本文为看视频《Nginx入门到实践》总结的学习笔记。

一、服务器基础配置

远程链接服务器

ssh 用户名@公网ip

默认的用户名是root，假如公网 ip 是 a.b.c.d, 那链接命名就是

ssh root@a.b.c.d

下载安装基础库

yum -y install gcc gcc-c++ autoconf pcre pcre-devel make automake
yum -y install wget httpd-tools vim

关闭 iptables

查看iptables规则

iptables -L
或
iptables -t nat -L

关闭 iptables 规则

iptables -F
或
iptables -t nat -F

关闭 SELinux

查看是否打开

getenforce

关闭

setenforce 0

二、Nginx 简介及安装

Nginx 是一个开源且高性能、高可靠的 HTTP 中间件、代理服务。

安装Nginx

打开官网 https://nginx.org/en/linux_packages.html#stable

To set up the yum repository for RHEL/CentOS, create the file named /etc/yum.repos.d/nginx.repo with the following contents:

[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/OS/OSRELEASE/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

Replace “OS” with “rhel” or “centos”, depending on the distribution used, and “OSRELEASE” with “6” or “7”, for 6.x or 7.x versions, respectively.

三、安装目录及配置讲解

3.1 安装目录讲解

查看nginx的所有安装目录

rpm -ql nginx

然后得到如下配置

[root@ ~]# rpm -ql nginx

nginx日志轮转，用于logrotate服务的日志切割
/etc/logrotate.d/nginx

nginx主配置文件
/etc/nginx/nginx.conf
/etc/nginx
/etc/nginx/conf.d
/etc/nginx/conf.d/default.conf

cgi配置相关，fastcgi配置
/etc/nginx/fastcgi_params
/etc/nginx/scgi_params
/etc/nginx/uwsgi_params

编码转换映射转化文件
/etc/nginx/koi-utf
/etc/nginx/koi-win
/etc/nginx/win-utf

设置http协议的 Content-Type 与扩展名对应关系
/etc/nginx/mime.types


用于配置出系统守护进程管理器管理方式
/etc/sysconfig/nginx
/etc/sysconfig/nginx-debug
/usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
/usr/lib/systemd/system/nginx.service

nginx模块目录
/etc/nginx/modules
/usr/lib64/nginx/modules


/usr/lib64/nginx

/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/check-reload
/usr/libexec/initscripts/legacy-actions/nginx/upgrade

nginx服务的启动管理的终端命令
/usr/sbin/nginx
/usr/sbin/nginx-debug

nginx的手册和帮助文件
/usr/share/doc/nginx-1.14.0
/usr/share/doc/nginx-1.14.0/COPYRIGHT
/usr/share/man/man8/nginx.8.gz


/usr/share/nginx
/usr/share/nginx/html
/usr/share/nginx/html/50x.html
/usr/share/nginx/html/index.html

nginx 的缓存目录
/var/cache/nginx

nginx日志目录
/var/log/nginx

3.2 安装编译参数

命令 nginx -V 查看所有编译参数

3.3 Nginx 默认配置语法

参数	说明
user	设置nginx服务的系统使用用户
worker_processes	工作进程数（一般与服务器核数保持一致）
rror_log	nginx的错误日志
pid	nginx服务启动时候pid
events -> worker_connections	每个进程允许最大连接数
events -> use	工作进程数

nginx 的默认配置文件

文件路径 /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    #charset koi8-r;
    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

    #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   /usr/share/nginx/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;
    #}
}

可以去 /usr/share/nginx/html/index.html 修改默认的展示页面，也可以去 /usr/share/nginx/html/50x.html 修改错误页面。

修改后重启 nginx

systemctl reload nginx.service
或
systemctl restart nginx.service

检查 nginx 配置，结果出现 successful 表示成功

nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf

重新加载配置

nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf

四、常见 Nginx 中间架构

静态资源WEB服务
代理服务
负载均衡调度器 SLB
动态缓存

4.1 静态资源WEB服务

配置语法-文件读取

Syntax: sendfile on|off;
Default: sendfile off;
Context: http,server,location,if in location

