Nginx正向代理与反向代理及配置文件全解析_Linux

1. nginx简介与应用场景

nginx是一款高性能的开源web服务器和反向代理服务器，广泛应用于高并发场景，如静态资源托管、负载均衡、api网关等。其核心优势包括：

事件驱动模型：异步非阻塞架构，支持数万并发连接。
模块化设计：通过模块扩展功能（如http/2、gzip压缩）。
轻量高效：内存占用低，适合资源受限环境。

典型应用场景：

静态文件托管
反向代理动态应用（如node.js、java服务）
负载均衡集群
安全防护（如ddos防御、https加密）

2. 正向代理与反向代理的核心区别

2.1 正向代理（forward proxy）

定义：代理客户端访问外部资源，客户端主动配置代理。
特点：
隐藏客户端真实ip（如公司内网访问互联网）。
突破访问限制（如访问被封锁的网站）。

配置示例：

server {
    listen 3128;                      # 监听端口
    resolver 8.8.8.8;                 # dns解析服务器
    location / {
        proxy_pass http://$http_host;  # 转发所有请求
    }
}

2.2 反向代理（reverse proxy）

定义：代理服务端接收客户端请求，客户端无感知后端服务。
特点：
隐藏后端服务器，提供负载均衡和安全防护。
支持动态应用加速（如缓存、ssl终止）。

配置示例：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    location / {
        proxy_pass http://backend_server;  # 转发到后端集群
        proxy_set_header host $host;       # 传递原始域名
    }
}

对比总结：

特性	正向代理	反向代理
配置主体	客户端	服务端
隐藏对象	客户端ip	后端服务ip
典型用途	访问控制、匿名访问	负载均衡、安全防护

3. nginx配置文件结构总览

nginx的配置文件默认路径为/etc/nginx/nginx.conf，支持模块化设计，包含以下核心层级：

# 全局块（main context）
user nginx;
worker_processes auto;
# events块（events context）
events {
    worker_connections 1024;
}
# http块（http context）
http {
    # http全局配置
    include mime.types;
    # server块（虚拟主机）
    server {
        # server块配置
        listen 80;
        # location块（请求路径匹配）
        location / {
            root /var/www/html;
        }
    }
}
# stream块（tcp/udp代理，可选）
stream {
    server {
        listen 3306;
        proxy_pass backend_mysql;
    }
}

4.nginx配置文件结构全解析

1.全局块（main context）

作用范围：影响整个nginx进程的全局配置。
核心指令：

user nginx;                     # 运行nginx的用户和组（安全必备）
worker_processes auto;          # 工作进程数（建议设为cpu核心数）
error_log /var/log/nginx/error.log warn;  # 错误日志路径与级别（debug/info/notice/warn/error）
pid /var/run/nginx.pid;        # 存储主进程pid的文件路径

2.events块（events context）

作用范围：定义nginx处理网络连接的事件模型参数。
核心指令：

events {
    worker_connections 1024;   # 单个工作进程的最大并发连接数（总并发量= worker_processes × worker_connections）
    use epoll;                 # 事件模型（linux推荐epoll，freebsd用kqueue）
    multi_accept on;           # 一次性接受所有新连接
    accept_mutex off;          # 高并发时建议关闭互斥锁（减少上下文切换）
}

3.http块（http context）

3.1 http块全局指令

作用范围：所有http请求的全局配置。
核心指令：

http {
    # 基础配置
    include /etc/nginx/mime.types;      # 包含mime类型定义文件
    default_type application/octet-stream;  # 默认响应类型（未知文件类型时使用）
    # 日志配置
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_user_agent"';
    access_log /var/log/nginx/access.log main;  # 访问日志路径与格式
    error_log /var/log/nginx/error.log warn;
    # 性能优化
    sendfile on;                # 启用高效文件传输模式
    tcp_nopush on;              # 仅在sendfile开启时有效，减少网络包数量
    keepalive_timeout 65;       # 长连接超时时间（单位秒）
    client_max_body_size 100m;  # 客户端请求体最大限制（防ddos）
    # 压缩配置
    gzip on;
    gzip_types text/plain text/css application/json;
    # 安全增强
    server_tokens off;          # 隐藏nginx版本号
}

