前言

大家好,我是老马。很高兴遇到你。

我们为 java 开发者实现了 java 版本的 nginx

https://github.com/houbb/nginx4j

如果你想知道 servlet 如何处理的,可以参考我的另一个项目:

手写从零实现简易版 tomcat minicat

手写 nginx 系列

如果你对 nginx 原理感兴趣,可以阅读:

从零手写实现 nginx-01-为什么不能有 java 版本的 nginx?

从零手写实现 nginx-02-nginx 的核心能力

从零手写实现 nginx-03-nginx 基于 Netty 实现

从零手写实现 nginx-04-基于 netty http 出入参优化处理

从零手写实现 nginx-05-MIME类型(Multipurpose Internet Mail Extensions,多用途互联网邮件扩展类型)

从零手写实现 nginx-06-文件夹自动索引

从零手写实现 nginx-07-大文件下载

从零手写实现 nginx-08-范围查询

从零手写实现 nginx-09-文件压缩

从零手写实现 nginx-10-sendfile 零拷贝

从零手写实现 nginx-11-file+range 合并

从零手写实现 nginx-12-keep-alive 连接复用

从零手写实现 nginx-13-nginx.conf 配置文件介绍

从零手写实现 nginx-14-nginx.conf 和 hocon 格式有关系吗?

从零手写实现 nginx-15-nginx.conf 如何通过 java 解析处理?

从零手写实现 nginx-16-nginx 支持配置多个 server

从零手写实现 nginx-17-nginx 默认配置优化

从零手写实现 nginx-18-nginx 请求头+响应头操作

从零手写实现 nginx-19-nginx cors

从零手写实现 nginx-20-nginx 占位符 placeholder

从零手写实现 nginx-21-nginx modules 模块信息概览

从零手写实现 nginx-22-nginx modules 分模块加载优化

从零手写实现 nginx-23-nginx cookie 的操作处理

从零手写实现 nginx-24-nginx IF 指令

从零手写实现 nginx-25-nginx map 指令

从零手写实现 nginx-26-nginx rewrite 指令

从零手写实现 nginx-27-nginx return 指令

从零手写实现 nginx-28-nginx error_pages 指令

从零手写实现 nginx-29-nginx try_files 指令

从零手写实现 nginx-30-nginx proxy_pass upstream 指令

从零手写实现 nginx-31-nginx load-balance 负载均衡

从零手写实现 nginx-32-nginx load-balance 算法 java 实现

从零手写实现 nginx-33-nginx http proxy_pass 测试验证

从零手写实现 nginx-34-proxy_pass 配置加载处理

从零手写实现 nginx-35-proxy_pass netty 如何实现?

前言

大家好,我是老马。

这一节我们来系统的看一下 nginx 有哪些模块,为我们后续的设计实现打下基础。

模块概览

Nginx 的配置文件通常由几个不同的模块组成,这些模块定义了服务器的不同方面。以下是一些主要的配置模块:

  1. main(主配置) - 这是配置文件的核心部分,包括了全局设置和默认行为。

  2. events(事件) - 这个模块定义了Nginx如何处理连接和事件。例如,它设置了工作进程的数量和连接的超时时间。

  3. http(HTTP模块) - 这个模块定义了HTTP服务器的配置,包括日志格式、MIME类型、文件扩展名和文件类型映射等。

  4. mail(邮件模块) - 如果Nginx配置为邮件代理,这个模块定义了邮件处理的配置。

  5. stream(流模块) - 这个模块定义了TCP和UDP服务器的配置,用于处理非HTTP协议的流量。

  6. server(服务器) - 这个模块定义了虚拟服务器的配置,包括监听的端口、服务器名称、处理请求的规则等。

  7. location(位置) - 这个模块定义了请求的匹配规则和相应的处理指令,可以嵌套在server模块中。

  8. upstream(上游) - 这个模块定义了后端服务器的列表,用于负载均衡和反向代理。

  9. include(包含) - 这个指令用于包含其他配置文件,使得配置更加模块化和易于管理。

  10. log_format(日志格式) - 定义自定义的日志格式。

  11. ssl(SSL模块) - 如果配置了SSL,这个模块定义了SSL相关的设置,如证书和密钥文件。

  12. if(条件判断) - 这个指令允许在配置文件中进行条件判断,根据条件来启用或禁用某些配置。

这些模块通过不同的指令和参数组合,允许管理员精细地控制Nginx服务器的行为。

配置文件通常以nginx.conf为文件名,并且可以在不同的目录级别上进行分割,以便于管理和维护。

模块

1. Main (全局) 模块

全局模块配置 Nginx 的全局设置,例如工作进程数量、日志路径等。

通常,这些配置位于 Nginx 配置文件的顶部。

worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

指令

Nginx Main(全局)模块配置指令及其示例:

指令名称 说明 示例
worker_processes 指定工作进程数量。 worker_processes auto;
error_log 配置错误日志路径和日志级别。 error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid 指定存储 Nginx 主进程 PID 的文件路径。 pid /run/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile 设置工作进程可打开的最大文件描述符数量。 worker_rlimit_nofile 8192;
worker_priority 设置工作进程的优先级。 worker_priority -10;
daemon 是否以守护进程方式运行 Nginx。 daemon on;
master_process 是否启用主进程模式。 master_process on;
user 设置 Nginx 进程的用户和组。 user www-data;
worker_cpu_affinity 绑定工作进程到特定 CPU 核心。 worker_cpu_affinity auto;
worker_shutdown_timeout 设置工作进程关闭时的超时时间。 worker_shutdown_timeout 10s;
timer_resolution 设置事件定时器的分辨率。 timer_resolution 100ms;
include 包含其他配置文件。 include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
load_module 动态加载 Nginx 模块。 load_module modules/ngx_http_geoip_module.so;
env 设置环境变量。 env PATH;
env MY_VARIABLE=value;

