一、Nginx 介绍

Nginx 是一款轻量级的 Web 服务器 / 反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。它由俄罗斯的程序设计师 Igor Sysoev 所开发，自 2004 年发布以来，凭借其高性能、低内存消耗、高并发处理能力等特点，迅速在 Web 服务器领域崭露头角。Nginx 可以高效地处理静态资源，如 HTML、CSS、JavaScript 文件和图片等，同时通过反向代理功能，将客户端请求转发到后端的应用服务器，实现负载均衡，提高整个系统的可用性和性能。它广泛应用于各类大型网站、高流量应用以及云服务平台等场景。

二、Nginx 配置基础

（一）配置文件结构剖析

Nginx 的配置文件通常为nginx.conf，其结构清晰，主要由以下几个部分组成：

全局块：从配置文件开始到events块之间的部分，用于设置一些影响 Nginx 全局运行的指令，如运行用户、工作进程数等。

events 块：主要用于配置 Nginx 的网络连接相关的事件处理，如选择事件驱动模型、设置每个工作进程的最大连接数等。

http 块：这是 Nginx 配置中最为核心的部分，用于配置 HTTP 服务器相关的参数，如文件类型映射、日志记录、gzip 压缩等。在http块中还可以包含多个server块。

server 块：每个server块代表一个虚拟主机，用于配置特定网站或应用的相关参数，如监听端口、服务器名称、访问日志等。在server块中又可以包含多个location块。

location 块：用于匹配特定的 URL 路径，并对其进行相应的配置，如设置根目录、代理转发等。

（二）常用配置指令详解

全局配置指令

user：指定 Nginx 工作进程运行的用户和用户组，例如user nginx nginx;，以确保服务器的安全性。

worker_processes：设置 Nginx 的工作进程数，一般建议设置为与服务器 CPU 核心数相同，以充分利用 CPU 资源，如worker_processes pid：指定 Nginx 进程 ID 文件的路径，方便管理和监控 Nginx 进程，如pid /var/run/nginx.pid;。

error_log：设置错误日志的路径和级别，有助于排查服务器运行过程中出现的问题，如error_log /var/log/nginx/error.log warn;。

事件配置指令

use：选择 Nginx 的事件驱动模型，常见的有epoll（适用于 Linux 系统）、kqueue（适用于 FreeBSD 等系统）等，如use epoll;，以提高服务器的性能。

worker_connections：设置每个工作进程能够处理的最大连接数，结合服务器性能和业务需求合理设置，如worker_connections 1024;。

accept_mutex：开启或关闭 Nginx 的 “接受锁”，防止多个工作进程同时接受新连接时可能出现的 “惊群” 现象，默认开启，如accept_mutex on;。

HTTP 配置指令

include：用于包含其他配置文件，方便管理和维护，如include /etc/nginx/mime.types;，引入文件类型映射表。

default_type：设置默认的 MIME 类型，当服务器无法识别文件类型时使用，如default_type application/octet-stream;。

sendfile：开启高效的文件传输模式，减少磁盘 I/O 开销，提高文件传输效率，如sendfile on;。

keepalive_timeout：设置客户端与服务器之间的长连接超时时间，如keepalive_timeout 65;。

gzip：开启 gzip 压缩功能，减少数据传输量，提高网站访问速度，如gzip on;，并可进一步配置压缩级别等参数。

Server 配置指令

listen：指定服务器监听的端口，如listen 80;，监听 HTTP 协议的 80 端口。

server_name：设置服务器的名称，可以是域名或 IP 地址，如server_name example.com;。

access_log：指定访问日志的路径和格式，用于记录客户端的访问信息，如access_log /var/log/nginx/access.log main;。

error_log：在server块中设置的错误日志，仅记录当前虚拟主机相关的错误信息，覆盖http块中的全局错误日志设置。

Location 配置指令

匹配规则：location通过不同的匹配符号来确定匹配规则。例如，=表示精确匹配，~表示区分大小写的正则表达式匹配，~*表示不区分大小写的正则表达式匹配，^~表示普通字符串匹配，且一旦匹配成功，不再进行其他正则表达式匹配。

