nginx进阶篇（二）

文章目录

概图
一、 Nginx服务器基础配置实例
二、Nginx服务操作的问题
三、Nginx配置成系统服务
四、Nginx命令配置到系统环境
五、Nginx静态资源部署
- 5.1 Nginx静态资源概述
- 5.2 Nginx静态资源的配置指令
- - 5.2.1. listen指令
  - 5.2.2. server_name指令
  - - 配置方式
    - 匹配执行顺序
  - 5.2.3 location指令
  - 5.2.4 设置请求资源的目录root / alias
  - 5.2.5 index指令
  - 5.2.6 error_page指令
- 5.3 静态资源优化配置语法
- - sendﬁle
  - tcp_nopush
  - tcp_nodelay
- 5.4 Nginx静态资源压缩实战
- - 5.4.1. Gzip模块配置指令
  - 5.4.2. Gzip压缩功能的实例配置
  - 5.4.3. Gzip和sendfile共存问题
  - - gzip_static指令
    - 添加模块到Nginx的实现步骤
    - gzip_static测试使用
- 5.5 静态资源的缓存处理
- - 5.5.1. 什么是缓存
  - - 1. 什么是web缓存
    - 2 web缓存的种类
    - 3. 浏览器缓存
    - 4. 为什么要用浏览器缓存
  - 5.5.2 浏览器缓存的执行流程
  - 5.5.3 浏览器缓存相关指令
  - - 1. expires指令
    - 2. add_header指令
- 5.6 Nginx的跨域问题解决
- - 5.6.1. 同源策略
  - 5.6.2. 跨域问题
  - - 跨域问题的案例演示
  - 5.6.3. 解决方案
- 5.7 静态资源防盗链
- - 5.7.1. 什么是资源盗链
  - 5.7.2. Nginx防盗链的实现原理
  - - Nginx防盗链的具体实现
  - 5.7.3. 针对目录进行防盗链
- 5.8 Rewrite功能配置
- - 5.8.1 set指令
  - 5.8.2 Rewrite常用全局变量
  - 5.8.3 if指令
  - 5.8.4 break指令
  - 5.8.5 return指令
  - 5.8.6 rewrite指令
  - 5.8.7 rewrite_log指令
- 5.9 Rewrite的案例
- - 5.9.1 域名跳转
  - 5.9.2 域名镜像
  - 5.9.3 独立域名
  - 5.9.4 目录自动添加"/"
  - 5.9.5 合并目录
  - 5.9.6 防盗链
六. Rewrite功能配置
- 6.1. Rewrite的相关指令
- - 6.1.1. set指令
  - 6.1.2. Rewrite常用全局变量
  - 6.1.3 if指令
  - 6.1.4 break指令
  - 6.1.5 return指令
  - 6.1.6 rewrite指令
  - 6.1.7 rewrite_log指令
- 6.2 Rewrite的案例
- - 6.2.1 域名跳转
  - 6.2.2 域名镜像
  - 6.2.3 独立域名
  - 6.2.4 目录自动添加"/"
  - 6.2.5 合并目录
  - 6.2.6 防盗链
七. Nginx反向代理
- 7.1. Nginx反向代理概述
- 7.2. Nginx反向代理的配置语法
- - 7.2.1. proxy_pass
  - 7.2.2. proxy_set_header
  - 7.2.3. proxy_redirect
- 7.3. Nginx反向代理实战
- 7.4. Nginx的安全控制
- - 7.4.1. 如何使用SSL对流量进行加密
  - - 1. nginx添加SSL的支持
    - 2. Nginx的SSL相关指令
    - 3. 生成证书
    - 4. 开启SSL实例
    - - openssl生成证书配置方式
      - 阿里云生成证书配置方式
- 7.5. 反向代理系统调优
- - 7.5.1. Proxy Buffer相关指令
  - - 1. proxy_buffering
    - 2. proxy_buffers
    - 3. proxy_buffer_size
    - 4. proxy_busy_buffers_size
    - 5. proxy_temp_path
    - 6.proxy_temp_file_write_size
八、Nginx负载均衡
- 8.1. 负载均衡概述
- 8.2. 负载均衡的原理及处理流程
- - 负载均衡的作用
- 8.3. 负载均衡常用的处理方式
- - 8.3.1. 方式
  - - 1. 方式一:用户手动选择
    - 2. 方式二:DNS轮询方式
    - 3. 方式三:四/七层负载均衡
  - 8.3.2. Nginx七层负载均衡
  - - 1. Nginx七层负载均衡的指令
    - - 1. upstream指令
      - 2. server指令
    - 2. Nginx七层负载均衡的实现流程
    - - 1. 服务端设置
      - 2. 负载均衡器设置
    - 3. 负载均衡状态
    - - 1. down
      - 2. backup
      - 3. max_conns
      - 4. max_fails和fail_timeout
    - 4. 负载均衡策略
    - - 1. 轮询
      - 2. weight加权[加权轮询]
      - 3. ip_hash
      - 4. least_conn
      - 5. url_hash
      - 6. fair
      - 安装nginx-upstream-fair模块
    - 5. 负载均衡案例
    - - 案例一：对所有请求实现一般轮询规则的负载均衡
      - 案例二：对所有请求实现加权轮询规则的负载均衡
      - 案例三：对特定资源实现负载均衡
      - 案例四：对不同域名实现负载均衡
      - 案例五：实现带有URL重写的负载均衡
  - 8.3.3. Nginx四层负载均衡
  - - 1. 添加stream模块
    - 2. Nginx四层负载均衡的指令
    - - 1. stream指令
      - 2. upstream指令
    - 3. 四层负载均衡的案例
    - - 需求分析
      - 实现步骤
      - 安装redis
        安装tomcat
九、Nginx缓存集成
- 9.1. 缓存的概念
- 9.2. Nginx的web缓存服务
- 9.3. Nginx缓存设置的相关指令
- - 1. proxy_cache_path
  - 2. proxy_cache
  - 3. proxy_cache_key
  - 4. proxy_cache_valid
  - 5. proxy_cache_min_uses
  - 6. proxy_cache_methods
- 9.4. Nginx缓存设置案例
- - 9.4.1. 需求分析
  - 9.4.2. 步骤实现
  - - 1. 环境准备
    - 2. Nginx的环境准备
    - 3. 添加缓存配置
- 9.5. Nginx缓存的清除
- - 9.5.1. 方式一:删除对应的缓存目录
  - 9.5.2. 方式二:使用第三方扩展模块
  - - ngx_cache_purge
- 9.6. Nginx设置资源不缓存
- - 9.6.1 proxy_no_cache
  - 9.6.2 proxy_cache_bypass
  - - $cookie_nocache、\$arg_nocache、\$arg_comment
  - 9.6.3 案例实现

