nginx 詳解 - 詳細配置說明

solocoder發表於2018-11-29

本文為看視訊《Nginx入門到實踐》總結的學習筆記。

一、伺服器基礎配置

遠端連結伺服器

ssh 使用者名稱@公網ip
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預設的使用者名稱是root，假如公網 ip 是 a.b.c.d, 那連結命名就是

ssh root@a.b.c.d
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下載安裝基礎庫

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

檢視iptables規則

iptables -L
或
iptables -t nat -L
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關閉 iptables 規則

iptables -F
或
iptables -t nat -F
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關閉 SELinux

檢視是否開啟

getenforce
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關閉

setenforce 0
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二、Nginx 簡介及安裝

Nginx 是一個開源且高效能、高可靠的 HTTP 中介軟體、代理服務。

安裝Nginx

開啟官網 nginx.org/en/linux_pa…

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
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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、安裝目錄及配置講解

3.1 安裝目錄講解

檢視nginx的所有安裝目錄

rpm -ql nginx
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然後得到如下配置

[root@ ~]# rpm -ql nginx

nginx日誌輪轉，用於logrotate服務的日誌切割
/etc/logrotate.d/nginx

nginx主配置檔案
/etc/nginx/nginx.conf
/etc/nginx
/etc/nginx/conf.d
/etc/nginx/conf.d/default.conf

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

編碼轉換對映轉化檔案
/etc/nginx/koi-utf
/etc/nginx/koi-win
/etc/nginx/win-utf

設定http協議的 Content-Type 與副檔名對應關係
/etc/nginx/mime.types


用於配置出系統守護程式管理器管理方式
/etc/sysconfig/nginx
/etc/sysconfig/nginx-debug
/usr/lib/systemd/system/nginx-debug.service
/usr/lib/systemd/system/nginx.service

nginx模組目錄
/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服務的啟動管理的終端命令
/usr/sbin/nginx
/usr/sbin/nginx-debug

nginx的手冊和幫助檔案
/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 的快取目錄
/var/cache/nginx

nginx日誌目錄
/var/log/nginx
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3.2 安裝編譯引數

命令 nginx -V 檢視所有編譯引數

3.3 Nginx 預設配置語法

引數	說明
user	設定nginx服務的系統使用使用者
worker_processes	工作程式數（一般與伺服器核數保持一致）
rror_log	nginx的錯誤日誌
pid	nginx服務啟動時候pid
events -> worker_connections	每個程式允許最大連線數
events -> use	工作程式數

nginx 的預設配置檔案

檔案路徑 /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;
    #}
}
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可以去 /usr/share/nginx/html/index.html 修改預設的展示頁面，也可以去 /usr/share/nginx/html/50x.html 修改錯誤頁面。

修改後重啟 nginx

systemctl reload nginx.service
或
systemctl restart nginx.service
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檢查 nginx 配置，結果出現 successful 表示成功

nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf
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重新載入配置

nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf
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四、常見 Nginx 中間架構

靜態資源WEB服務
代理服務
負載均衡排程器 SLB
動態快取

4.1 靜態資源WEB服務

配置語法-檔案讀取

Syntax: sendfile on|off;
Default: sendfile off;
Context: http,server,location,if in location
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引讀：--with-file-aio 非同步檔案讀取

配置語法- tcp_nopush

Syntax: tcp_nopush on|off;
Default: tcp_nopush off;
Context: http,server,location
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配置語法- tcp_nodelay

Syntax: tcp_nodelay on|off;
Default: tcp_nodelay on;
Context: http,server,location
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配置語法- 壓縮

Syntax: gzip_comp_level level;
Default: gzip_comp_level 1;
Context: http,server,location
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Syntax: gzip_http_version 1.0|1.1;
Default: gzip_http_version 1.1;
Context: http,server,location
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擴充套件 Nginx 壓縮模組

預讀 gzip 功能
http_gzip_static_module

應用支援 gunzip 的壓縮方式
http_gunzip_module
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瀏覽器快取設定

配置語法 - expires

新增 Cache-Control、Expires 頭

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

*表示允許所有的網站跨域，為了安全起見可以設定僅需要的網址

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

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

正向代理與反向代理的區別在於代理的物件不一樣

正向代理代理的物件是客戶端
反向代理代理的物件是服務端

配置語法

Syntax: proxy_pass URL
Default: -
Context: location,if in location,limit_except
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URL 一般是以下三種

http://localhost:8080/uri/
https://192.168.1.1:8000/uri/
http://unix:/tmp/backend.socket:/uri/;
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4.3 負載均衡

HttpIndex模組

這個模組提供一個簡單方法來實現在輪詢和客戶端IP之間的後端伺服器負荷平衡。

配置範例：

resolver 10.0.0.1;

upstream dynamic {
    zone upstream_dynamic 64k;
    
    hash $request_uri;  #按照url的hash值來分配，同一個url分配到同一個伺服器

    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;
    }
}
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狀態解釋

配置	說明
down	當前的server暫時不參與負載均衡
backup	預留的備份伺服器
max_fails	允許請求失敗的次數
fail_timeout	經過max_fails 失敗後，服務暫停的時間
max_conns	限制最大的接收的連線數