配置示例

以下是一个包含多个 Main 模块指令的 Nginx 配置示例:

worker_processes auto;                             # 自动配置工作进程数量
error_log /var/log/nginx/error.log warn;           # 错误日志路径和级别
pid /run/nginx.pid;                                # PID 文件路径
worker_rlimit_nofile 8192;                         # 最大文件描述符数量
worker_priority -10;                               # 工作进程优先级
daemon on;                                         # 以守护进程方式运行
master_process on;                                 # 启用主进程模式
user www-data;                                     # 进程用户和组
worker_cpu_affinity auto;                          # 自动绑定工作进程到 CPU 核心
worker_shutdown_timeout 10s;                       # 工作进程关闭超时时间
timer_resolution 100ms;                            # 事件定时器分辨率
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;                  # 包含其他配置文件
load_module modules/ngx_http_geoip_module.so;      # 动态加载模块
env PATH;                                          # 设置环境变量
env MY_VARIABLE=value;                             # 设置自定义环境变量

通过合理配置这些全局指令,可以优化 Nginx 的性能和稳定性,并确保其在各种操作系统和硬件环境下的高效运行。

2. Events 模块

Events 模块配置与连接处理相关的参数,例如每个工作进程允许的最大连接数。

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

Nginx 的 Events 模块用于配置处理事件的相关参数,例如每个工作进程允许的最大连接数、使用的事件模型等。以下是 Nginx Events 模块的常见配置指令及其示例:

指令名称 说明 示例
worker_connections 每个工作进程允许的最大连接数。 worker_connections 1024;
multi_accept 设置工作进程是否同时接受多个新连接。 multi_accept on;
use 指定使用的事件驱动模型。 use epoll;

配置示例

以下是一个包含多个 Events 模块指令的 Nginx 配置示例:

events {
    worker_connections 1024;  # 每个工作进程允许的最大连接数
    multi_accept on;          # 同时接受多个新连接
    use epoll;                # 使用 epoll 事件驱动模型(适用于 Linux)
}

指令详细说明

  1. worker_connections
    • 说明:设置每个工作进程允许的最大连接数。这是一个关键参数,决定了 Nginx 的并发处理能力。
    • 示例:worker_connections 1024;
  2. multi_accept
    • 说明:当设置为 on 时,每个工作进程将尝试同时接受所有的新连接。当负载较重时,这可以提高连接的接受速度。
    • 示例:multi_accept on;
  3. use
    • 说明:指定 Nginx 使用的事件驱动模型。常见的选项包括 selectpollkqueueepoll/dev/polleventport 等。选择适合操作系统和负载的事件模型可以显著提高性能。
    • 示例:use epoll;(epoll 是 Linux 上性能优异的事件驱动模型)

通过合理配置 Events 模块指令,可以优化 Nginx 的事件处理性能,提升服务器在高并发环境下的响应能力。

events 模块可以配置多个吗?

在 Nginx 中,Events 模块本身只能配置一个。

这是因为 Events 模块主要用于配置与事件处理相关的参数,例如工作进程允许的最大连接数、事件驱动模型等。

这些配置对于整个 Nginx 实例是全局性质的,因此只需要一个 Events 模块来定义这些参数即可。

在 Nginx 的配置文件中,Events 模块通常位于 nginx.conf 文件的顶层,如下所示:

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

上述配置示例中,events 块内的指令只能配置一次,且其中的指令影响所有工作进程和连接处理。

如果需要更多的事件处理配置,通常情况下并不会在同一个配置文件中重复定义 events 块,而是依赖于全局配置的一致性。

因此,答案是:在 Nginx 中,Events 模块本身只能配置一个,用于定义全局的事件处理参数。

3. HTTP 模块

HTTP 模块是最常用的模块,包含 HTTP 服务器和反向代理相关的配置。

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

    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;
    keepalive_timeout 65;

    # Include server blocks
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

nginx http 模块可以配置多个吗?

在 Nginx 配置文件中,每个文件只能包含一个 http 块,用于定义 HTTP 服务器的全局配置。

这个 http 块包含了所有的 server 块,每个 server 块代表一个虚拟主机或者一个 HTTP 服务配置单元。

Nginx HTTP 模块配置指令及其示例:

以下是一些常见的 Nginx HTTP 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
include 包含其他配置文件。
default_type 设置默认的 MIME 类型。
log_format 定义日志格式。
access_log 配置访问日志路径和格式。
error_log 配置错误日志路径和级别。
gzip 启用或禁用 Gzip 压缩。
gzip_types 配置哪些 MIME 类型的响应需要进行 Gzip 压缩。
client_max_body_size 设置请求体的最大大小。
keepalive_timeout 配置 Keep-Alive 连接超时时间。
proxy_cache_path 配置反向代理的缓存路径和参数。
proxy_set_header 设置发送给后端服务器的 HTTP 头字段。
proxy_pass 设置反向代理到后端服务器。
root 设置请求的根目录。
index 设置默认的索引文件。
try_files 配置尝试查找文件的规则。
error_page 配置错误页面。
expires 设置响应的过期时间。
add_header 添加 HTTP 响应头字段。
ssl_certificate 配置 SSL 证书文件路径。
ssl_certificate_key 配置 SSL 证书私钥文件路径。
ssl_protocols 配置支持的 SSL 协议版本。
ssl_ciphers 配置支持的 SSL 加密算法。
server_name 配置虚拟主机的域名。
listen 配置监听的端口和 IP 地址。
resolver 配置域名解析器地址。
include 包含其他配置文件。