概图

在这里插入图片描述

一、 Nginx服务器基础配置实例

前面我们已经对Nginx服务器默认配置文件的结构和涉及的基本指令做了详细的阐述。通过这些指令的合理配置，我们就可以让一台Nginx服务器正常工作，并且提供基本的web服务器功能。

接下来我们将通过一个比较完整和最简单的基础配置实例，来巩固下前面所学习的指令及其配置。

需求如下:

（1）有如下访问：

	http://192.168.200.133:8081/server1/location1 访问的是：index_sr1_location1.html
	http://192.168.200.133:8081/server1/location2 访问的是：index_sr1_location2.html
	
	http://192.168.200.133:8082/server2/location1 访问的是：index_sr2_location1.html
	http://192.168.200.133:8082/server2/location2 访问的是：index_sr2_location2.html
	
（2）如果访问的资源不存在，返回自定义的404页面

（3）将/server1和/server2的配置使用不同的配置文件分割

	将文件放到/home/www/conf.d目录下，然后使用include进行合并
	
（4）为/server1和/server2各自创建一个访问日志文件

准备相关文件，目录如下：

在这里插入图片描述

配置的内容如下:

##全局块 begin##

#配置允许运行Nginx工作进程的用户和用户组（如果www这个用户没有操作资源的权限，那就会禁止nginx的这个工作进程访问该资源）
user www;
#配置运行Nginx进程生成的worker进程数
worker_processes 2;
#配置Nginx服务器运行对错误日志存放的路径
error_log logs/error.log;
#配置Nginx服务器允许时记录Nginx的master进程的PID文件路径和名称
pid logs/nginx.pid;
#配置Nginx服务是否以守护进程方法启动
#daemon on;

##全局块 end##


##events块 begin##

events{
	#设置Nginx网络连接序列化
	accept_mutex on;
	#设置Nginx的worker进程是否可以同时接收多个请求
	multi_accept on;
	#设置Nginx的worker进程最大的连接数
	worker_connections 1024;
	#设置Nginx使用的事件驱动模型
	use epoll;
}

##events块 end##


##http块 start##

http{

	#定义MIME-Type
	include mime.types;
	default_type application/octet-stream;
	
	#配置允许使用sendfile方式运输
	sendfile on;
	
	#配置连接超时时间
	keepalive_timeout 65;
	
	#配置请求处理日志格式
	log_format server1 '===>server1 access log';
	log_format server2 '===>server2 access log';
	
	##server块 开始##
	include /home/www/conf.d/*.conf;
	##server块 结束##
}

##http块 end##

在/home/www/conf.d/目录下创建server1.conf文件，内容如下：

server{

		#配置监听端口和主机名称
		listen 8081;
		server_name localhost;
		
		#配置请求处理日志存放路径
		access_log /home/www/myweb/server1/logs/access.log server1;
		
		#配置错误页面
		error_page 404 /404.html;
		
		# http://192.168.200.133:8081/server1/location1 
		#		访问的是：/home/www/myweb/index_sr1_location1.html
		
		#配置处理/server1/location1请求的location
		location /server1/location1{
			root /home/www/myweb;
			index index_sr1_location1.html;
		}
		
		# http://192.168.200.133:8081/server1/location2 
		#       访问的是：/home/www/myweb/index_sr1_location2.html
		
		#配置处理/server1/location2请求的location
		location /server1/location2{
			root /home/www/myweb;
			index index_sr1_location2.html;
		}
		
		#配置错误页面转向
		location = /404.html {
			root /home/www/myweb;
			index 404.html;
		}
		
}

在/home/www/conf.d/目录下创建server2.conf文件，内容如下：

server{

		#配置监听端口和主机名称
		listen 8082;
		server_name localhost;
		
		#配置请求处理日志存放路径
		access_log /home/www/myweb/server2/logs/access.log server2;
		
		#配置错误页面,对404.html做了定向配置
		error_page 404 /404.html;
		
		#配置处理/server1/location1请求的location
		location /server2/location1{
			root /home/www/myweb;
			index index_sr2_location1.html;
		}
		
		#配置处理/server2/location2请求的location
		location /server2/location2{
			root /home/www/myweb;
			index index_sr2_location2.html;
		}
		
		#配置错误页面转向
		location = /404.html {
			root /home/www/myweb;
			index 404.html;
		}
		
}

访问测试：

在这里插入图片描述

二、Nginx服务操作的问题

经过前面的操作，我们会发现，如果想要启动、关闭或重新加载nginx配置文件，都需要先进入到nginx的安装目录的sbin目录，然后使用nginx的二级制可执行文件来操作，相对来说操作比较繁琐，这块该如何优化？另外如果我们想把Nginx设置成随着服务器启动就自动完成启动操作，又该如何来实现?这就需要用到接下来我们要讲解的两个知识点：

Nginx配置成系统服务
Nginx命令配置到系统环境

三、Nginx配置成系统服务

把Nginx应用服务设置成为系统服务，方便对Nginx服务的启动和停止等相关操作，具体实现步骤:

