Nginx 是一个高性能的开源Web服务器和反向代理服务器，最早由俄罗斯程序员 Igor Sysoev 于2004年发布。Nginx 被广泛用于处理静态内容、负载均衡、反向代理和 HTTP 缓存。其设计上专注于高并发、低内存占用和高响应速度，因此适合高流量的站点和微服务架构。
什么是代理服务器？
代理服务器（Proxy Server）的功能是代理网络用户去取得网络信息。形象地说，它是网络信息的中转站，是个人网络和Internet服务商之间的中间代理机构，负责转发合法的网络信息，对转发进行控制和登记。
我们经常会看到，某某店是什么品牌的独家代理，比如：A 要去买一包香烟，可是这个香烟只有 B 公司能够生产，那么 A 也只能去 B 购买，但是很多情况下 B 通常只是负责生产，而不进行销售，这个时候 C 出现了，C和B达成协议，C 以后就专门负责销售B生产的香烟，A也就只能去C店里购买，这时候我们就称 C 是 B 的代理（独家代理）。
代理服务器通常分为：
正向代理：代理的是客户端
反向代理：代理的是服务器
还是以上面的例子说明：A 可以看作客户端，B 可以看作服务器，正向代理就是 A 想去 C 店铺买香烟，可是 A 又不是自己去，A 让 A2 去帮忙购买香烟，我们就称 A2 是正向代理， 而代理 B 公司进行销售的 C 店铺就是反向代理。
Nginx 的核心特性
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高并发处理：采用异步非阻塞事件驱动架构，可支持大量并发连接。
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负载均衡：支持多种算法和健康检查，能将流量均衡地分配到不同服务器上。
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反向代理：可以代理 HTTP、HTTPS、SMTP 等多种协议，并支持缓存加速。
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静态内容服务：对静态文件如 HTML、图片等有高效的处理能力，适合用作静态资源服务器。
快速实践
# 1.安装 Nginx CentOS
sudo yum install epel-release -y
sudo yum install nginx -y
# 2.启动 Nginx
sudo systemctl start nginx # 启动
sudo systemctl restart nginx # 重启
sudo systemctl stop nginx # 停止
# 启动后，打开浏览器访问 http://localhost，你应该能看到默认的 Nginx 欢迎页面，表示 Nginx 已经成功运行。
Nginx 的常用命令
# 启动
sudo systemctl start nginx
# 重启
sudo systemctl restart nginx
# 停止
sudo systemctl stop nginx
# 重载配置文件
sudo systemctl reload nginx
# 直接采用nginx命令
# 启动: nginx
# 停止: nginx -s stop
# 优雅地停止(等待当前请求处理完成后再停止): sudo nginx -s quit
# 重新加载配置: nginx -s reload
# 检查配置文件的（nginx.conf）是否合法: nginx -t
# 查看 Nginx 运行状态
sudo systemctl status nginx
# 查看版本
nginx -v
# 查看详细版本及编译参数
nginx -V
# 重新打开日志文件
sudo nginx -s reopen
Nginx配置文件结构说明
配置文件默认地址：/etc/nginx/nginx.conf
额外配置文件默认地址：
- /etc/nginx/conf.d/*.conf：用于定义虚拟主机或其他模块的配置
- /etc/nginx/sites-available/：用于存储各站点的配置文件（通常在 Debian 系列中使用）
- /etc/nginx/sites-enabled/：存放实际启用的站点配置文件（通常是 sites-available 中文件的软链接）
... #全局块
events { #events块
...
}
http #http块
{
... #http全局块
server #server块
{
... #server全局块
location [PATTERN] #location块
{
...
}
location [PATTERN]
{
...
}
}
server
{
...