以下是一个示例 Nginx 配置文件,包含了上述提到的一些常见的 HTTP 模块配置指令:

# 定义全局的 MIME 类型和默认类型
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

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

    # 配置访问日志
    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    # 配置错误日志
    error_log /var/log/nginx/error.log warn;

    # 第一个虚拟主机配置
    server {
        listen       80;
        server_name  example.com www.example.com;

        root /var/www/example.com;
        index index.html index.htm;

        # 配置请求处理规则
        location / {
            try_files $uri $uri/ =404;
        }

        # 配置反向代理
        location /api/ {
            proxy_pass http://backend_server;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }

        # 启用 Gzip 压缩
        gzip on;
        gzip_types text/plain application/xml;
    }

    # 第二个虚拟主机配置
    server {
        listen       80;
        server_name  anotherdomain.com;

        root /var/www/anotherdomain.com;
        index index.html index.htm;

        # 配置请求处理规则
        location / {
            try_files $uri $uri/ =404;
        }

        # 配置 SSL
        ssl_certificate /etc/nginx/ssl/anotherdomain.com.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/anotherdomain.com.key;
        ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
        ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;

        # 添加自定义 HTTP 头字段
        add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";
    }

    # 全局配置
    client_max_body_size 10M;
    keepalive_timeout 65;

    # 配置 HTTP 缓存
    proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m inactive=60m;
}

在这个示例配置文件中:

  • http 块包含了全局的配置,如包含其他配置文件、默认 MIME 类型、日志格式和路径等。
  • 两个 server 块分别定义了两个虚拟主机的配置,包括监听的端口、域名、根目录、索引文件、请求处理规则(使用 location 块)、反向代理配置、Gzip 压缩、SSL 配置等。
  • 全局配置部分包括了一些通用的配置指令,如客户端请求体大小限制 (client_max_body_size)、Keep-Alive 连接超时时间 (keepalive_timeout),以及 HTTP 缓存配置 (proxy_cache_path)。

这个示例展示了如何通过组合使用不同的 Nginx HTTP 模块配置指令,来实现一个具有多个虚拟主机、反向代理、SSL 加密、HTTP 头字段添加、Gzip 压缩和缓存控制的完整的 HTTP 服务器配置。

4. Server 模块

Server 模块配置单个虚拟主机的参数。

它通常包含在 HTTP 模块内。

server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;

    root /var/www/html;
    index index.html index.htm;

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }

    error_page 404 /404.html;
    location = /404.html {
        internal;
    }
}

nginx server 模块常见的指令表格

以下是一些常见的 Nginx server 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
listen 配置监听的端口和 IP 地址。
server_name 配置虚拟主机的域名。
root 设置请求的根目录。
index 设置默认的索引文件。
location 定义请求处理的位置块。
try_files 配置尝试查找文件的规则。
error_page 配置错误页面。
access_log 配置访问日志路径和格式。
error_log 配置错误日志路径和级别。
ssl_certificate 配置 SSL 证书文件路径。
ssl_certificate_key 配置 SSL 证书私钥文件路径。
ssl_protocols 配置支持的 SSL 协议版本。
ssl_ciphers 配置支持的 SSL 加密算法。
add_header 添加 HTTP 响应头字段。
proxy_pass 设置反向代理到后端服务器。
proxy_set_header 设置发送给后端服务器的 HTTP 头字段。
proxy_read_timeout 配置从后端服务器读取响应的超时时间。
proxy_connect_timeout 配置与后端服务器建立连接的超时时间。
proxy_send_timeout 配置向后端服务器发送请求的超时时间。
proxy_buffering 启用或禁用反向代理缓冲。
proxy_cache 启用反向代理缓存。
proxy_cache_valid 配置反向代理缓存的有效期。
proxy_cache_key 配置反向代理缓存键。
proxy_cache_path 配置反向代理缓存路径和参数。
limit_req_zone 配置请求速率限制区域。
limit_conn_zone 配置连接速率限制区域。
gzip 启用或禁用 Gzip 压缩。
gzip_types 配置哪些 MIME 类型的响应需要进行 Gzip 压缩。
gzip_comp_level 配置 Gzip 压缩级别。
gzip_min_length 配置启用 Gzip 压缩的最小响应长度。
gzip_buffers 配置 Gzip 压缩使用的缓冲区大小。
gzip_disable 配置禁用 Gzip 压缩的条件。
expires 设置响应的过期时间。
add_header 添加 HTTP 响应头字段。
error_page 配置错误页面。

这些指令允许管理员在每个 server 块中配置特定虚拟主机的行为,从基本的请求处理到高级的代理、安全和性能调优配置。

通过合理配置这些指令,可以实现丰富的功能和灵活的服务器行为定制。

nginx server 模块常见的配置例子

以下是一个简单的 Nginx server 模块的配置例子,展示了如何配置一个基本的静态文件服务器:

server {
    listen 80;  # 监听端口

    server_name example.com www.example.com;  # 设置虚拟主机的域名

    root /var/www/example.com;  # 设置根目录

    index index.html index.htm;  # 设置默认的索引文件

    access_log /var/log/nginx/example.access.log;  # 配置访问日志
    error_log /var/log/nginx/example.error.log;    # 配置错误日志

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;  # 配置请求处理规则
    }

    location /images/ {
        # 反向代理到另一个服务器的示例
        proxy_pass http://backend_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }

    # 启用 Gzip 压缩
    gzip on;
    gzip_types text/plain application/xml;

    # 添加自定义 HTTP 响应头
    add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";

    # 设置 SSL 配置示例
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
}

在这个例子中:

  • listen 指令指定了 Nginx 监听的端口。
  • server_name 指令设置了虚拟主机的域名。
  • root 指令定义了服务器的根目录,客户端请求将在这个根目录下查找文件。
  • index 指令设置了默认的索引文件,如果请求的路径是一个目录,则尝试显示指定的索引文件。
  • access_logerror_log 指令配置了访问日志和错误日志的路径。
  • location / 块定义了基本的请求处理规则,使用 try_files 指令尝试查找请求的文件。
  • location /images/ 块演示了如何配置反向代理,将以 /images/ 开头的请求转发到 http://backend_server
  • gzip 指令启用了 Gzip 压缩,并配置了需要压缩的 MIME 类型。
  • add_header 指令添加了自定义的 HTTP 响应头字段。
  • ssl_certificatessl_certificate_key 指令配置了 SSL 证书和私钥的路径,启用了 HTTPS 访问。
  • ssl_protocolsssl_ciphers 指令配置了 SSL 支持的协议版本和加密算法。

这个配置示例展示了一个基本的 Nginx HTTP 服务器配置,包括静态文件服务、反向代理、Gzip 压缩、自定义响应头、SSL 配置等功能。

根据实际需求,可以进一步调整和扩展这些配置来满足特定的应用场景和安全要求。

5. Location 模块

Location 模块用于定义请求路径和处理方法。

location /images/ {
    root /data;
}

location / {
    proxy_pass http://backend;
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

nginx location 常见的指令表格

在 Nginx 的 location 块中,常见的配置指令用于定义请求的处理规则和行为。以下是一些常见的 Nginx location 块配置指令及其说明:

指令名称 说明
alias 定义请求的路径别名。
root 设置请求的根目录。
try_files 配置尝试查找文件的规则。
index 设置默认的索引文件。
rewrite 定义重写规则。
return 定义返回响应码和重定向。
error_page 配置错误页面。
expires 设置响应的过期时间。
limit_req 配置请求速率限制。
limit_conn 配置连接速率限制。
proxy_pass 设置反向代理到后端服务器。
proxy_set_header 设置发送给后端服务器的 HTTP 头字段。
proxy_read_timeout 配置从后端服务器读取响应的超时时间。
proxy_connect_timeout 配置与后端服务器建立连接的超时时间。
proxy_send_timeout 配置向后端服务器发送请求的超时时间。
proxy_buffering 启用或禁用反向代理缓冲。
proxy_cache 启用反向代理缓存。
proxy_cache_valid 配置反向代理缓存的有效期。
proxy_cache_key 配置反向代理缓存键。
proxy_cache_path 配置反向代理缓存路径和参数。
fastcgi_pass 设置 FastCGI 后端服务器。
fastcgi_param 设置传递给 FastCGI 服务器的参数。
uwsgi_pass 设置 uWSGI 后端服务器。
scgi_pass 设置 SCGI 后端服务器。
grpc_pass 设置 gRPC 后端服务器。
include 包含其他配置文件。

这些指令允许管理员在 location 块中配置特定请求路径的处理规则,包括路径重写、缓存控制、反向代理、FastCGI、uWSGI、SCGI 等 CGI 协议支持,以及各种请求速率和连接速率的限制。配置文件中可以根据具体需求组合和使用这些指令,以实现复杂的请求路由和后端服务集成。

nginx location 常见的配置例子

以下是一些常见的 Nginx location 块配置示例,展示了不同情况下如何配置具体的请求处理规则:

静态文件服务

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    root /var/www/example.com;
    index index.html index.htm;

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }

    location /images/ {
        alias /var/www/images/;
    }
}
  • 说明
    • / 路径下的请求使用 try_files 指令尝试查找文件,如果找不到则返回 404。
    • /images/ 路径下的请求使用 alias 指令将请求路径映射到服务器文件系统中的另一个位置。

反向代理

server {
    listen 80;
    server_name api.example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}
  • 说明
    • 所有 / 路径下的请求将被反向代理到名为 backend_server 的后端服务器。
    • 使用 proxy_set_header 指令设置发送给后端服务器的 HTTP 头字段。

FastCGI 服务

server {
    listen 80;
    server_name php.example.com;

    root /var/www/php.example.com;
    index index.php;

    location ~ \.php$ {
        include fastcgi_params;
        fastcgi_pass unix:/var/run/php-fpm.sock;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    }
}
  • 说明
    • 所有以 .php 结尾的请求将使用 fastcgi_pass 指令转发到 PHP FastCGI 进程。
    • fastcgi_param 指令设置传递给 FastCGI 服务器的参数,例如 SCRIPT_FILENAME

缓存控制

server {
    listen 80;
    server_name static.example.com;

    root /var/www/static.example.com;
    index index.html;

    location / {
        expires 1d;
    }
}
  • 说明
    • 所有请求在 / 路径下,响应的过期时间设置为 1 天,使用 expires 指令。

HTTPS 配置

server {
    listen 443 ssl;
    server_name secure.example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/secure.example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/secure.example.com.key;

    location / {
        # HTTPS 配置的具体内容
    }
}
  • 说明
    • 使用 ssl_certificatessl_certificate_key 指令配置 SSL 证书和私钥路径。
    • 此处 location / 块内可以配置与 HTTPS 相关的其他指令,如 SSL 协议版本、加密算法等。