(1) 在/usr/lib/systemd/system目录下添加nginx.service,内容如下:

vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service

[Unit]
Description=nginx web service
Documentation=http://nginx.org/en/docs/
After=network.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=default.target

(2)添加完成后如果权限有问题需要进行权限设置

chmod 755 /usr/lib/systemd/system/nginx.service

(3)使用系统命令来操作Nginx服务

启动: systemctl start nginx
停止: systemctl stop nginx
重启: systemctl restart nginx
重新加载配置文件: systemctl reload nginx
查看nginx状态: systemctl status nginx
开机启动: systemctl enable nginx

四、Nginx命令配置到系统环境

前面我们介绍过Nginx安装目录下的二级制可执行文件nginx的很多命令，要想使用这些命令前提是需要进入sbin目录下才能使用，很不方便，如何去优化，我们可以将该二进制可执行文件加入到系统的环境变量，这样的话在任何目录都可以使用nginx对应的相关命令。具体实现步骤如下:

演示可删除

/usr/local/nginx/sbin/nginx -V
cd /usr/local/nginx/sbin  nginx -V
如何优化？？？

(1)修改/etc/profile文件

vim /etc/profile
在最后一行添加如下内容即可（PATH表示linux内部的环境变量名,$PATH表示引用这个变量,在linux里面使用:冒号拼接）
export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin

(2)使之立即生效

source /etc/profile

(3)执行nginx命令

nginx -V

五、Nginx静态资源部署

5.1 Nginx静态资源概述

上网去搜索访问资源对于我们来说并不陌生，通过浏览器发送一个HTTP请求实现从客户端发送请求到服务器端获取所需要内容后并把内容回显展示在页面的一个过程。这个时候，我们所请求的内容就分为两种类型，一类是静态资源、一类是动态资源。
静态资源即指在服务器端真实存在并且能直接拿来展示的一些文件，比如常见的html页面、css文件、js文件、图片、视频等资源；
动态资源即指在服务器端真实存在但是要想获取需要经过一定的业务逻辑处理，根据不同的条件展示在页面不同这一部分内容，比如说报表数据展示、根据当前登录用户展示相关具体数据等资源；

Nginx处理静态资源的内容，我们需要考虑下面这几个问题：

（1）静态资源的配置指令
（2）静态资源的配置优化
（3）静态资源的压缩配置指令
（4）静态资源的缓存处理
（5）静态资源的访问控制，包括跨域问题和防盗链问题

5.2 Nginx静态资源的配置指令

5.2.1. listen指令

listen:用来配置监听端口。

语法	listen address[:port] [default_server]…; listen port [default_server]…;
默认值	listen :80 \| :8000
位置	server

listen的设置比较灵活，我们通过几个例子来把常用的设置方式熟悉下：

listen 127.0.0.1:8000; // listen localhost:8000 监听指定的IP和端口
listen 127.0.0.1;	   // 监听指定IP的所有端口
listen 8000;	       // 监听指定端口上的连接（常用配置）
listen *:8000;	       // 监听指定端口上的连接

default_server属性是标识符，用来将此虚拟主机设置成默认主机。所谓的默认主机指的是：如果没有匹配到对应的address:port，则会默认执行的。如果未指定default_server，在没有匹配到对应的address:port时，默认使用的是第一个server。

# 1. 如果没有添加default_server标识符,那么使用192.168.200.133:8080访问时，没有一个匹配时，
#    将会默认使用第一个配置的server。
# 2. 使用default_server标识符后，192.168.200.133:8080在没有匹配到对应的server时，就会使用default_server指定的
#    server处理请求
# 3. 可以同时配置多个server，多个server可以监听同一个端口，但是它们的server_name不能一样噢

server{
	listen 8080;
	server_name 127.0.0.1;
	location /{
		root html;
		index index.html;
	}
}

server{
	listen 8080 default_server; 
	server_name localhost;
	default_type text/plain;
	return 444 'This is a error request';
}

5.2.2. server_name指令

server_name：用来设置虚拟主机服务名称。

127.0.0.1 、 localhost 、域名

语法	server_name name …; name可以提供多个，中间用空格分隔
默认值	server_name “”;
位置	server

关于server_name的配置方式有三种，分别是：

精确匹配
通配符匹配
正则表达式匹配

配置方式

配置方式一：精确匹配

如：

server {
	listen 80;
	server_name www.itcast.cn www.itheima.cn;
	...
}

补充小知识点:

hosts是一个没有扩展名的系统文件，可以用记事本等工具打开，其作用就是将一些常用的网址域名与其对应的IP地址建立一个关联“数据库”，当用户在浏览器中输入一个需要登录的网址时，系统会首先自动从hosts文件中寻找对应的IP地址，一旦找到，系统会立即打开对应网页，如果没有找到，则系统会再将网址提交DNS域名解析服务器进行IP地址的解析。

windows:C:\Windows\System32\drivers\etc

centos：/etc/hosts

因为域名是要收取一定的费用，所以我们可以使用修改hosts文件来制作一些虚拟域名来使用。需要修改 /etc/hosts文件来添加

vim /etc/hosts
127.0.0.1 www.itcast.cn
127.0.0.1 www.itheima.cn

配置方式二:使用通配符配置

server_name中支持通配符"*",但需要注意的是通配符不能出现在域名的中间，只能出现在首段或尾段，如：

server {
	listen 80;
	server_name  *.itcast.cn	www.itheima.*;
	# www.itcast.cn abc.itcast.cn www.itheima.cn www.itheima.com
	...
}