引读：--with-file-aio 异步文件读取

配置语法- tcp_nopush

Syntax: tcp_nopush on|off;
Default: tcp_nopush off;
Context: http,server,location

配置语法- tcp_nodelay

Syntax: tcp_nodelay on|off;
Default: tcp_nodelay on;
Context: http,server,location

配置语法- 压缩

Syntax: gzip_comp_level level;
Default: gzip_comp_level 1;
Context: http,server,location

Syntax: gzip_http_version 1.0|1.1;
Default: gzip_http_version 1.1;
Context: http,server,location

扩展 Nginx 压缩模块

预读 gzip 功能
http_gzip_static_module

应用支持 gunzip 的压缩方式
http_gunzip_module

浏览器缓存设置

配置语法 - expires

添加 Cache-Control、Expires 头

Syntax：expires [modified] time;
		expires epoch | max | off
Default: expires off;
Context: http, server, location, if in location

跨域

*表示允许所有的网站跨域，为了安全起见可以设置仅需要的网址

location ~ .*\.(htm|html)$ {
    add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS;
    root /opt/app/code
}

基于 http_refer 防盗链配置模块

Syntax: valid_referers none | blocked | server_names | string...;
Default: -
Context: server, location,

4.2 代理服务

正向代理与反向代理的区别在于代理的对象不一样

正向代理代理的对象是客户端
反向代理代理的对象是服务端

配置语法

Syntax: proxy_pass URL
Default: -
Context: location,if in location,limit_except

URL 一般是以下三种

http://localhost:8080/uri/
https://192.168.1.1:8000/uri/
http://unix:/tmp/backend.socket:/uri/;

4.3 负载均衡

HttpIndex模块

这个模块提供一个简单方法来实现在轮询和客户端IP之间的后端服务器负荷平衡。

配置范例：

resolver 10.0.0.1;

upstream dynamic {
    zone upstream_dynamic 64k;
    
    hash $request_uri;  #按照url的hash值来分配，同一个url分配到同一个服务器

    server backend1.example.com      weight=5;
    server backend2.example.com:8080 fail_timeout=5s slow_start=30s;
    server 192.0.2.1                 max_fails=3;
    server backend3.example.com      resolve;
    server backend4.example.com      service=http resolve;

    server backup1.example.com:8080  backup;
    server backup2.example.com:8080  backup;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://dynamic;
        health_check;
    }
}

状态解释

配置	说明
down	当前的server暂时不参与负载均衡
backup	预留的备份服务器
max_fails	允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails 失败后，服务暂停的时间
max_conns	限制最大的接收的连接数

调度算法

配置	说明
轮询	按时间顺序逐一分配到不停的后端服务器
加权轮询	weight值越大，分配到的访问几率越高
ip_hash	每个请求按照访问IP的hash结果分配，这样来自同一个ip固定访问一个后端服务器
url_hash	按照访问的URL的hash结果来分配请求，使每个URL定向到同一个后端服务器
least_conn	最少连接数，哪个机器连接数少就分发
hash关键数值	hash自定义的key

4.4 缓存

缓存类型分类：客户端缓存，代理缓存，服务端缓存

proxy_cache

Syntax:	proxy_cache zone | off;
Default:	
proxy_cache off;
Context:	http, server, location

proxy_cache_path

Syntax:	proxy_cache_path path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size] [manager_files=number] [manager_sleep=time] [manager_threshold=time] [loader_files=number] [loader_sleep=time] [loader_threshold=time] [purger=on|off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];
Default:	—
Context:	http

实例

proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=cache_zone:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;

map $request_method $purge_method {
    PURGE   1;
    default 0;
}

server {
    ...
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_cache cache_zone;
        proxy_cache_key $uri;
        proxy_cache_purge $purge_method;
        # 当分配的服务器出现50X 错误时分配另一台服务器
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504
    }
}