这些示例展示了在不同场景下如何配置 Nginx 的 location 块,以实现静态文件服务、反向代理、FastCGI、缓存控制和 HTTPS 安全设置等功能。

根据具体需求,可以进一步调整和扩展这些配置来满足特定的应用场景和安全要求。

6. Upstream 模块

Upstream 模块配置负载均衡和反向代理的后端服务器组。

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

nginx Upstream 模块指令表格

在 Nginx 中,Upstream 模块用于定义一组后端服务器,常用于负载均衡和反向代理配置。

以下是一些常见的 Nginx Upstream 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
upstream 定义一个上游服务器组。
server 定义单个上游服务器。
weight 设置服务器的权重,用于负载均衡。
max_fails 设置在服务器被标记为不可用前允许的最大失败次数。
fail_timeout 设置在服务器被标记为不可用多长时间后尝试重新启用的时间。
backup 指定服务器为备份服务器,只有在所有非备份服务器失败时才会使用。
down 标记服务器为永久不可用,不会尝试与其建立连接。
keepalive 设置与上游服务器的 keepalive 连接参数。
zone 设置共享内存区域以跟踪上游服务器的状态。
hash 根据指定的键值对请求进行散列分配。
ip_hash 根据客户端 IP 地址进行散列分配。
least_conn 选择活跃连接数最少的服务器进行请求分发。

这些指令允许管理员配置上游服务器组的各种参数,包括负载均衡策略、健康检查、备份服务器、连接保持等。

通过合理配置 Upstream 模块,可以实现高可用性、负载均衡和性能优化的反向代理服务。

nginx Upstream 模块配置例子

以下是一个简单的 Nginx Upstream 模块的配置例子,演示了如何定义一组后端服务器并进行负载均衡配置:

http {
    upstream backend_servers {
        server backend1.example.com weight=3;
        server backend2.example.com:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 192.168.1.100:8080 backup;
        server unix:/var/run/backend3.sock;
        keepalive 32;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend_servers;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }
    }
}
  • 说明
    • upstream backend_servers { ... } 定义了一个名为 backend_servers 的上游服务器组。
    • server 指令用于定义每个后端服务器的配置:
      • backend1.example.com 权重为 3,表示比其他服务器被选中的概率更高。
      • backend2.example.com:8080 设置了最大失败次数为 3 次,每次失败后等待 30 秒后再次尝试。
      • 192.168.1.100:8080 设为备份服务器,在所有非备份服务器失败时才会使用。
      • unix:/var/run/backend3.sock 使用 UNIX 域套接字连接。
    • keepalive 32; 设置与上游服务器的 keepalive 连接数。

在上述配置中,Nginx 将通过 proxy_pass 指令将所有来自 example.com 的请求代理到 backend_servers 组中的后端服务器。

通过合理配置权重、失败处理和备份服务器,可以实现高可用性和负载均衡,确保应用在各种条件下的稳定运行。

7. Stream 模块

Stream 模块用于配置 TCP/UDP 代理服务。

stream {
    upstream backend {
        server backend1.example.com:12345;
        server backend2.example.com:12345;
    }

    server {
        listen 12345;
        proxy_pass backend;
    }
}

nginx stream 模块的指令表格

Nginx 的 Stream 模块用于处理 TCP 和 UDP 流量,例如用于代理和负载均衡非 HTTP 流量。

以下是一些常见的 Nginx Stream 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
stream 定义一个 TCP 或 UDP 代理服务器。
server 定义一个 TCP 或 UDP 服务器块。
listen 配置监听的 IP 地址和端口。
proxy_pass 设置反向代理到后端服务器。
proxy_timeout 配置与后端服务器的超时时间。
proxy_connect_timeout 配置与后端服务器建立连接的超时时间。
proxy_send_timeout 配置向后端服务器发送数据的超时时间。
proxy_read_timeout 配置从后端服务器读取数据的超时时间。
proxy_protocol 启用或禁用代理协议支持。
ssl_preread 启用 SSL 预读取用于 TCP 和 UDP 代理。
allow 定义允许连接的 IP 地址或地址范围。
deny 定义拒绝连接的 IP 地址或地址范围。
limit_conn 配置并发连接数限制。
limit_rate 配置限制连接速率。
zone 配置共享内存区域以跟踪连接状态。
resolver 配置域名解析器地址。

这些指令允许管理员配置 Nginx Stream 模块用于处理 TCP 或 UDP 流量的各种行为,包括代理、超时控制、SSL 预读取、访问控制、限速等。

通过合理配置这些指令,可以实现非 HTTP 流量的反向代理、负载均衡和安全控制。

nginx stream 模块的常见配置例子

以下是一个简单的 Nginx Stream 模块的配置例子,演示了如何配置 TCP 和 UDP 代理服务器:

TCP 代理

stream {
    upstream backend_servers {
        server backend1.example.com:12345;
        server backend2.example.com:12345;
    }

    server {
        listen 12345;
        proxy_pass backend_servers;
        proxy_timeout 3s;
    }
}
  • 说明
    • stream { ... } 定义了一个 TCP 代理服务器。
    • upstream backend_servers { ... } 定义了一个名为 backend_servers 的上游服务器组。
    • server { ... } 定义了一个 TCP 服务器块,监听端口 12345
    • proxy_pass backend_servers; 使用 proxy_pass 指令将所有来自客户端的 TCP 请求代理到 backend_servers 组中的后端服务器。
    • proxy_timeout 3s; 配置与后端服务器的超时时间为 3 秒。

UDP 代理

stream {
    server {
        listen 12345 udp;
        proxy_pass backend_server;
        proxy_timeout 3s;
        proxy_responses 1;
    }
}
  • 说明
    • stream { ... } 定义了一个 UDP 代理服务器。
    • server { ... } 定义了一个 UDP 服务器块,监听 UDP 端口 12345
    • proxy_pass backend_server; 使用 proxy_pass 指令将所有来自客户端的 UDP 请求代理到 backend_server
    • proxy_timeout 3s; 配置与后端服务器的超时时间为 3 秒。
    • proxy_responses 1; 配置 UDP 代理的最大响应次数为 1。