下面的配置就会报错

server {
	listen 80;
	server_name  www.*.cn www.itheima.c*
	...
}

配置三:使用正则表达式配置

server_name中可以使用正则表达式，并且使用~作为正则表达式字符串的开始标记。

常见的正则表达式

代码	说明
^	匹配搜索字符串开始位置
$	匹配搜索字符串结束位置
.	匹配除换行符\n之外的任何单个字符
\	转义字符，将下一个字符标记为特殊字符
[xyz]	字符集，与任意一个指定字符匹配
[a-z]	字符范围，匹配指定范围内的任何字符
\w	与以下任意字符匹配 A-Z a-z 0-9 和下划线,等效于[A-Za-z0-9_]
\d	数字字符匹配，等效于[0-9]
{n}	正好匹配n次
{n,}	至少匹配n次
{n,m}	匹配至少n次至多m次
*	零次或多次，等效于{0,}
+	一次或多次，等效于{1,}
?	零次或一次，等效于{0,1}

配置如下：

server{
        listen 80;
        server_name ~^www\.(\w+)\.com$;
        default_type text/plain;
        return 200 $1  ..; 
}
注意 ~后面不能加空格，括号可以取值（比如$1就可以取到第一个括号里面的值）

匹配执行顺序

由于server_name指令支持通配符和正则表达式，因此在包含多个虚拟主机的配置文件中，可能会出现一个名称被多个虚拟主机的server_name匹配成功，当遇到这种情况，当前的请求交给谁来处理呢？

server{
	listen 80;
	server_name ~^www\.\w+\.com$;
	default_type text/plain;
	return 200 'regex_success';
}

server{
	listen 80;
	server_name www.itheima.*;
	default_type text/plain;
	return 200 'wildcard_after_success';
}

server{
	listen 80;
	server_name *.itheima.com;
	default_type text/plain;
	return 200 'wildcard_before_success';
}

server{
	listen 80;
	server_name www.itheima.com;
	default_type text/plain;
	return 200 'exact_success';
}

server{
	listen 80 default_server;
	server_name _;
	default_type text/plain;
	return 444 'default_server not found server';
}

结论：

exact_success                       -- 精确匹配
wildcard_before_success             -- 前通配符匹配
wildcard_after_success              -- 后通配符匹配
regex_success                       -- 正则匹配
default_server not found server!!   -- 默认匹配

No1:准确匹配server_name

No2:通配符在开始时匹配server_name成功

No3:通配符在结束时匹配server_name成功

No4:正则表达式匹配server_name成功

No5:被默认的default_server处理，如果没有指定默认找第一个server

5.2.3 location指令

前面我们知道了，用户的请求发送到后台以后，他会去匹配对应的listen和server，当匹配成功后，nginx就会把请求交给当前匹配成功的server块的location来处理。server块里面是可以配置多个location的。那么请求交给哪一个location来处理呢？

server{
	listen 80;
	server_name localhost;
	location / {
	
	}
	location /abc{
	
	}
	...
}

location:用来设置请求的URI

语法	location [ = \| ~ \| ~* \| ^~ \|@ ] uri{…}
默认值	—
位置	server,location

uri变量是待匹配的请求字符串，可以不包含正则表达式，也可以包含正则表达式，那么nginx服务器在搜索匹配location的时候，是先使用不包含正则表达式进行匹配，找到一个匹配度最高的一个，然后在通过包含正则表达式的进行匹配，如果能匹配到直接访问，匹配不到，就使用刚才匹配度最高的那个location来处理请求。

属性介绍:

不带符号：要求必须以指定模式开始

server {
	listen 80;
	server_name 127.0.0.1;
	location /abc{
		default_type text/plain;
		return 200 "access success";
	}
}
以下访问都是正确的
http://192.168.200.133/abc
http://192.168.200.133/abc?p1=TOM
http://192.168.200.133/abc/
http://192.168.200.133/abcdef       -- 这个也可以的

===== : 用于不包含正则表达式的uri前，必须与指定的模式精确匹配

server {
	listen 80;
	server_name 127.0.0.1;
	location =/abc{
		default_type text/plain;
		return 200 "access success";
	}
}

可以匹配到
http://192.168.200.133/abc
http://192.168.200.133/abc?p1=TOM

匹配不到
http://192.168.200.133/abc/
http://192.168.200.133/abcdef

~ ：用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且区分大小写
~*: 用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且不区分大小写

换句话说，如果uri包含了正则表达式，需要用上述两个符合来标识

server {
	listen 80;
	server_name 127.0.0.1;
	location ~^/abc\w${
		default_type text/plain;
		return 200 "access success";
	}
}

server {
	listen 80;
	server_name 127.0.0.1;
	location ~*^/abc\w${
		default_type text/plain;
		return 200 "access success";
	}
}

^~: 用于不包含正则表达式的uri前，功能和不加符号的一致，唯一不同的是，如果模式匹配，那么就停止搜索其他模式了，而不加符号，会先向后搜索，后面如果还有的话，先匹配后面的，如果后面没有，才会匹配。这也就是说加了^~会让匹配的优先级提高，否则就优先其它的了。

server {
	listen 80;
	server_name 127.0.0.1;
	location ^~/abc{
		default_type text/plain;
		return 200 "access success";
	}
}

5.2.4 设置请求资源的目录root / alias

root：设置请求的根目录

语法	root path;
默认值	root html;
位置	http、server、location

path为Nginx服务器接收到请求以后查找资源的根目录路径。

alias：用来更改location的URI

语法	alias path;
默认值	—
位置	location

path为修改后的根路径。

以上两个指令都可以来指定访问资源的路径，那么这两者之间的区别是什么?