}
... #http全局块
}
-
1、全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。
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2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。
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3、http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。
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4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。
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5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。
简单的Nginx配置文件实例讲解
##################### 每个指令必须有分号结束 #################
# user nobody nobody; # 配置用户或者组，默认为nobody nobody
# worker_processes 1; # 允许生成的进程数，默认为1
# pid /nginx/pid/nginx.pid; # 指定nginx进程运行文件存放地址
# error_log log/error.log debug; # 制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
events {
# accept_mutex on; # 设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
# multi_accept on; # 设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
# use epoll; # 事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
# worker_connections 1024; # 最大连接数
}
http {
# include mime.types; # 文件扩展名与文件类型映射表
# default_type application/octet-stream; # 默认文件类型，默认为text/plain
# client_max_body_size 50m;
# access_log off; # 取消服务日志
# log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
# log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
# access_log log/access.log myFormat; # combined为日志格式的默认值
# sendfile on; # 允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块
# tcp_nopush on;
# sendfile_max_chunk 100k; # 每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限
# keepalive_timeout 65; # 连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块
# gzip on;
upstream mysvr {
server 127.0.0.1:7878;
server 127.0.0.1:7879 backup; # 热备
}
server {
keepalive_requests 120; # 单连接请求上限次数。
listen 4545; # 监听端口
server_name 127.0.0.1; # 监听地址
# 请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
location ~*^.+$ {
# root path; # 根目录
# index vv.txt; # 设置默认页
proxy_pass http://mysvr; # 请求转向mysvr 定义的服务器列表
deny 127.0.0.1; # 拒绝的ip
allow 172.18.5.54; # 允许的ip
}
}
error_page 404 https://www..com; # 错误页
server {
listen 443;
server_name www.xxx.xxx;
ssl on;
ssl_certificate /etc/nginx/conf.d/3468165_rtc.pem;
ssl_certificate_key /etc/nginx/conf.d/3468165_rtc.key;
ssl_session_timeout 5m;
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
ssl_ciphers ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv2:+EXP;
ssl_prefer_server_ciphers on;
location / {
proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $http_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;
proxy_buffers 8 32k;
proxy_buffer_size 64k;
proxy_pass http://172.17.0.1:1027;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
}
access_log /.log;
}
server {
listen 80;
server_name xxx.com;
location / {
proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $http_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;
proxy_buffers 8 32k;
proxy_buffer_size 64k;
proxy_pass http://172.17.0.1:1234;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
}
access_log /.log;
}
}
