Nginx配置文件全解：从入门到设计

Nginx配置文件全解：从入门到架构设计

1. Nginx配置文件基础

Nginx的主配置文件通常位于/etc/nginx/nginx.conf。配置文件使用简单的文本格式，由指令和指令块组成。

1.1 基本语法规则

每个指令以分号(;)结束
指令块用大括号({})包围
配置文件支持使用#添加注释

1.2 基本结构

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;events {worker_connections 1024;
}http {include /etc/nginx/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 /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

2. 主要配置块

2.1 全局块

位于配置文件最顶层的指令，影响Nginx的全局行为。

主要指令：

user: 指定Nginx worker进程的用户
worker_processes: 指定Nginx worker进程的数量
error_log: 指定错误日志的位置和级别
pid: 指定存储主进程ID的文件位置

2.2 events块

配置影响Nginx处理连接的指令。

主要指令：

worker_connections: 指定每个worker进程的最大连接数
use: 指定使用的事件模型（如epoll, kqueue等）

2.3 http块

包含HTTP服务器相关的配置。

主要指令：

include: 引入其他配置文件
default_type: 指定默认MIME类型
log_format: 定义日志格式
access_log: 指定访问日志的位置和格式

3. HTTP服务器配置

在http块内，可以定义一个或多个server块，每个代表一个虚拟主机。

http {server {listen 80;server_name example.com;root /var/www/example.com;index index.html;location / {try_files $uri $uri/ =404;}}
}

主要指令：

listen: 指定服务器监听的IP地址和端口
server_name: 指定服务器名称（域名）
root: 指定网站根目录
index: 指定默认索引文件

4. Location块详解

Location块用于匹配特定的URI请求。

location / {try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string;
}location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif)$ {expires 30d;
}

匹配规则：

=: 精确匹配
^~: 优先级最高的前缀匹配
~: 区分大小写的正则匹配
~*: 不区分大小写的正则匹配
/: 通用前缀匹配

主要指令：

try_files: 按顺序检查文件是否存在
rewrite: 重写URL
return: 返回特定的HTTP状态码

5. 反向代理和负载均衡

Nginx可以作为反向代理服务器和负载均衡器。

5.1 反向代理配置

server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://backend;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;}
}

5.2 负载均衡配置

upstream backend {server backend1.example.com weight=3;server backend2.example.com;server backend3.example.com;
}server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://backend;}
}

负载均衡算法：

轮询（默认）
权重
ip_hash
least_conn

6. HTTPS和SSL/TLS配置

配置HTTPS需要SSL/TLS证书。以下是一个基本的HTTPS服务器配置：

server {listen 443 ssl;server_name example.com;ssl_certificate /path/to/certificate.crt;ssl_certificate_key /path/to/certificate.key;ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;ssl_prefer_server_ciphers on;ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384;# ... 其他配置 ...
}

主要指令：

ssl_certificate: 指定SSL证书文件路径
ssl_certificate_key: 指定SSL证书私钥文件路径
ssl_protocols: 指定支持的SSL/TLS协议版本
ssl_ciphers: 指定支持的加密算法

7. 性能优化配置

7.1 启用Gzip压缩

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

7.2 配置缓存

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {expires 30d;add_header Cache-Control "public, no-transform";
}

7.3 启用FastCGI缓存

fastcgi_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;server {# ...location ~ \.php$ {fastcgi_cache my_cache;fastcgi_cache_valid 200 60m;# ... 其他FastCGI配置 ...}
}

8. 安全性配置

8.1 隐藏Nginx版本信息

server_tokens off;

8.2 配置X-Frame-Options防止点击劫持

add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";

8.3 配置内容安全策略(CSP)

add_header Content-Security-Policy "default-src 'self'; script-src 'self' 'unsafe-inline' 'unsafe-eval'; style-src 'self' 'unsafe-inline';";

9. 高级功能和模块

9.1 HTTP/2支持

server {listen 443 ssl http2;# ... 其他配置 ...
}

9.2 WebSocket支持

location /wsapp/ {proxy_pass http://wsbackend;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";
}

9.3 动态模块

Nginx支持动态加载模块，可以在运行时启用或禁用某些功能。

load_module modules/ngx_http_image_filter_module.so;

10. 最佳实践和架构设计

10.1 模块化配置

将配置文件分割成多个小文件，便于管理和维护。

http {include /etc/nginx/conf.d/*.conf;include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

10.2 使用环境变量

使用环境变量可以使配置更加灵活，适应不同的部署环境。

server {server_name ${NGINX_SERVER_NAME};root ${NGINX_DOC_ROOT};# ... 其他配置 ...
}

10.3 多阶段架构设计

对于大型项目，可以采用多阶段的Nginx架构：

前端负载均衡层
应用层
静态资源层
后端服务层

这种架构可以提供更好的扩展性和性能。

10.4 监控和日志

配置适当的监控和日志对于维护高可用性系统至关重要。

log_format detailed_log '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ''"$request" $status $body_bytes_sent ''"$http_referer" "$http_user_agent" ''$request_time $upstream_response_time $pipe';access_log /var/log/nginx/detailed_access.log detailed_log;

结合工具如ELK栈（Elasticsearch, Logstash, Kibana）可以更好地分析和可视化日志数据。