这些示例展示了如何配置 Nginx Stream 模块来处理 TCP 和 UDP 流量的代理功能。

通过合理配置 upstreamserver 块,可以实现 TCP 和 UDP 请求的负载均衡、超时控制和安全性。

8. Mail 模块

Mail 模块用于配置邮件代理服务。

mail {
    server {
        listen 25;
        protocol smtp;
        smtp_auth login plain;
        proxy on;
    }
}

nginx Mail 模块的指令表格

Nginx 的 Mail 模块用于配置邮件代理服务器。以下是一些常见的 Nginx Mail 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
mail 定义一个邮件代理服务器。
server 定义一个邮件服务器块。
listen 配置监听的 IP 地址和端口。
protocol 设置邮件服务器的协议,如 SMTP、SMTPS 或 POP3。
proxy_pass 设置反向代理到后端邮件服务器。
smtp_auth 配置 SMTP 认证类型。
auth_http 配置 HTTP 认证服务的地址。
auth_http_timeout 配置与 HTTP 认证服务的超时时间。
starttls 启用 STARTTLS 支持。
ssl_prefer_server_ciphers 设置为 on 以使用服务器端的 SSL 加密算法。
ssl_protocols 配置 SSL/TLS 协议版本。
ssl_ciphers 配置 SSL 加密算法。
ssl_certificate 配置 SSL 证书路径。
ssl_certificate_key 配置 SSL 证书私钥路径。

这些指令允许管理员配置 Nginx Mail 模块用于处理邮件流量的各种行为,包括 SMTP、SMTPS 和 POP3 协议的代理、认证、加密和证书配置等。

通过合理配置这些指令,可以实现邮件服务的代理、加密传输和安全性控制。

nginx Mail 模块的常见配置例子

以下是一个简单的 Nginx Mail 模块的配置例子,演示了如何配置邮件代理服务器来处理 SMTP 流量:

mail {
    server {
        listen 25;
        protocol smtp;

        auth_http localhost/auth-smtp;
        smtp_auth login plain cram-md5;
        starttls on;

        ssl_certificate /etc/nginx/ssl/mail.example.com.crt;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/mail.example.com.key;

        server_name mail.example.com;

        proxy_pass_error_message on;
        proxy_pass_error_message "An unexpected error occurred. Please try again later.";

        proxy_pass 192.168.1.100:25;

        timeout 1m;

        resolver 192.168.1.1;

        resolver_timeout 5s;
    }
}
  • 说明
    • mail { ... } 定义了一个邮件代理服务器。
    • server { ... } 定义了一个邮件服务器块,监听 SMTP 端口 25
    • protocol smtp; 设置邮件服务器的协议为 SMTP。
    • auth_http localhost/auth-smtp; 配置 HTTP 认证服务的地址,用于认证用户。
    • smtp_auth login plain cram-md5; 配置支持的 SMTP 认证类型。
    • starttls on; 启用 STARTTLS 支持,以加密传输。
    • ssl_certificatessl_certificate_key 指定 SSL 证书和私钥的路径。
    • server_name mail.example.com; 设置邮件服务器的名称。
    • proxy_pass 指定将所有传入的 SMTP 请求代理到内部服务器 192.168.1.100 的 SMTP 端口 25
    • proxy_pass_error_message 配置代理错误时返回的消息。
    • timeout 1m; 配置与后端服务器的超时时间为 1 分钟。
    • resolverresolver_timeout 配置 DNS 解析器的地址和超时时间。

这个配置示例展示了如何使用 Nginx Mail 模块配置一个 SMTP 代理服务器,并包括了认证、加密传输、错误处理以及与后端 SMTP 服务器的连接管理等功能。

具体配置可以根据实际需求进一步调整和扩展。

9. Gzip 模块

Gzip 模块用于配置响应的 Gzip 压缩。

http {
    gzip on;
    gzip_types text/plain application/xml;
}

nginx Gzip 模块的指令表格

以下是一些常见的 Nginx Gzip 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
gzip on 启用或禁用 gzip 压缩。
gzip_comp_level 设置 gzip 压缩级别(1-9),级别越高压缩率越高,但消耗 CPU 资源越多。
gzip_types 指定需要进行 gzip 压缩的 MIME 类型。
gzip_min_length 设置启用 gzip 压缩的最小文件大小。
gzip_buffers 设置用于压缩的缓冲区数量和大小。
gzip_disable 禁用指定条件下的 gzip 压缩。
gzip_proxied 设置哪些代理响应进行 gzip 压缩。
gzip_vary 启用或禁用 Vary 头字段,用于区分支持 gzip 的客户端。
gzip_http_version 设置启用 gzip 压缩的 HTTP 版本。
gzip_static 启用或禁用对静态文件的 gzip 预压缩。
gzip_disable "MSIE [1-6]\." 禁用对指定浏览器版本的 gzip 压缩。

这些指令允许管理员在 Nginx 中配置 Gzip 压缩,以减少传输内容的大小,从而提升网站的加载速度和用户体验。

通过合理配置这些指令,可以根据具体需求定制和优化压缩设置。

nginx Gzip 模块的常见配置例子

以下是一些常见的 Nginx Gzip 模块的配置例子,演示了如何配置 gzip 压缩以提升 Web 服务器性能和用户体验:

启用基本的 gzip 压缩

http {
    gzip on;
    gzip_vary on;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_min_length 1000;
    gzip_types text/plain text/css application/json;
}
  • 说明
    • gzip on; 启用 gzip 压缩功能。
    • gzip_vary on; 启用 Vary 头字段,以便客户端能够识别支持 gzip 的版本。
    • gzip_comp_level 6; 设置 gzip 压缩级别为 6,平衡压缩率和 CPU 消耗。
    • gzip_min_length 1000; 设置最小压缩文件大小为 1000 字节。
    • gzip_types text/plain text/css application/json; 指定需要进行 gzip 压缩的 MIME 类型。

预压缩静态文件

http {
    gzip_static on;
    gzip_http_version 1.1;
    gzip_proxied any;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_buffers 16 8k;
    gzip_types text/plain text/css application/json;
}
  • 说明
    • gzip_static on; 启用对静态文件的 gzip 预压缩。
    • gzip_http_version 1.1; 设置启用 gzip 压缩的 HTTP 版本。
    • gzip_proxied any; 配置哪些代理响应进行 gzip 压缩。
    • gzip_comp_level 6; 设置 gzip 压缩级别为 6。
    • gzip_buffers 16 8k; 设置用于压缩的缓冲区数量和大小。
    • gzip_types text/plain text/css application/json; 指定需要进行 gzip 压缩的 MIME 类型。

这些配置示例展示了如何使用 Nginx Gzip 模块来优化 Web 服务器的性能,通过压缩静态和动态内容,减少数据传输量,提升页面加载速度和用户体验。

具体的配置可以根据实际需求和服务器环境进行调整和优化。

10. Log 模块

Log 模块用于配置访问日志和错误日志。

http {
    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;
}

nginx Log 模块的指令表格

以下是一些常见的 Nginx Log 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
access_log 配置访问日志的路径和格式。
error_log 配置错误日志的路径和级别。
log_format 定义自定义日志格式。
open_log_file_cache 设置日志文件的缓存参数。
log_not_found 启用或禁用 404 错误日志记录。
log_subrequest 启用或禁用子请求日志记录。
access_log off 禁用访问日志记录。
error_log off 禁用错误日志记录。
buffered 设置是否启用日志缓冲。
flush 设置日志缓冲区的刷新频率。

这些指令允许管理员配置 Nginx 的日志记录行为,包括访问日志、错误日志的路径、格式和级别,以及日志缓冲和刷新策略等。

通过合理配置这些指令,可以实现对服务器行为的详细监控和分析。

nginx Log 模块的常见配置例子

以下是一些常见的 Nginx Log 模块的配置例子,演示了如何配置访问日志和错误日志:

配置访问日志和错误日志

http {
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
                    '"$request" $status $body_bytes_sent '
                    '"$http_referer" "$http_user_agent"';

    access_log /var/log/nginx/access.log main;
    error_log /var/log/nginx/error.log;
}
  • 说明
    • log_format main ...; 定义了名为 main 的自定义日志格式,包含了常见的访问日志字段。
    • access_log /var/log/nginx/access.log main; 配置将访问日志记录到 /var/log/nginx/access.log 文件中,使用定义的 main 日志格式。
    • error_log /var/log/nginx/error.log; 配置将错误日志记录到 /var/log/nginx/error.log 文件中,默认使用 Nginx 的默认日志格式。

禁用日志记录

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    access_log off;
    error_log /var/log/nginx/error.log;
    
    location / {
        root /usr/share/nginx/html;
        index index.html;
    }
}
  • 说明
    • access_log off; 在特定 server 块中禁用访问日志记录。
    • error_log /var/log/nginx/error.log; 配置错误日志记录到 /var/log/nginx/error.log 文件中。

高级日志缓冲和刷新配置

http {
    log_format combined '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
                        '"$request" $status $body_bytes_sent '
                        '"$http_referer" "$http_user_agent"';

    access_log /var/log/nginx/access.log combined buffer=32k flush=5s;

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            root /usr/share/nginx/html;
            index index.html;
        }
    }
}
  • 说明
    • log_format combined ...; 定义了名为 combined 的自定义日志格式。
    • access_log /var/log/nginx/access.log combined buffer=32k flush=5s; 配置将访问日志记录到 /var/log/nginx/access.log 文件中,使用定义的 combined 日志格式,并设置缓冲区大小为 32 KB,每 5 秒刷新一次日志。

这些配置示例展示了如何使用 Nginx Log 模块来配置访问日志和错误日志的路径、格式和缓冲设置。

根据实际需求,可以进一步调整和优化日志记录的配置。

11. Cache 模块

Cache 模块用于配置缓存设置。

http {
    proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m inactive=60m;
    
    server {
        location / {
            proxy_cache my_cache;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

nginx Cache 模块的指令表格

以下是一些常见的 Nginx Cache 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
proxy_cache_path 配置代理缓存路径和属性。
proxy_cache 启用或禁用缓存以及指定使用的缓存区域。
proxy_cache_key 配置用于生成缓存键的变量。
proxy_cache_valid 设置缓存有效时间。
proxy_cache_methods 指定允许缓存的请求方法。
proxy_cache_bypass 配置条件下绕过缓存的规则。
proxy_cache_use_stale 配置是否在后端服务器不可用时使用过期缓存。
proxy_no_cache 配置条件下不缓存的规则。
proxy_cache_lock 启用或禁用缓存锁机制。
proxy_cache_lock_timeout 配置缓存锁定超时时间。
proxy_cache_background_update 启用或禁用后台更新缓存。
proxy_cache_revalidate 配置是否在缓存过期时重新验证内容。