# 上面是nginx的基本配置，需要注意的有以下几点：
# 1.$remote_addr 与 $http_x_forwarded_for 用以记录客户端的ip地址；
# 2.$remote_user：用来记录客户端用户名称；
# 3.$time_local： 用来记录访问时间与时区；
# 4.$request： 用来记录请求的url与http协议；
# 5.$status： 用来记录请求状态；成功是200；
# 6.$body_bytes_s ent：记录发送给客户端文件主体内容大小；
# 7.$http_referer： 用来记录从那个页面链接访问过来的；
# 8.$http_user_agent： 记录客户端浏览器的相关信息；
# 惊群现象：一个网路连接到来，多个睡眠的进程被同时叫醒，但只有一个进程能获得链接，这样会影响系统性能。
# 每个指令必须有分号结束。
nginx路径匹配符号
= 表示精确匹配
^~ 表示uri以某个常规字符串开头,大多情况下用来匹配url路径，nginx不对url做编码，因此请求为/static/20%/aa，可以被规则^~ /static/ /aa匹配到（注意是空格）。
~ 正则匹配(区分大小写)
~* 正则匹配(不区分大小写)
!~ 区分大小写不匹配
!~* 不区分大小写不匹配
/ 任何请求都会匹配
nginx符号优先级
首先匹配 =，其次匹配^~, 其次是按文件中顺序的正则匹配，最后是交给 / 通用匹配。当有匹配成功时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。（精准匹配>模糊匹配>通用匹配）
nginx 架构设计原理和思想
Nginx 的架构设计以高并发、可伸缩性和模块化为核心，采用事件驱动的异步非阻塞模式来处理请求。其整体架构由多个模块和事件机制组成，具备高效的网络 I/O 能力。
架构图 (包图)
Nginx Core
│
├── Event Module # 事件模块，负责异步事件循环
│
├── HTTP Module # HTTP 服务模块
│
│ ├── Access Module # 访问控制
│ ├── Upstream Module # 反向代理/负载均衡
│ ├── Cache Module # 缓存功能
│ └── Filter Module # 请求过滤功能
│
├── Mail Module # 邮件代理服务模块
│
└── Stream Module # TCP/UDP 流式传输模块
总结
| 产品 | 优点 | 缺点 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| Nginx | 高并发性能强，事件驱动架构，占用资源少，轻量级 | 配置灵活性较低，部分配置复杂 | 高性能、高并发模块化设计，扩展性强 | 高并发访问的网站反向代理、负载均衡、缓存 |
| Apache | 丰富的模块和广泛的社区支持，支持 .htaccess 配置 | 高并发性能较低，占用内存和 CPU 资源相对较高 | 灵活的配置管理成熟稳定 | 中小型网站静态内容少、动态内容较多的应用 |
| LiteSpeed | 与 Apache 兼容，支持 .htaccess，高性能，事件驱动 | 商业收费，开源版本功能受限 | 高效静态内容处理动态内容优化 | 高流量网站，需兼容 Apache 的环境 |
| Caddy | 内置 HTTPS 和自动证书管理，配置简单 | 插件生态较少，定制化能力不及 Nginx 和 Apache | 自动化 HTTPS简单易用 | 小型个人项目小型静态站点托管 |
| HAProxy | 优异的负载均衡和反向代理能力，稳定性高 | 不支持 HTTP 服务，需搭配其他 Web 服务器 | 强大的负载均衡广泛用于企业环境 | 负载均衡大规模反向代理和流量管理 |
Nginx 因其高并发性能和模块化设计，是高流量和复杂架构中的理想选择。Apache 因灵活的配置和丰富的模块适合中小型网站。LiteSpeed 则适合需要与 Apache 兼容又追求性能的网站。Caddy 提供快速简便的 HTTPS 配置，适合小型项目，而 HAProxy 是专注于负载均衡和代理的强大解决方案。
其他
root 和 alias 指令在 Nginx 中都用于指定文件系统中的目录，但它们的使用场景和行为有所不同：
# 1.root 指令
• root 用于指定请求的根目录。
• 该指令会将请求的 URI 与 root 指定的目录合并来确定文件路径。
• 如果配置了 location /path 和 root /opt/web, 当请求 http://xxx/path/file 时，Nginx 会尝试访问 /opt/web/path/file。
location / {
root /opt/web;
try_files $uri $uri/ /index.html;
}
# 2.alias 指令
• alias 用于将请求的 URI 匹配到指定的目录。
• 与 root 不同，alias 不会将 URI 合并到目录路径中，而是直接将整个请求 URI 替换为 alias 指定的目录。
• 如果配置了 location /path/ 和 alias /opt/web/, 当请求 http://xxx/path/file 时，Nginx 会尝试访问 /opt/web/file。
location /path/ {
alias /opt/web/;
try_files $uri $uri/ /index.html;
}
# 总结
root：root 指令在 location 中的匹配路径之后附加 URI 部分。例如，location /path 和 root /opt/web 会将 /path/file 映射到 /opt/web/path/file。
alias：alias 指令直接替换 location 中的路径部分，不附加任何 URI 部分。例如，location /path/ 和 alias /opt/web/ 会将 /path/file 映射到 /opt/web/file。
nginx 的几种分流方案
upstream www.xxx.com {
ip_hash; # 根据IP分流
server 172.16.125.76:8066 weight=10; # 根据权重，weight 权重过大代表承担的负载就越大
server 172.16.125.76:8077 down; # down 表示负载过重或者不参与负载
server 172.16.0.18:8066 max_fails=3 fail_timeout=30s; # max_fails 失败超过指定次数会暂停或请求转往其它服务器，fail_timeout 失败超过指定次数后暂停时间
server 172.16.0.18:8077 backup; # backup 其它服务器时或down时才会请求backup服务器
}
nginx搭文件服务器
http {
autoindex on; # 显示目录
autoindex_exact_size on; # 显示文件大小
autoindex_localtime on; # 显示文件时间
server {
listen 8080 default_server;
listen [::]:8080 default_server;
server_name _;
root /data/;
location / {
}
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
}
致谢
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参考资料
官网: nginx.org/
官网下载: nginx.org/en/download…
中文文档: www.nginx.cn/doc/index.h…
源码地址: github.com/nginx/nginx