3.2 server块（虚拟主机配置）

作用范围：定义单个虚拟主机（一个http块可包含多个server块）。
核心指令：

server {
    listen 80;                  # 监听端口（可指定ip，如listen 192.168.1.1:80）
    server_name example.com;    # 匹配的域名（支持通配符和正则表达式）
    root /var/www/html;         # 网站根目录
    index index.html;           # 默认首页文件
    # ssl配置（https）
    listen 443 ssl;
    ssl_certificate /etc/ssl/certs/example.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/example.key;
    # 访问控制
    deny 192.168.1.100;         # 禁止特定ip访问
    allow all;
    # 错误页面重定向
    error_page 404 /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
}

3.3 location块（请求路径匹配）

作用范围：在server块内定义，根据uri路径匹配处理规则。
匹配模式：
- 精确匹配：location = /path { ... }
- 前缀匹配：location /prefix/ { ... }
- 正则匹配：
  - location ~ \.php$ { ... }（区分大小写）
  - location ~* \.jpg$ { ... }（不区分大小写）

常用指令：

location / {
    try_files $uri $uri/ /index.html;  # 静态文件优先匹配，不存在则返回首页
}
location /images/ {
    alias /data/static/images/;       # 路径别名（替换uri中的/images/）
    expires 30d;                      # 浏览器缓存30天
}
location /api/ {
    proxy_pass http://backend_server;  # 反向代理到后端服务
    proxy_set_header host $host;       # 传递原始域名
    proxy_set_header x-real-ip $remote_addr;  # 传递客户端真实ip
}
location ~ \.php$ {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;      # 转发php请求到fastcgi服务
    include fastcgi_params;
    fastcgi_param script_filename $document_root$fastcgi_script_name;
}

3.4 upstream块（负载均衡配置）

作用范围：在http块内定义后端服务器集群，用于负载均衡。
核心指令：

upstream backend {
    # 负载均衡策略（默认轮询）
    least_conn;                # 最少连接数策略
    # ip_hash;                # 按客户端ip哈希分配（会话保持）
    # 后端服务器列表
    server 10.0.0.1:8080 weight=3;  # 权重越高，分配请求越多
    server 10.0.0.2:8080;
    server 10.0.0.3:8080 backup;    # 备用服务器（主服务器宕机时启用）
}
server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;  # 使用upstream配置的集群
    }
}

3.5stream块（tcp/udp代理）

作用范围：处理非http流量（如数据库、ssh、dns）。
核心指令：

stream {
    upstream backend_mysql {
        server 10.0.0.1:3306;
        server 10.0.0.2:3306;
    }
    server {
        listen 3306;          # 监听tcp端口
        proxy_pass backend_mysql;
        proxy_connect_timeout 5s;
    }
}

5. 配置文件示例与注释

# 全局块
user www-data;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
# events块
events {
    worker_connections 2048;
    use epoll;
}
# http块
http {
    include 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"';
    access_log /var/log/nginx/access.log main;
    sendfile on;
    keepalive_timeout 65;
    # 虚拟主机1：静态资源服务
    server {
        listen 80;
        server_name static.example.com;
        root /var/www/static;
        location / {
            expires 7d;
            add_header cache-control "public";
        }
    }
    # 虚拟主机2：反向代理动态应用
    server {
        listen 80;
        server_name api.example.com;
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_set_header host $host;
        }
    }
    # 负载均衡配置
    upstream backend {
        server 10.0.0.1:8080;
        server 10.0.0.2:8080;
    }
}
# stream块（mysql负载均衡）
stream {
    upstream mysql_cluster {
        server 10.0.0.1:3306;
        server 10.0.0.2:3306;
    }
    server {
        listen 3306;
        proxy_pass mysql_cluster;
    }
}

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