Nginx 教程:基本概念介紹

嗨!分享就是關心!所以,我們願意再跟你分享一點點知識。我們準備了這個劃分爲三節的《Nginx教程》。如果你對 Nginx 已經有所瞭解,或者你希望瞭解更多,這個教程將會對你非常有幫助。
Nginx 教程:基本概念介紹Nginx 教程:基本概念介紹我們會告訴你 Nginx 是如何工作的,其背後的概念有哪些,以及如何優化它以提升應用程序的性能。還會告訴你如何安裝,如何啓動、運行。

 

這個教程包括三節:

  • 基礎概念——你可以瞭解命令(directive)與環境(context)的區別、繼承模式,以及 Nginx 選擇服務器區塊的順序,還有安裝位置。
  • 性能管理——提升速度的訣竅。我們將會講解 gzip、緩存、緩衝區以及超時設置。
  • SSL 設置——講解用 HTTPS 來提供內容的設置步驟。

我們的目標是創建一系列教程,讓你可以輕鬆找到特定主題的正確配置,如 gzip、SSL 等,或者直接瀏覽一下那些配置。爲了獲得最佳的學習體驗,我們建議你在自己的機器上安裝 Nginx,並親手實戰一下。

什麼是 Nginx?

Nginx 最初是作爲一個 Web 服務器創建的,用於解決 C10k 的問題。作爲一個 Web 服務器,它可以以驚人的速度爲您的數據服務。但 Nginx 不僅僅是一個 Web 服務器,你還可以將其用作反向代理,與較慢的上游服務器(如:Unicorn 或 Puma)輕鬆集成。你可以適當地分配流量(負載均衡器)、流媒體、動態調整圖像大小、緩存內容等等。基本的 nginx 體系結構由 master 進程和其 worker 進程組成。master 讀取配置文件,並維護 worker 進程,而 worker 則會對請求進行實際處理。

基本命令

要啓動 nginx,只需輸入:

[sudo] nginx

當你的 nginx 實例運行時,你可以通過發送相應的信號來管理它:

[sudo] nginx -s signal

可用的信號:

  • stop - 快速關閉
  • quit - 優雅關閉 (等待 worker 線程完成處理)
  • reload - 重載配置文件
  • reopen - 重新打開日誌文件
 
命令和上下文

nginx 的配置文件,默認的位置包括:

  • /etc/nginx/nginx.conf,
  • /usr/local/etc/nginx/nginx.conf,或
  • /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

配置文件的由下面的部分構成:

  • 指令 - 可選項,包含名稱和參數,以分號結尾
gzip on;
  • 上下文 - 分塊,你可以聲明指令 - 類似於編程語言中的作用域
worker_processes 2# 全局上下文指令

http {              # http 上下文
    gzip on;        # http 上下文中的指令

  server {          # server 上下文
    listen 80;      # server 上下文中的指令
  }
}
指令類型

在多個上下文中使用相同的指令時,必須要小心,因爲繼承模型不同時有着不同的指令。有三種類型的指令,每種都有自己的繼承模型。

普通指令

在每個上下文僅有唯一值。而且,它只能在當前上下文中定義一次。子級上下文可以覆蓋父級中的值,並且這個覆蓋值只在當前的子級上下文中有效。

gzip on;
gzip off# 非法,不能在同一個上下文中指定同一普通指令2次

server {
  location /downloads {
    gzip off;
  }

  location /assets {
    # gzip is on here
  }
}
數組指令

在同一上下文中添加多條指令,將添加多個值,而不是完全覆蓋。在子級上下文中定義指令將覆蓋給父級上下文中的值。

error_log /var/log/nginx/error.log;
error_log /var/log/nginx/error_notive.log notice;
error_log /var/log/nginx/error_debug.log debug;

server {
  location /downloads {
    # 下面的配置會覆蓋父級上下文中的指令
    error_log /var/log/nginx/error_downloads.log;
  }
}
行動指令

行動是改變事情的指令。根據模塊的需要,它繼承的行爲可能會有所不同。例如 rewrite 指令,只要是匹配的都會執行:

server {
  rewrite ^ /foobar;

  location /foobar {
    rewrite ^ /foo;
    rewrite ^ /bar;
  }
}

如果用戶想嘗試獲取 /sample:

  • server的rewrite將會執行,從 /sample rewrite 到 /foobar
  • location /foobar 會被匹配
  • location的第一個rewrite執行,從/foobar rewrite到/foo
  • location的第二個rewrite執行,從/foo rewrite到/bar

return 指令提供的是不同的行爲:

server {
  location / {
    return 200;
    return 404;
  }
}

在上述的情況下,立即返回200。

處理請求

在 Nginx 內部,你可以指定多個虛擬服務器,每個虛擬服務器用 server{} 上下文描述。

server {
  listen      *:80 default_server;
  server_name netguru.co;

  return 200 "Hello from netguru.co";
}

server {
  listen      *:80;
  server_name foo.co;

  return 200 "Hello from foo.co";
}

server {
  listen      *:81;
  server_name bar.co;

  return 200 "Hello from bar.co";
}

這將告訴 Nginx 如何處理到來的請求。Nginx 將會首先通過檢查 listen 指令來測試哪一個虛擬主機在監聽給定的 IP 端口組合。

然後,server_name 指令的值將檢測 Host 頭(存儲着主機域名)。

Nginx 將會按照下列順序選擇虛擬主機:

  1. 匹配sever_name指令的IP-端口主機
  2. 擁有default_server標記的IP-端口主機
  3. 首先定義的IP-端口主機
  4. 如果沒有匹配,拒絕連接。