五、Nginx深度学习

5.1 动静分离

upstream java_api{
    server 127.0.0.1:8080;
}
server {
    ...
    #匹配到jsp结尾的请求去请求服务器
    location ~ \.jsp$ {
        proxy_pass http://java_api;
        index index.html index.htm;
    }
    
    #匹配到图片资源返回本地的内容
    location ~ \.(jpg|png|gif)$ {
        expires 1h;
        gzip on;
    }
}

5.2 Nginx 的 rewrite规则

作用：实现 url 重写以及重定向

使用场景：

URL 访问跳转，支持开发设计

页面跳转、兼容性支持、展示效果等
SEO优化
维护。后台维护、流量转发等
安全

语法

Syntax:	rewrite regex replacement [flag];
Default:	—
Context:	server, location, if

If the specified regular expression matches a request URI, URI is changed as specified in the *replacement* string. The rewrite directives are executed sequentially in order of their appearance in the configuration file. It is possible to terminate further processing of the directives using flags. If a replacement string starts with “http://”, “https://”, or “$scheme”, the processing stops and the redirect is returned to a client.

An optional *flag* parameter can be one of:

last

停止rewrite检测

stops processing the current set of ngx_http_rewrite_module directives and starts a search for a new location matching the changed URI;
break

停止rewrite检测

stops processing the current set of ngx_http_rewrite_module directives as with the break directive;
redirect

返回302临时重定向，地址栏会显示跳转后的地址

returns a temporary redirect with the 302 code; used if a replacement string does not start with “http://”, “https://”, or “$scheme”;
permanent

返回302永久重定向，地址栏会显示跳转后的地址

returns a permanent redirect with the 301 code.

The full redirect URL is formed according to the request scheme ($scheme) and theserver_name_in_redirect and port_in_redirect directives.

Example:

server {
    ...
    rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 last;
    rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra  last;
    return  403;
    ...
}

But if these directives are put inside the “/download/” location, the last flag should be replaced bybreak, or otherwise nginx will make 10 cycles and return the 500 error:

location /download/ {
    rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 break;
    rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra  break;
    return  403;
}

If a *replacement* string includes the new request arguments, the previous request arguments are appended after them. If this is undesired, putting a question mark at the end of a replacement string avoids having them appended, for example:

rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1? last;

If a regular expression includes the “}” or “;” characters, the whole expressions should be enclosed in single or double quotes.

5.3 安全校验 secure_link

指定并允许检查请求的链接的真实性以及保护资源免遭未授权的访问

限制链接生效周期

Syntax:	secure_link expression;
Default:	—
Context:	http, server, location

Syntax:	secure_link_md5 expression;
Default:	—
Context:	http, server, location

Example:

location /s/ {
    secure_link $arg_md5,$arg_expires;
    secure_link_md5 "$secure_link_expires$uri$remote_addr secret";

    if ($secure_link = "") {
        return 403;
    }

    if ($secure_link = "0") {
        return 410;
    }

    ...
}

5.3 geoip_module 模块

基于 IP 地址匹配 MaxMind GeoIP 二进制文件，读取 IP 所在地域信息

安装： yum install nginx-module-geoip

使用场景

区别国内外做HTTP 访问规则
区别国内城市地域做 HTTP 访问规则

5.4 配置 HTTPS

server {
    listen              443 ssl;
    server_name         www.example.com;
    ssl_certificate     www.example.com.crt;
    ssl_certificate_key www.example.com.key;
    ssl_protocols       TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;
    ...
}