这些指令允许管理员配置 Nginx 缓存模块,以实现对代理服务器响应的缓存控制,提高网站性能和减少服务器负载。

通过合理配置这些指令,可以根据实际需求定制和优化缓存策略。

nginx Cache 模块的常见配置例子

以下是几个常见的 Nginx Cache 模块的配置例子,演示了如何配置代理缓存以提升网站性能:

基本的代理缓存配置

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g;
    
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend_server;
            proxy_cache my_cache;
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
        }
    }
}
  • 说明
    • proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g;
      • 配置了代理缓存路径 /var/cache/nginx,并创建了一个名为 my_cache 的缓存区域,大小为 10 MB,最大存储容量为 10 GB。
    • location / { ... }
      • 配置了一个代理服务器块,将请求转发到后端服务器 http://backend_server
      • proxy_cache my_cache; 启用了名为 my_cache 的缓存区域。
      • proxy_cache_valid 200 302 10m; 设置 HTTP 状态码为 200 和 302 的响应缓存有效时间为 10 分钟。
      • proxy_cache_valid 404 1m; 设置 HTTP 状态码为 404 的响应缓存有效时间为 1 分钟。
      • proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri; 配置生成缓存键的规则。

后台更新缓存配置

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g;
    
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
        
        location / {
            proxy_pass http://backend_server;
            proxy_cache my_cache;
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_background_update on;
        }
    }
}
  • 说明
    • proxy_cache_background_update on;
      • 启用后台更新缓存,当缓存内容过期时,Nginx 将继续提供旧缓存内容,同时后台异步更新新的内容。

这些配置示例展示了如何使用 Nginx Cache 模块配置代理缓存,以提升网站性能和减少对后端服务器的请求负载。

具体的配置可以根据实际需求进行进一步调整和优化。

12. SSL 模块

SSL 模块用于配置 HTTPS 相关的参数。

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;

    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
}

nginx SSL 模块的指令表格

以下是一些常见的 Nginx SSL 模块配置指令及其说明:

指令名称 说明
ssl_certificate 配置 SSL 证书的路径。
ssl_certificate_key 配置 SSL 证书的私钥路径。
ssl_protocols 配置允许使用的 SSL/TLS 协议版本。
ssl_ciphers 配置 SSL 加密算法。
ssl_prefer_server_ciphers 设置为 on 以使用服务器端的 SSL 加密算法。
ssl_session_cache 配置 SSL 会话缓存。
ssl_session_timeout 配置 SSL 会话的超时时间。
ssl_session_tickets 启用或禁用 SSL 会话票据。
ssl_session_ticket_key 配置 SSL 会话票据密钥。
ssl_dhparam 配置 Diffie-Hellman 参数文件的路径。
ssl_ecdh_curve 配置 ECDH 曲线。
ssl_stapling 启用或禁用 OCSP Stapling。
ssl_stapling_verify 启用或禁用 OCSP Stapling 验证。
ssl_trusted_certificate 配置用于验证客户端证书的 CA 证书。
ssl_verify_client 启用或禁用客户端证书验证。
ssl_verify_depth 配置客户端证书链的验证深度。
ssl_client_certificate 配置服务器信任的 CA 证书列表。
ssl_password_file 配置 SSL 密钥文件的密码。
ssl_crl 配置用于验证客户端证书的 CRL 文件。

这些指令允许管理员配置 Nginx 服务器上 SSL/TLS 的相关安全设置,包括证书、加密算法、会话管理、客户端证书验证、OCSP Stapling 等。

nginx SSL 模块的常见配置例子

以下是几个常见的 Nginx SSL 模块的配置例子,演示了如何配置 SSL/TLS 加密和安全设置:

基本的 SSL/TLS 配置

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;

    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_ciphers 'EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM:AES256+EECDH:AES256+EDH';

    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_timeout 10m;

    location / {
        root /var/www/html;
        index index.html;
    }
}
  • 说明
    • listen 443 ssl; 配置监听端口为 443,并启用 SSL。
    • ssl_certificatessl_certificate_key 分别配置 SSL 证书和私钥的路径。
    • ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3; 配置允许使用的 SSL/TLS 协议版本。
    • ssl_prefer_server_ciphers on; 设置为使用服务器端的 SSL 加密算法。
    • ssl_ciphers 'EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM:AES256+EECDH:AES256+EDH'; 配置 SSL 加密算法。
    • ssl_session_cache shared:SSL:10m; 配置 SSL 会话缓存,使用共享内存区域,大小为 10 MB。
    • ssl_session_timeout 10m; 配置 SSL 会话的超时时间为 10 分钟。
    • location / { ... } 配置一个简单的静态文件服务位置。

启用 OCSP Stapling

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/example.com.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/example.com.key;

    ssl_stapling on;
    ssl_stapling_verify on;
    ssl_trusted_certificate /etc/nginx/ssl/trusted-ca.crt;

    location / {
        root /var/www/html;
        index index.html;
    }
}
  • 说明
    • ssl_stapling on; 启用 OCSP Stapling,使服务器能够获取到证书的状态信息。
    • ssl_stapling_verify on; 启用 OCSP Stapling 验证,验证 OCSP 响应的有效性。
    • ssl_trusted_certificate 配置用于验证证书链的 CA 证书。

这些配置示例展示了如何使用 Nginx SSL 模块配置基本的 SSL/TLS 设置和启用 OCSP Stapling,以提升服务器安全性和性能。

具体的配置可以根据实际需求进一步调整和优化。

小结

看的出来,nginx 的模块非常强大。

我们实现的时候,还是要分清主次,依次处理。

我是老马,期待与你的下次重逢。

开源地址

为了便于大家学习,已经将 nginx 开源

https://github.com/houbb/nginx4j

参考资料