻找下一个优先级的修饰符
2. 如果N==1，使用该location
3. 如果N>1，计算每个location匹配uri的最长的匹配字符串长度L，能达到L的location的数量N1，
  1. 如果N1==1，返回该location
  2. 如果N1>1，返回第一个location
如果所有location都不满足，返回404

伪代码：

MODIFIER_LIST = ['=', '^~', '.......']  #修饰符的优先级排序


def get_location(uri):
    """寻找最优的location"""
    for modifier in MODIFIER_LIST:
        locations = get_match_location(uri, modifier) #获取修饰符是modifier，匹配上uri的所有locations
        num = len(locations)
        if num == 0:
            continue
        elif num == 1:
            return locations[0]
        else:
            max_length = 0
            use_location = None
            for location in locations:
                length = get_match_uri_length(location, uri) #计算该location匹配上uri的最长匹配字符串的长度
                if length > max_length: #这里是大于，不是大于等于，所以如果有多个location的length相同，会采用第一个
                    use_location = location
            return use_location
    return 404

#alias /data/demo/demo2018/nginx_test/1;
#root html;
#index test.html;

3.常用的匹配配置

#精确匹配首页
location = / {
    proxy_pass http://tomcat:8080/index
}
#静态资源
location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico|html)$ {
    root /webroot/res/;
}
#返回某个目录下面的所有文件
location ^~ /static/ {
    root /webroot/static/;
}

4. 处理请求的指令

当Nginx找到最优的location来处理当前请求后，就会根据location的第四部分（大括号里面）的指令来处理请求，并返回response。

4.1 返回静态文件

root和alias指令都是用来返回系统本地的问题。两个指令的值都是本地文件目录，注意目录后面要加/，例如/data/www/

root，会吧root的值和请求uri拼合在一起来寻找本地文件
alias，会把alias的值和未匹配上的uri子串拼合在一起来寻找本地文件

例如配置：

location /static1/{
    root /data/nginx_test/;
}
location /static2/{
    alias /data/nginx_test/;
}
location ~ ^/static3/(.+\.html)${
    alias /data/nginx_test/$1;
    #return 601;
}

当访问http://test.kevinlu.com/static1/test.html，会返回文件/data/nginx_test/static1/test.html
当访问http://test.kevinlu.com/static2/test.html，会返回文件/data/nginx_test/test.html
当访问http://test.kevinlu.com/static3/test.html，会返回文件/data/nginx_test/test.html
注意第二个是没有static2的。
使用alias的话，如果是正则的匹配方法，就需要使用正则的捕获功能，把括号里面的字符串赋值到变量$1中。
如果配置后，找不到文件，可以看看error_log，会报错105415 open() "/data/demo/demo2018/nginx_test/static1/2/test.html" failed (2: No such file or directory)，就可以看nginx

4.2反向代理

普通代理
Nignx会把HTTP请求通过socket连接，转发给其他进程来处理

location /static1/{
proxy_pass http://localhost:8080/;
proxy_set_header Host $host;
}

使用proxy_pass指令。

proxy_pass 指定转发到的socket地址
proxy_set_header 在http请求的基础上，增加header 第一个参数是头的key，第二个是头的value
其他proxy相关指令

FastCGI代理

location / {
fastcgi_pass localhost:9000;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_param QUERY_STRING $query_string;
}

fastcgi_pass 和proxy_pass类似
其他fastcgi指令

4.3返回状态码

return指令用户之间返回response
第一个参数是http状态码，
第二个参数是body
可以直接重定向，也可以返回内容给前端。

    location /test/{
        #return 301 http://www.baidu.com;
        return 200 <h1>aaa</h1>;
    }

4.4 重定向rewrite

语法：

rewrite regex replacement [flag];

该指令会把看是否uri匹配regex，如果匹配，把replacement替换regex。
flag可以：

last 向下匹配其他location
break 终止匹配，不会再匹配下面的location
redirect 返回302重定向，这个是临时重定向
permanent 返回301重定向，这个是永久重定向，

官网介绍
 301和302的区别
 博客

七、upstream

nginx配置

upstream gunicorn_pool
{
    #server 地址:端口号 weight表示权值，权值越大，被分配的几率越大;max_fails表示在fail_timeout中失败的最大次数，如果达到该次数，就不再导流量到该server
    server 192.168.137.130:9098 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server 192.168.137.133:9098 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}

server {
    listen 80;
    server_name 127.0.0.1 www.test.com;
    access_log /data/logs/nginx_access.log;
    error_log /data/logs/nginx_error.log;
    location @gunicorn_proxy {
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_redirect off;
        proxy_pass http://gunicorn_pool;
    }
}

配置一个upstream，gunicorn_pool。里面有两个服务层（130和137）
如果两个服务层都正常，Nginx会把流量根据weight值，导流到两个服务器。
同一个请求中，如果nginx导流到server1，发现返回的是错误响应（例如502），nginx会把请求再发送server2，相当于重试。这时会记录server1的fail次数+1
如果再fail_timeout时间内，server1的fail次数超过max_fails，在fail_timeout时间内，nginx就不会再把其他请求导流到server1了。

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