HTTPS 服务优化

激活 keepalive 长连接
设置 ssl session 缓存

server{
    listen 		 443;
    server_name  116.62.103.228 jeson.t.imooc.io;
    keepalive_timeout  100;
    
    ssl on;
    ssl_session_cache  shared:SSL:10m;
    ssl_session_timeout  10m;
    
    ssl_certificate     www.example.com.crt;
    ssl_certificate_key www.example.com.key;
    
    index index.html index.htm;
    location / {
        root /opt/app/code;
    }
}

5.5 Nginx 与 Lua 开发

Lua 是一个简洁、轻量、可扩展的脚本语言

Nginx + Lua 优势：充分的结合 Nginx 的并发处理 epoll 优势和 Lua 的轻量实现简单的功能且高并发的场景。

安装

yum install lua

运行 lua 有两种方式：命令行和脚本

命令行模式

在命令行输入 lua 开启命令行交互模式

脚本模式

编写 test.lua 文件，执行 lua test.lua 运行

注释

-- 行注释
--[[
    块注释
--]]

六、Nginx 常见问题

多个 server_name 的优先级

如果多个文件配置有相同的 server_name ，根据文件名先读取到哪个文件就加载哪个文件的配置

location 匹配优先级

=  进行普通字符精确匹配，也就是完全匹配
^~ 表示普通字符匹配，使用前缀匹配
~ \~*  表示执行一个正则匹配()

前两种匹配到之后就不往下继续匹配了，最后一种会继续往下匹配，如果没有匹配到，就用它的匹配。也就是前两种优先级比第三种高。

try_files 的使用

按顺序检查文件是否存在

location / {
    try_files $uri $uri/ /index.php;
}

七、Nginx 性能优化

7.1 文件句柄

文件句柄：linux\Unix 一切皆文件，文件句柄就是一个索引

设置方式：系统全局性修改，用户局部性修改，进程局部性修改

修改方法：

系统全局修改和针对用户修改

vim /etc/security/limits.conf

加入以下代码

# 给root用户设置
root soft nofile 10000
root hard nofile 10000
# 给所有用户全局设置
*    soft nofile 10000
*    hard nofile 10000

soft 不是强制性的，超过设置的值会提醒但不强制执行；hard 会强制执行

针对进程修改

vim /etc/nginx/nginx.conf

添加以下代码

worker_rlimit_nofile 20000

7.2 CPU 亲和

查看当前服务器的 CPU 个数

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id"|sort|uniq|wc -l

查看 CPU 核数

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores"|uniq

worker_processes = CPU 个数 * CPU 核数

假如有 2 个 CPU，每个 CPU 有 8 核，那 worker_processes 应该是16

打开 nginx 配置文件 vim /etc/nginx/nginx.conf

worker_processes  16;
worker_cpu_affinity  auto;

然后刷新nginx配置 nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf

7.3 Nginx 的通用配置

user  nginx;
worker_processes  1;
worker_cpu_affinity auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;

worker_rlimit_nofile 10000;

events {
    use epoll;
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    charset utf-8;

    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;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    gzip  on;
    gzip_disable  "MSIE [1-6]\.";
    gzip_http_version 1.1;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

八、基于 Nginx 架构的安全

8.1 常见的恶意行为及防范手段

常见恶意行为：爬虫行为和恶意抓取、资源盗用

常用防范手段：

基础防盗链功能：目的不让恶意用户轻易爬取网站数据

secure_link_module: 提高数据安全性，对数据增加加密验证和失效性，适合核心重要数据

access_module: 对后台、部分用户服务的数据提供 IP 防控

8.2 常见的攻击手段

后台密码撞库

通过猜测密码字段不断对后台系统登录性尝试，获取后台登录密码

防范手段：

后台登录密码复杂度
access_module 对后台提供 IP 防控
预警机制

文件上传漏洞

location ^~ /upload{
    root /opt/app/images;
    if($requst_filename ~*(.*)\.php){
        return 403;
    }
}

SQL 注入

利用未过滤/未审核用户输入的攻击方法，让应用运行本不应该运行的 SQL 代码

Nginx + Lua 防火墙实现：https://github.com/loveshell/ngx_lua_waf

以上就是 Nginx 学习笔记的全部内容。

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