举例说明：

（1）在/usr/local/nginx/html目录下创建一个 images目录,并在目录下放入一张图片mv.png图片，即该图片的绝对路径为：/usr/local/nginx/html/images/mv.png

location /images {
	root /usr/local/nginx/html;
}

访问图片的路径为:

http://192.168.200.133/images/mv.png

（2）如果把root改为alias

location /images {
	alias /usr/local/nginx/html;
}

再次访问上述地址，页面会出现404的错误，查看错误日志会发现是因为地址不对，所以验证了：

root的处理结果是: 【root路径+location路径】
/usr/local/nginx/html/images/mv.png

alias的处理结果是:【使用alias路径替换location路径】
/usr/local/nginx/html/images

需要在alias后面路径改为

location /images {
	alias /usr/local/nginx/html/images;
}

（3）如果location路径是以/结尾，则alias也必须是以/结尾，root没有要求

将上述配置修改为

location /images/ {
	alias /usr/local/nginx/html/images;
}

访问就会出问题，查看错误日志还是路径不对，所以需要把alias后面加上 /

小结：

root的处理结果是: root路径+location路径
alias的处理结果是:使用alias路径替换location路径
alias是一个目录别名的定义，root则是最上层目录的含义。
如果location路径是以/结尾,则alias也必须是以/结尾，root没有要求

5.2.5 index指令

index：设置网站的默认首页

语法	index file …;
默认值	index index.html;
位置	http、server、location

index后面可以跟多个设置，中间使用空格隔开，如果访问的时候没有指定具体访问的资源，则会依次进行查找，找到第一个为止。

举例说明：

location / {
	root /usr/local/nginx/html;
	index index.html index.htm;
}
访问该location的时候，可以通过 http://ip:port/，地址后面如果不添加任何内容，则默认依次访问index.html和index.htm，找到第一个来进行返回

5.2.6 error_page指令

error_page：设置网站的错误页面，即，当出现对应的响应code后，如何来处理。

语法	error_page code … [=[response]] uri;
默认值	—
位置	http、server、location…

一个server块中，是可以配置多个error_page的。

举例说明：

（1）可以指定具体跳转的地址

server {
	error_page 404 http://www.itcast.cn;
}

（2）可以指定重定向地址

server{
	error_page 404 /50x.html;
	error_page 500 502 503 504 /50x.html;
	location =/50x.html{
		root html;
	}
}

（3）使用location的@符合完成错误信息展示

server{
	error_page 404 @jump_to_error;
	location @jump_to_error {
		default_type text/plain;
		return 404 'Not Found Page...';
	}
}

可选项=[response]的作用是用来将相应代码更改为另外一个

server{
	error_page 404 =200 /50x.html;
	location =/50x.html{
		root html;
	}
}
这样的话，当返回404找不到对应的资源的时候，在浏览器上可以看到，最终返回的状态码是200，这块需要注意下，编写error_page后面的内容，404后面需要加空格，200前面不能加空格

5.3 静态资源优化配置语法

Nginx对静态资源如何进行优化配置。这里从三个属性配置进行优化：

sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodeplay on;

sendﬁle

sendﬁle：用来开启高效的文件传输模式。

语法	sendﬁle on \|oﬀ;
默认值	sendﬁle oﬀ;
位置	http、server、location…

请求静态资源的过程：客户端通过网络接口向服务端发送请求，操作系统将这些客户端的请求传递给服务器端应用程序，服务器端应用程序会处理这些请求，请求处理完成以后，操作系统还需要将处理得到的结果通过网络适配器传递回去。

如：

server {
	listen 80;
	server_name localhost；
	location / {
		root html;
		index index.html;
	}
}
在html目录下有一个welcome.html页面，访问地址
http://192.168.200.133/welcome.html

在这里插入图片描述

tcp_nopush

tcp_nopush：该指令必须在sendfile打开的状态下才会生效，主要是用来提升网络包的传输’效率’

语法	tcp_nopush on\|off;
默认值	tcp_nopush oﬀ;
位置	http、server、location

tcp_nodelay

tcp_nodelay：该指令必须在keep-alive连接开启的情况下才生效，来提高网络包传输的’实时性’

语法	tcp_nodelay on\|off;
默认值	tcp_nodelay on;
位置	http、server、location

在这里插入图片描述

经过刚才的分析，“tcp_nopush"和”tcp_nodelay“看起来是"互斥的”，那么为什么要将这两个值都打开，这个大家需要知道的是在linux2.5.9以后的版本中两者是可以兼容的，三个指令都开启的好处是，sendfile可以开启高效的文件传输模式，tcp_nopush开启可以确保在发送到客户端之前数据包已经充分“填满”，这大大减少了网络开销，并加快了文件发送的速度。然后，当它到达最后一个可能因为没有“填满”而暂停的数据包时，Nginx会忽略tcp_nopush参数，然后，tcp_nodelay强制套接字发送数据。由此可知，TCP_NOPUSH可以与TCP_NODELAY一起设置，它比单独配置TCP_NODELAY具有更强的性能。所以我们可以使用如下配置来优化Nginx静态资源的处理

http {

	include  mime.types;
	default_type application/octet-stream;

    # 开启以下三个配置
    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    
    server {
    	listen 80;
    	server_name localhost;
    	...
    }
    ...
}

5.4 Nginx静态资源压缩实战

经过上述内容的优化，我们再次思考一个问题，假如在满足上述优化的前提下，我们传送一个1M的数据和一个10M的数据那个效率高?，答案显而易见，传输内容小，速度就会快。那么问题又来了，同样的内容，如果把大小降下来，我们脑袋里面要蹦出一个词就是"压缩"，接下来，我们来学习Nginx的静态资源压缩模块。

在Nginx的配置文件中可以通过配置gzip来对静态资源进行压缩，相关的指令可以配置在http块、server块和location块中，Nginx可以通过

ngx_http_gzip_module模块        （该模块在nginx默认安装时自动内置的模块）
ngx_http_gzip_static_module模块 （需要手动安装）
ngx_http_gunzip_module模块      （需要手动安装）

