nginx 常用功能

反向代理

我们最常说的反向代理的是通过反向代理解决跨域问题。

其实反向代理还可以用来控制缓存（代理缓存 proxy cache），进行访问控制等等，以及后面说的负载均衡其实都是通过反向代理来实现的。

server {
    listen    8080;
        # 用户访问 ip:8080/test 下的所有路径代理到 github
        location /test {
         proxy_pass   https://github.com;
        }

        # 所有 /api 下的接口访问都代理到本地的 8888 端口
        # 例如你本地运行的 java 服务的端口是 8888，接口都是以 /api 开头
        location /api {
            proxy_pass   http://127.0.0.1:8888;
        }

}

访问控制

server {
   location ~ ^/index.html {
       # 匹配 index.html 页面 除了 127.0.0.1 以外都可以访问
       deny 192.168.1.1;
       deny 192.168.1.2;
       allow all;
 }
}

上面的命令表示禁止 192.168.1.1 和 192.168.1.2 两个 ip 访问，其它全部允许。从上到下的顺序，匹配到了便跳出，可以按你的需求设置。

负载均衡

通过负载均衡充利用服务器资源，nginx 目前支持自带 4 种负载均衡策略，还有 2 种常用的第三方策略。

轮询策略（默认）

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果有后端服务器挂掉，能自动剔除。但是如果其中某一台服务器压力太大，出现延迟，会影响所有分配在这台服务器下的用户。

http {
    upstream test.com {
        server 192.168.1.12:8887;
        server 192.168.1.13:8888;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

根据服务器权重

例如要配置：10 次请求中大概 1 次访问到 8888 端口，9 次访问到 8887 端口：

http {
    upstream test.com {
        server 192.168.1.12:8887 weight=9;
        server 192.168.1.13:8888 weight=1;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

客户端 ip 绑定（ip_hash）

来自同一个 ip 的请求永远只分配一台服务器，有效解决了动态网页存在的 session 共享问题。例如：比如把登录信息保存到了 session 中，那么跳转到另外一台服务器的时候就需要重新登录了。

所以很多时候我们需要一个客户只访问一个服务器，那么就需要用 ip_hash 了。

http {
    upstream test.com {
     ip_hash;
        server 192.168.1.12:8887;
        server 192.168.1.13:8888;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

最小连接数策略

将请求优先分配给压力较小的服务器，它可以平衡每个队列的长度，并避免向压力大的服务器添加更多的请求。

http {
    upstream test.com {
     least_conn;
        server 192.168.1.12:8887;
        server 192.168.1.13:8888;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

最快响应时间策略（依赖于第三方 NGINX Plus）

依赖于 NGINX Plus，优先分配给响应时间最短的服务器。

http {
    upstream test.com {
     fair;
        server 192.168.1.12:8887;
        server 192.168.1.13:8888;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

按访问 url 的 hash 结果（第三方）

按访问 url 的 hash 结果来分配请求，使每个 url 定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。在 upstream 中加入 hash 语句，server 语句中不能写入 weight 等其他的参数，hash_method 是使用的 hash 算法

http {
    upstream test.com {
     hash $request_uri;
     hash_method crc32;
     server 192.168.1.12:8887;
     server 192.168.1.13:8888;
    }
    server {
        location /api {
            proxy_pass  http://test.com;
        }
    }
}

采用 HAproxy 的 loadbalance uri 或者 nginx 的 upstream_hash 模块，都可以做到针对 url 进行哈希算法式的负载均衡转发。

gzip 压缩

开启 gzip 压缩可以大幅减少 http 传输过程中文件的大小，可以极大的提高网站的访问速度，基本是必不可少的优化操作：

gzip  on; # 开启gzip 压缩
# gzip_types
# gzip_static on;
# gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;
# gzip_buffers 16 8k;
gzip_min_length 1k;
gzip_comp_level 4;
gzip_http_version 1.0;
gzip_vary off;
gzip_disable "MSIE [1-6]\.";

解释一下：

1. gzip_types：要采用 gzip 压缩的 MIME 文件类型，其中 text/html 被系统强制启用；
2. gzip_static：默认 off，该模块启用后，Nginx 首先检查是否存在请求静态文件的 gz 结尾的文件，如果有则直接返回该 .gz 文件内容；
3. gzip_proxied：默认 off，nginx 做为反向代理时启用，用于设置启用或禁用从代理服务器上收到相应内容 gzip 压缩；
4. gzip_buffers：获取多少内存用于缓存压缩结果，16 8k 表示以 8k*16 为单位获得；
5. gzip_min_length：允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从 header 头中的 Content-Length 中进行获取。默认值是 0，不管页面多大都压缩。建议设置成大于 1k 的字节数，小于 1k 可能会越压越大；
6. gzip_comp_level：gzip 压缩比，压缩级别是 1-9，1 压缩级别最低，9 最高，级别越高压缩率越大，压缩时间越长，建议 4-6；
7. gzip_http_version：默认 1.1，启用 gzip 所需的 HTTP 最低版本；
8. gzip_vary：用于在响应消息头中添加 Vary：Accept-Encoding，使代理服务器根据请求头中的 Accept-Encoding 识别是否启用 gzip 压缩；
9. gzip_disable 指定哪些不需要 gzip 压缩的浏览器