例如下面的例子:

Request to foo.co:80     => "Hello from foo.co"
Request to www.foo.co:80 => "Hello from netguru.co"
Request to bar.co:80     => "Hello from netguru.co"
Request to bar.co:81     => "Hello from bar.co"
Request to foo.co:81     => "Hello from bar.co"
server_name 指令

server_name指令接受多個值。它還處理通配符匹配和正則表達式。

server_name netguru.co www.netguru.co; # exact match
server_name *.netguru.co;              # wildcard matching
server_name netguru.*;                 # wildcard matching
server_name  ~^[0-9]*\.netguru\.co$;   # regexp matching

當有歧義時,nginx 將使用下面的命令:

  1. 確切的名字
  2. 最長的通配符名稱以星號開始,例如“* .example.org”。
  3. 最長的通配符名稱以星號結尾,例如“mail.**”
  4. 首先匹配正則表達式(按照配置文件中的順序)

Nginx 會存儲 3 個哈希表:確切的名字,以星號開始的通配符,和以星號結尾的通配符。如果結果不在任何表中,則將按順序進行正則表達式測試。

值得謹記的是

server_name .netguru.co;

是一個來自下面的縮寫

server_name  netguru.co  www.netguru.co  *.netguru.co;

有一點不同,.netguru.co 存儲在第二張表,這意味着它比顯式聲明的慢一點。

listen 指令

在很多情況下,能夠找到 listen 指令,接受IP:端口值

listen 127.0.0.1:80;
listen 127.0.0.1;    # by default port :80 is used

listen *:81;
listen 81;           # by default all ips are used

listen [::]:80;      # IPv6 addresses
listen [::1];        # IPv6 addresses

然而,還可以指定 UNIX-domain 套接字。

listen unix:/var/run/nginx.sock;

你甚至可以使用主機名

listen localhost:80;
listen netguru.co:80;

但請慎用,由於主機可能無法啓動 nginx,導致無法綁定在特定的 TCP Socket。

最後,如果指令不存在,則使用 *:80

最小化配置

有了這些知識 - 我們應該能夠創建並理解運行 nginx 所需的最低配置。

# /etc/nginx/nginx.conf

events {}                   # events context needs to be defined to consider config valid

http {
 server {
    listen 80;
    server_name  netguru.co  www.netguru.co  *.netguru.co;

    return 200 "Hello";
  }
}
root, location, 和 try_files 指令
root 指令

root 指令設置請求的根目錄,允許 nginx 將傳入請求映射到文件系統。

server {
  listen 80;
  server_name netguru.co;
  root /var/www/netguru.co;
}

根據給定的請求,指定 nginx 服務器允許的內容

netguru.co:80/index.html     # returns /var/www/netguru.co/index.html
netguru.co:80/foo/index.html # returns /var/www/netguru.co/foo/index.html
location 指令

location指令根據請求的 URI 來設置配置。location [modifier] path

location /foo/ {
  # ...
}

如果沒有指定修飾符,則路徑被視爲前綴,其後可以跟隨任何東西。

以上例子將匹配

/foo
/fooo
/foo123
/foo/bar/index.html
...

此外,在給定的上下文中可以使用多個 location 指令。

server {
  listen 80;
  server_name netguru.co;
  root /var/www/netguru.co;

  location / {
    return 200 "root";
  }

  location /foo/ {
    return 200 "foo";
  }
}
netguru.co:80   /       # => "root"
netguru.co:80   /foo    # => "foo"
netguru.co:80   /foo123 # => "foo"
netguru.co:80   /bar    # => "root"

Nginx 也提供了一些修飾符,可用於連接 location。這些修飾符將影響 location 模塊使用的地方,因爲每個修飾符都分配了優先級。

=           - Exact match
^~          - Preferential match
~ && ~*     - Regex match
no modifier - Prefix match

Nginx 會先檢查精確匹配。如果找不到,我們會找優先級最高的。如果這個匹配依然失敗,正則表達式匹配將按照出現的順序進行測試。至少,最後一個前綴匹配將被使用。

location /match {
  return 200 'Prefix match: matches everything that starting with /match';
}

location ~* /match[0-9] {
  return 200 'Case insensitive regex match';
}

location ~ /MATCH[0-9] {
  return 200 'Case sensitive regex match';
}

location ^~ /match0 {
  return 200 'Preferential match';
}

location = /match {
  return 200 'Exact match';
}
/match/    # => 'Exact match'
/match0    # => 'Preferential match'
/match1    # => 'Case insensitive regex match'
/MATCH1    # => 'Case sensitive regex match'
/match-abc # => 'Prefix match: matches everything that starting with /match'
try_files 指令

嘗試不同的路徑,找到一個路徑就返回。

try_files $uri index.html =404;

所以對於 /foo.html 請求,它將嘗試按以下順序返回文件:

  1. $uri ( /foo.html )
  2. index.html
  3. 如果什麼都沒找到則返回 404

有趣的是,如果我們在服務器上下文中定義 try_files,然後定義匹配的所有請求的 location —— try_files 將不會執行。

這是因爲在服務器上下文中定義的 try_files 是它的 pseudo-location,這是最不可能的位置。因此,定義 location/ 將比 pseudo-location 更具體。

server {
  try_files $uri /index.html =404;

  location / {
  }
}

因此,你應該避免在 server 上下文中出現 try_files:

server {
  location / {
    try_files $uri /index.html =404;
  }
}
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