排程演算法

配置	說明
輪詢	按時間順序逐一分配到不停的後端伺服器
加權輪詢	weight值越大，分配到的訪問機率越高
ip_hash	每個請求按照訪問IP的hash結果分配，這樣來自同一個ip固定訪問一個後端伺服器
url_hash	按照訪問的URL的hash結果來分配請求，使每個URL定向到同一個後端伺服器
least_conn	最少連線數，哪個機器連線數少就分發
hash關鍵數值	hash自定義的key

4.4 快取

快取型別分類：客戶端快取，代理快取，服務端快取

proxy_cache

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

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;
        # 當分配的伺服器出現50X 錯誤時分配另一臺伺服器
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504
    }
}
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五、Nginx深度學習

5.1 動靜分離

upstream java_api{
    server 127.0.0.1:8080;
}
server {
    ...
    #匹配到jsp結尾的請求去請求伺服器
    location ~ \.jsp$ {
        proxy_pass http://java_api;
        index index.html index.htm;
    }
    
    #匹配到圖片資源返回本地的內容
    location ~ \.(jpg|png|gif)$ {
        expires 1h;
        gzip on;
    }
}
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5.2 Nginx 的 rewrite規則

作用：實現 url 重寫以及重定向

使用場景：

URL 訪問跳轉，支援開發設計

頁面跳轉、相容性支援、展示效果等
SEO優化
維護。後臺維護、流量轉發等
安全

語法

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

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檢測

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

返回302臨時重定向，位址列會顯示跳轉後的地址

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，位址列會顯示跳轉後的地址

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

5.3 安全校驗 secure_link

指定並允許檢查請求的連結的真實性以及保護資源免遭未授權的訪問

限制連結生效週期

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

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

    ...
}
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5.3 geoip_module 模組

基於 IP 地址匹配 MaxMind GeoIP 二進位制檔案，讀取 IP 所在地域資訊

安裝： yum install nginx-module-geoip

使用場景

區別國內外做HTTP 訪問規則
區別國內城市地域做 HTTP 訪問規則

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;
    ...
}
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HTTPS 服務優化

啟用 keepalive 長連線
設定 ssl session 快取

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;
    }
}
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5.5 Nginx 與 Lua 開發

Lua 是一個簡潔、輕量、可擴充套件的指令碼語言

Nginx + Lua 優勢：充分的結合 Nginx 的併發處理 epoll 優勢和 Lua 的輕量實現簡單的功能且高併發的場景。

安裝

yum install lua
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執行 lua 有兩種方式：命令列和指令碼

命令列模式

在命令列輸入 lua 開啟命令列互動模式
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指令碼模式

編寫 test.lua 檔案，執行 lua test.lua 執行

註釋

-- 行註釋
--[[
    塊註釋
--]]
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六、Nginx 常見問題

多個 server_name 的優先順序

如果多個檔案配置有相同的 server_name ，根據檔名先讀取到哪個檔案就載入哪個檔案的配置

location 匹配優先順序

=  進行普通字元精確匹配，也就是完全匹配
^~ 表示普通字元匹配，使用字首匹配
~ \~*  表示執行一個正則匹配()
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前兩種匹配到之後就不往下繼續匹配了，最後一種會繼續往下匹配，如果沒有匹配到，就用它的匹配。也就是前兩種優先順序比第三種高。

try_files 的使用

按順序檢查檔案是否存在

location / {
    try_files $uri $uri/ /index.php;
}
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七、Nginx 效能優化

7.1 檔案控制程式碼

檔案控制程式碼：linux\Unix 一切皆檔案，檔案控制程式碼就是一個索引

設定方式：系統全域性性修改，使用者區域性性修改，程式區域性性修改

修改方法：

系統全域性修改和針對使用者修改

vim /etc/security/limits.conf
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加入以下程式碼

# 給root使用者設定
root soft nofile 10000
root hard nofile 10000
# 給所有使用者全域性設定
*    soft nofile 10000
*    hard nofile 10000
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soft 不是強制性的，超過設定的值會提醒但不強制執行；hard 會強制執行

針對程式修改

vim /etc/nginx/nginx.conf
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新增以下程式碼

worker_rlimit_nofile 20000
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7.2 CPU 親和

檢視當前伺服器的 CPU 個數

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

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores"|uniq
複製程式碼

worker_processes = CPU 個數 * CPU 核數

假如有 2 個 CPU，每個 CPU 有 8 核，那 worker_processes 應該是16

開啟 nginx 配置檔案 vim /etc/nginx/nginx.conf

worker_processes  16;
worker_cpu_affinity  auto;
複製程式碼

然後重新整理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;
}
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八、基於 Nginx 架構的安全

8.1 常見的惡意行為及防範手段

常見惡意行為：爬蟲行為和惡意抓取、資源盜用

常用防範手段：

基礎防盜鏈功能：目的不讓惡意使用者輕易爬取網站資料

secure_link_module: 提高資料安全性，對資料增加加密驗證和失效性，適合核心重要資料

access_module: 對後臺、部分使用者服務的資料提供 IP 防控

8.2 常見的攻擊手段

後臺密碼撞庫

通過猜測密碼欄位不斷對後臺系統登入性嘗試，獲取後臺登入密碼

防範手段：

後臺登入密碼複雜度
access_module 對後臺提供 IP 防控
預警機制

檔案上傳漏洞

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

利用未過濾/未稽核使用者輸入的攻擊方法，讓應用執行本不應該執行的 SQL 程式碼

Nginx + Lua 防火牆實現：github.com/loveshell/n…

以上就是 Nginx 學習筆記的全部內容。

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