对这些指令进行解析和处理。

接下来我们从以下内容进行学习

（1）Gzip各模块支持的配置指令
（2）Gzip压缩功能的配置
（3）Gzip和sendfile的冲突解决
（4）浏览器不支持Gzip的解决方案

5.4.1. Gzip模块配置指令

接下来所学习的指令都来自ngx_http_gzip_module模块，该模块会在nginx安装的时候内置到nginx的安装环境中，也就是说我们可以直接使用这些指令。

gzip指令：该指令用于开启或者关闭gzip功能

语法	gzip on\|off;
默认值	gzip off;
位置	http、server、location…

注意只有该指令为打开状态，下面的指令才有效果

http{
   gzip on;
}

gzip_types指令：该指令可以根据响应页的MIME类型选择性地开启Gzip压缩功能，默认只会对text/html生效，多个可用空格隔开

语法	gzip_types mime-type …;
默认值	gzip_types text/html;
位置	http、server、location

所选择的值可以从mime.types文件中进行查找，也可以使用"*"代表所有。

http{
	gzip_types application/javascript text/html;
}

gzip_comp_level指令：该指令用于设置Gzip压缩程度

级别从1-9，1表示要是程度最低，要是效率最高，9刚好相反，压缩程度最高，但是效率最低最费时间。

语法	gzip_comp_level level;
默认值	gzip_comp_level 1;
位置	http、server、location

http{
	gzip_comp_level 6;
}

gzip_vary指令：该指令用于设置使用Gzip进行压缩发送是否携带“Vary:Accept-Encoding”头域的响应头部。主要是告诉接收方，所发送的数据经过了Gzip压缩处理

语法	gzip_vary on\|off;
默认值	gzip_vary off;
位置	http、server、location

在这里插入图片描述

gzip_buffers指令：该指令用于处理请求压缩的缓冲区数量和大小。

语法	gzip_buffers number size;
默认值	gzip_buffers 32 4k\|16 8k;
位置	http、server、location

其中number：指定Nginx服务器向系统申请缓存空间个数，size：指的是每个缓存空间的大小。

主要实现的是申请number个每个大小为size的内存空间。

这个值的设定一般会和服务器的操作系统有关，所以建议此项不设置，使用默认值即可。

gzip_buffers 4 16K;	  #缓存空间大小

gzip_disable指令：针对不同种类客户端发起的请求，可以选择性地开启和关闭Gzip功能。

语法	gzip_disable regex …;
默认值	—
位置	http、server、location

regex：根据客户端的==浏览器标志(user-agent)==来设置，支持使用正则表达式。

指定的浏览器标志不使用Gzip.该指令一般是用来排除一些明显不支持Gzip的浏览器。

gzip_disable "MSIE [1-6]\.";

gzip_http_version指令：针对不同的HTTP协议版本，可以选择性地开启和关闭Gzip功能。

语法	gzip_http_version 1.0\|1.1;
默认值	gzip_http_version 1.1;
位置	http、server、location

该指令是指定使用==Gzip的HTTP最低版本，该指令一般采用默认值即可。

gzip_min_length指令：该指令针对传输数据的大小，可以选择性地开启和关闭Gzip功能

语法	gzip_min_length length;
默认值	gzip_min_length 20; # 不带单位，默认字节bytes
位置	http、server、location

nignx计量大小的单位：bytes[字节] / kb[千字节] / M[兆]
例如: 1024 / 10k|K / 10m|M

Gzip压缩功能对大数据的压缩效果明显，但是如果要压缩的数据比较小的话，可能出现越压缩数据量越大的情况，因此我们需要根据响应内容的大小来决定是否使用Gzip功能，响应页面的大小可以通过头信息中的Content-Length来获取。但是如果使用了Chunk编码动态压缩，该指令将被忽略。建议设置为1K或以上。

gzip_proxied指令：该指令设置是否对服务端返回的结果进行Gzip压缩。（nginx作为反向代理服务器时）

语法	gzip_proxied off\|expired\|no-cache\| no-store\|private\|no_last_modified\|no_etag\|auth\|any;
默认值	gzip_proxied off;
位置	http、server、location

off - 关闭Nginx服务器对后台服务器返回结果的Gzip压缩
expired - 启用压缩，如果header头中包含 “Expires” 头信息
no-cache - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-cache” 头信息
no-store - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-store” 头信息
private - 启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:private” 头信息
no_last_modified - 启用压缩,如果header头中不包含 “Last-Modified” 头信息
no_etag - 启用压缩 ,如果header头中不包含 “ETag” 头信息
auth - 启用压缩 , 如果header头中包含 “Authorization” 头信息
any - 无条件启用压缩

5.4.2. Gzip压缩功能的实例配置

gzip on;  			  #开启gzip功能
gzip_types *;		  #压缩源文件类型,根据具体的访问资源类型设定
gzip_comp_level 6;	  #gzip压缩级别
gzip_min_length 1024; #进行压缩响应页面的最小长度,content-length
gzip_buffers 4 16K;	  #缓存空间大小
gzip_http_version 1.1; #指定压缩响应所需要的最低HTTP请求版本
gzip_vary  on;		  #往头信息中添加压缩标识
gzip_disable "MSIE [1-6]\."; #对IE6以下的版本都不进行压缩
gzip_proxied  off； #nginx作为反向代理压缩服务端返回数据的条件

这些配置在很多地方可能都会用到，所以我们可以将这些内容抽取到一个配置文件中，然后通过include指令把配置文件再次加载到nginx.conf配置文件中，方法使用。

nginx_gzip.conf

gzip on;
gzip_types *;
gzip_comp_level 6;
gzip_min_length 1024;
gzip_buffers 4 16K;
gzip_http_version 1.1;
gzip_vary  on;
gzip_disable "MSIE [1-6]\.";
gzip_proxied  off;

nginx.conf

include nginx_gzip.conf

5.4.3. Gzip和sendfile共存问题

前面在讲解sendfile的时候，提到过，开启sendfile以后，在读取磁盘上的静态资源文件的时候，可以减少拷贝的次数，可以不经过用户进程将静态文件通过网络设备发送出去，但是Gzip要想对资源压缩，是需要经过用户进程进行操作的。所以如何解决两个设置的共存问题。

可以使用ngx_http_gzip_static_module模块的gzip_static指令来解决。

gzip_static指令

gzip_static：检查与访问资源同名的.gz文件时，response中以gzip相关的header返回.gz文件的内容。

语法	gzip_static on \| off \| always;
默认值	gzip_static off;
位置	http、server、location

其中： always表示不管客户端是否支持gzip压缩，都启用压缩。on表示还看客户端条件决定是否启用压缩。

添加上述命令后，会报一个错误，unknown directive "gzip_static"主要的原因是Nginx默认是没有添加ngx_http_gzip_static_module模块。如何来添加?