其中第 2 点，普遍是结合前端打包的时候打包成 gzip 文件后部署到服务器上，这样服务器就可以直接使用 gzip 的文件了，并且可以把压缩比例提高，这样 nginx 就不用压缩，也就不会影响速度。一般不追求极致的情况下，前端不用做任何配置就可以使用啦~

附前端 webpack 开启 gzip 压缩配置，在 vue-cli3 的 vue.config.js 配置文件中：

const CompressionWebpackPlugin = require('compression-webpack-plugin')

module.exports = {
  // gzip 配置
  configureWebpack: config => {
    if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
      // 生产环境
      return {
        plugins: [new CompressionWebpackPlugin({
          test: /\.js$|\.html$|\.css/,    // 匹配文件名
          threshold: 1024,               // 文件压缩阈值，对超过 1k 的进行压缩
          deleteOriginalAssets: false     // 是否删除源文件
        })]
      }
    }
  },
  ...
}

HTTP 服务器

nginx 本身也是一个静态资源的服务器，当只有静态资源的时候，就可以使用 nginx 来做服务器：

server {
  listen       80;
  server_name  localhost;

  location / {
      root   /usr/local/app;
      index  index.html;
  }
}

这样如果访问 http://ip 就会默认访问到 /usr/local/app 目录下面的 index.html，如果一个网站只是静态页面的话，那么就可以通过这种方式来实现部署，比如一个静态官网。

动静分离

就是把动态和静态的请求分开。方式主要有两种：

• 一种是纯粹把静态文件独立成单独的域名，放在独立的服务器上，也是目前主流推崇的方案
• 一种方法就是动态跟静态文件混合在一起发布， 通过 nginx 配置来分开

# 所有静态请求都由nginx处理，存放目录为 html
location ~ \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css|js)$ {
    root    /usr/local/resource;
    expires     10h; # 设置过期时间为10小时
}

# 所有动态请求都转发给 tomcat 处理
location ~ \.(jsp|do)$ {
    proxy_pass  127.0.0.1:8888;
}

注意上面设置了 expires，当 nginx 设置了 expires 后，例如设置为：expires 10d; 那么，所在的 location 或 if 的内容，用户在 10 天内请求的时候，都只会访问浏览器中的缓存，而不会去请求 nginx 。

请求限制

对于大流量恶意的访问，会造成带宽的浪费，给服务器增加压力。可以通过 nginx 对于同一 IP 的连接数以及并发数进行限制。合理的控制还可以用来防止 DDos 和 CC 攻击。

关于请求限制主要使用 nginx 默认集成的 2 个模块：

• limit_conn_module 连接频率限制模块
• limit_req_module 请求频率限制模块

涉及到的配置主要是：

• limit_req_zone 限制请求数
• limit_conn_zone 限制并发连接数

通过 limit_req_zone 限制请求数

http{
    limit_conn_zone $binary_remote_addrzone=limit:10m; // 设置共享内存空间大
    server{
     location /{
            limit_conn addr 5; # 同一用户地址同一时间只允许有5个连接。
        }
    }
}

如果共享内存空间被耗尽，服务器将会对后续所有的请求返回 503 (Service Temporarily Unavailable) 错误。

当多个 limit_conn_zone 指令被配置时，所有的连接数限制都会生效。比如，下面配置不仅会限制单一 IP 来源的连接数，同时也会限制单一虚拟服务器的总连接数：

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
server {
    limit_conn perip 10; # 限制每个 ip 连接到服务器的数量
    limit_conn perserver 2000; # 限制连接到服务器的总数
}

通过 limit_conn_zone 限制并发连接数

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=creq:10 mrate=10r/s;
server{
    location /{
        limit_req zone=creq burst=5;
    }
}

限制平均每秒不超过一个请求，同时允许超过频率限制的请求数不多于 5 个。如果不希望超过的请求被延迟，可以用 nodelay 参数,如：

limit_req zone=creq burst=5 nodelay;

这里只是简单讲讲，配置的时候可以深入去找找资料。

正向代理

正向代理，意思是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端才能使用正向代理，比如我们使用的 VPN 服务就是正向代理，直观区别：