常用指令：

• root：设置请求的根目录，如root /usr/share/nginx/html;，当访问/路径时，会从该目录下查找对应的文件。

• alias：用于替换路径，与root略有不同，如alias /data/www/;，可以将特定的 URL 路径映射到不同的文件目录。

• proxy_pass：实现代理转发功能，将匹配的请求转发到后端服务器，如proxy_pass http://backend_server;。

三、Nginx 进阶配置实例

（一）反向代理配置

假设我们有一个后端应用服务器运行在www.rhihi.com:8080，希望通过 Nginx 将对example.com的请求转发到该后端服务器。配置如下：

server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://www.rhihi.com:8080;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;}}

在上述配置中，proxy_pass指令将请求转发到http://www.rhihi.com:8080，同时通过proxy_set_header指令设置了一些请求头信息，以便后端服务器能够正确处理请求。

（二）负载均衡配置

假设有三个后端服务器backend1、backend2、backend3，分别运行在192.168.1.10:80、192.168.1.11:80、192.168.1.12:80，我们使用 Nginx 的轮询负载均衡策略将请求分发到这三个服务器上。配置如下：

upstream backend_servers {server 192.168.1.10:80;server 192.168.1.11:80;server 192.168.1.12:80;}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;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;}}

这里通过upstream指令定义了后端服务器集群，Nginx 会按照轮询的方式依次将请求分发到各个后端服务器上。

（三）动静分离配置

为了提高网站性能，我们将静态资源（如图片、CSS、JavaScript 文件）和动态请求（如 PHP、Python 等应用程序的请求）分开处理。假设静态资源存放在/var/www/static目录下，动态请求由后端的 FastCGI 服务器处理。配置如下：

server {listen 80;server_name example.com;location /static/ {root /var/www/;expires 30d;access_log off;}location / {fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /var/www/html$fastcgi_script_name;include fastcgi_params;}}

在上述配置中，/static/路径下的请求会被 Nginx 直接从/var/www/static目录中读取静态资源，并设置了缓存过期时间为 30 天，同时关闭了该路径的访问日志。而其他请求则通过fastcgi_pass转发到后端的 FastCGI 服务器进行处理。

（四）HTTPS 配置

为了实现网站的安全访问，我们需要为 Nginx 配置 HTTPS。首先，需要获取 SSL 证书，假设证书文件为example.com.crt和example.com.key，存放在/etc/nginx/ssl目录下。配置如下：

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;location / {# 正常的业务逻辑配置}}

上述配置中，listen 443 ssl表示监听 443 端口并启用 SSL 加密，ssl_certificate和ssl_certificate_key指定了证书文件的路径，同时通过ssl_protocols和ssl_ciphers指令设置了支持的 SSL 协议版本和加密算法。

四、Nginx 配置优化技巧

（一）性能优化

调整工作进程数：根据服务器的 CPU 核心数合理设置worker_processes，充分利用 CPU 资源，提高并发处理能力。

优化连接数：通过合理设置worker_connections，增加每个工作进程能够处理的最大连接数，同时结合keepalive_timeout等参数，优化连接的复用和管理，减少连接建立和销毁的开销。

启用高效文件传输：开启sendfile指令，采用高效的文件传输模式，减少磁盘 I/O 操作，提高文件传输效率。

启用 gzip 压缩：根据业务需求合理配置gzip指令，对传输的数据进行压缩，减少网络带宽消耗，加快页面加载速度。

（二）安全优化

关闭版本信息显示：在http块中添加server_tokens off;指令，避免在响应头中暴露 Nginx 的版本信息，降低被攻击的风险。

设置访问控制：通过location块结合allow和deny指令，限制特定 IP 或 IP 段的访问，如只允许某些内部 IP 访问管理后台页面。

防止恶意请求：利用limit_req和limit_conn指令，设置请求频率限制和连接数限制，防止恶意用户通过大量请求对服务器进行攻击。

五、Nginx 配置常见问题与解决

配置文件语法错误：在修改 Nginx 配置文件后，使用nginx -t命令检查语法是否正确。如果出现语法错误，根据错误提示信息仔细检查配置文件中的指令拼写、符号使用等问题。

服务器无法启动：可能是端口被占用、配置文件错误或权限不足等原因导致。使用netstat -tlnp命令检查端口占用情况，确保 Nginx 监听的端口未被其他程序占用。同时，检查配置文件的权限是否正确，确保 Nginx 进程有足够的权限读取配置文件和访问相关资源。

代理转发异常：如果代理转发出现问题，检查proxy_pass指令的目标地址是否正确，后端服务器是否正常运行。同时，注意检查proxy_set_header设置的请求头信息是否符合后端服务器的要求。