添加模块到Nginx的实现步骤

(1)查询当前Nginx的配置参数

nginx -V

(2)将nginx安装目录下sbin目录中的nginx二进制文件进行更名

cd /usr/local/nginx/sbin
mv nginx nginxold

(3) 进入Nginx的安装目录

cd /root/nginx/core/nginx-1.16.1

(4)执行make clean清空之前编译的内容

make clean

(5)使用configure来配置参数（此步也要把第一步，查询到的参数添加进来，因为原来的模块也要保留嘛）

./configure --with-http_gzip_static_module

(6)使用make命令进行编译

make

(7) 将objs目录下的nginx二进制执行文件移动到nginx安装目录下的sbin目录中

mv objs/nginx /usr/local/nginx/sbin

(8)执行更新命令

make upgrade

gzip_static测试使用

(1)直接访问http://192.168.200.133/jquery.js

在这里插入图片描述

(2)使用gzip命令进行压缩

cd /usr/local/nginx/html
gzip jquery.js

(3)再次访问http://192.168.200.133/jquery.js

在这里插入图片描述

5.5 静态资源的缓存处理

5.5.1. 什么是缓存

缓存（cache），原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（RAM）快的一种高速存储器，通常它不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。

1. 什么是web缓存

Web缓存是指一个Web资源（如html页面，图片，js，数据等）存在于Web服务器和客户端（浏览器）之间的副本。缓存会根据进来的请求保存输出内容的副本；当下一个请求来到的时候，如果是相同的URL，缓存会根据缓存机制决定是直接使用副本响应访问请求，还是向源服务器再次发送请求。比较常见的就是浏览器会缓存访问过网站的网页，当再次访问这个URL地址的时候，如果网页没有更新，就不会再次下载网页，而是直接使用本地缓存的网页。只有当网站明确标识资源已经更新，浏览器才会再次下载网页

2 web缓存的种类

客户端缓存
	浏览器缓存
	
服务端缓存
	Nginx / Redis / Memcached等

3. 浏览器缓存

是为了节约网络的资源加速浏览，浏览器在用户磁盘上对最近请求过的文档进行存储，当访问者再次请求这个页面时，浏览器就可以从本地磁盘显示文档，这样就可以加速页面的阅览.

4. 为什么要用浏览器缓存

成本最低的一种缓存实现
减少网络带宽消耗
降低服务器压力
减少网络延迟，加快页面打开速度

5.5.2 浏览器缓存的执行流程

HTTP协议中和页面缓存相关的字段，我们先来认识下：

header	说明
Expires	缓存过期的日期和时间
Cache-Control	设置和缓存相关的配置信息
Last-Modified	请求资源最后修改时间
ETag	请求变量的实体标签的当前值，比如文件的MD5值

在这里插入图片描述

（1）用户首次通过浏览器发送请求到服务端获取数据，客户端是没有对应的缓存，所以需要发送request请求来获取数据；

（2）服务端接收到请求后，获取服务端的数据及服务端缓存的允许后，返回200的成功状态码并且在响应头上附上对应资源以及缓存信息；

（3）当用户再次访问相同资源的时候，客户端会在浏览器的缓存目录中查找是否存在响应的缓存文件

（4）如果没有找到对应的缓存文件，则走(2)步

（5）如果有缓存文件，接下来对缓存文件是否过期进行判断，过期的判断标准是(Expires),

（6）如果没有过期，则直接从本地缓存中返回数据进行展示

（7）如果Expires过期，接下来需要判断缓存文件是否发生过变化

（8）判断的标准有两个，一个是ETag(Entity Tag),一个是Last-Modified

（9）判断结果是未发生变化，则服务端返回304，直接从缓存文件中获取数据

（10）如果判断是发生了变化，重新从服务端获取数据，并根据缓存协商(服务端所设置的是否需要进行缓存数据的设置)来进行数据缓存。

5.5.3 浏览器缓存相关指令

Nginx需要进行缓存相关设置，就需要用到如下的指令

1. expires指令

expires:该指令用来控制页面缓存的作用。可以通过该指令控制HTTP应答中的“Expires"和”Cache-Control"

语法	expires [modified] time expires epoch\|max\|off;
默认值	expires off;
位置	http、server、location

time：可以整数，也可以是负数，用来指定过期时间。默认以秒为单位。

如果是负数，Cache-Control则为no-cache；
如果为整数或0，则Cache-Control的值为max-age=time；

epoch: 指定Expires的值为’1 January,1970,00:00:01 GMT’(1970-01-01 00:00:00)，Cache-Control的值no-cache

max：指定Expires的值为’31 December2037 23:59:59GMT’ (2037-12-31 23:59:59) ，Cache-Control的值为10年

off：默认不缓存。

2. add_header指令

add_header指令：用来添加指定的响应头和响应值。

语法	add_header name value [always];
默认值	—
位置	http、server、location…

Cache-Control作为响应头信息，可以设置如下值：

缓存响应指令：

Cache-control: must-revalidate
Cache-control: no-cache
Cache-control: no-store
Cache-control: no-transform
Cache-control: public
Cache-control: private
Cache-control: proxy-revalidate
Cache-Control: max-age=<seconds>
Cache-control: s-maxage=<seconds>

指令	说明
must-revalidate	可缓存，但必须再向源服务器进行确认
no-cache	缓存前，必须确认其有效性
no-store	不缓存请求或响应的任何内容
no-transform	代理不可更改媒体类型
public	可向任意方提供响应的缓存
private	仅向特定用户返回响应
proxy-revalidate	要求中间缓存服务器对缓存的响应有效性再进行确认
max-age=<秒>	响应最大Age值
s-maxage=<秒>	公共缓存服务器响应的最大Age值

5.6 Nginx的跨域问题解决

这块内容，我们主要从以下方面进行解决：

什么情况下会出现跨域问题?
实例演示跨域问题
具体的解决方案是什么?

5.6.1. 同源策略

浏览器的同源策略：是一种约定，是浏览器最核心也是最基本的安全功能，如果浏览器少了同源策略，则浏览器的正常功能可能都会受到影响。

同源: 协议、域名(IP)、端口相同即为同源

http://192.168.200.131/user/1
https://192.168.200.131/user/1
不

http://192.168.200.131/user/1
http://192.168.200.132/user/1
不

http://192.168.200.131/user/1
http://192.168.200.131:8080/user/1
不

http://www.nginx.com/user/1
http://www.nginx.org/user/1
不

http://192.168.200.131/user/1
http://192.168.200.131:8080/user/1
不

http://www.nginx.org:80/user/1
http://www.nginx.org/user/1
满足

5.6.2. 跨域问题

简单描述下:

有两台服务器分别为A,B,如果从服务器A的页面发送异步请求到服务器B获取数据，如果服务器A和服务器B不满足同源策略，则就会出现跨域问题。

跨域问题的案例演示

出现跨域问题会有什么效果?,接下来通过一个需求来给大家演示下：

在这里插入图片描述
（1）nginx的html目录下新建一个a.html

<html>
  <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>跨域问题演示</title>
        <script src="jquery.js"></script>
        <script>
            $(function(){
                $("#btn").click(function(){
                        $.get('http://192.168.200.133:8080/getUser',function(data){
                                alert(JSON.stringify(data));
                        });
                });
            });
        </script>
  </head>
  <body>
        <input type="button" value="获取数据" id="btn"/>
  </body>
</html>

（2）在nginx.conf配置如下内容

server{
        listen  8080;
        server_name localhost;
        location /getUser{
                default_type application/json;
                return 200 '{"id":1,"name":"TOM","age":18}';
        }
}
server{
	listen 	80;
	server_name localhost;
	location /{
		root html;
		index index.html;
	}
}

(3)通过浏览器访问测试

在这里插入图片描述

5.6.3. 解决方案

使用add_header指令，该指令可以用来添加一些头信息

语法	add_header name value…
默认值	—
位置	http、server、location

此处用来解决跨域问题，需要添加两个头信息，一个是Access-Control-Allow-Origin,Access-Control-Allow-Methods

Access-Control-Allow-Origin：直译过来是允许跨域访问的源地址信息，可以配置多个(多个用逗号分隔)，也可以使用*代表所有源

Access-Control-Allow-Methods：直译过来是允许跨域访问的请求方式，值可以为 GET POST PUT DELETE…,可以全部设置，也可以根据需要设置，多个用逗号分隔

具体配置方式

location /getUser{
    add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    add_header Access-Control-Allow-Methods GET,POST,PUT,DELETE;
    default_type application/json;
    return 200 '{"id":1,"name":"TOM","age":18}';
}

5.7 静态资源防盗链

5.7.1. 什么是资源盗链

资源盗链指的是此内容不在自己服务器上，而是通过技术手段，绕过别人的限制将别人的内容放到自己页面上最终展示给用户。以此来盗取大网站的空间和流量。简而言之就是用别人的东西成就自己的网站。

效果演示

京东:https://img14.360buyimg.com/n7/jfs/t1/101062/37/2153/254169/5dcbd410E6d10ba22/4ddbd212be225fcd.jpg

百度:https://pics7.baidu.com/feed/cf1b9d16fdfaaf516f7e2011a7cda1e8f11f7a1a.jpeg?token=551979a23a0995e5e5279b8fa1a48b34&s=BD385394D2E963072FD48543030030BB

我们自己准备一个页面，在页面上引入这两个图片查看效果

在这里插入图片描述

从上面的效果，可以看出来，下面的图片地址添加了防止盗链的功能，京东这边我们可以直接使用其图片。

5.7.2. Nginx防盗链的实现原理

了解防盗链的原理之前，我们得先学习一个HTTP的头信息Referer，当浏览器向web服务器发送请求的时候，一般都会带上Referer，来告诉浏览器该请求是从哪个页面链接过来的。

在这里插入图片描述

后台服务器可以根据获取到的这个Referer信息来判断是否为自己信任的网站地址，如果是则放行继续访问，如果不是则可以返回403(服务端拒绝访问)的状态信息。

在本地模拟上述的服务器效果：

在这里插入图片描述

Nginx防盗链的具体实现

valid_referers：nginx会通就过查看referer自动和valid_referers后面的内容进行匹配。匹配的过程中不区分大小写。

如果匹配到了就将$invalid_referer变量置0；
如果没有匹配到，则将$invalid_referer变量置为1；

语法	valid_referers none\|blocked\|server_names\|string…
默认值	—
位置	server、location

none：如果Header中的Referer为空，允许访问

blocked：在Header中的Referer不为空，但是该值被防火墙或代理进行伪装过，如不带"http://" 、"https://"等协议头的资源允许访问。

server_names：指定具体的域名或者IP

string：可以支持正则表达式和*的字符串。如果是正则表达式，需要以~开头表示，例如

location ~*\.(png|jpg|gif){
           valid_referers none blocked www.baidu.com 192.168.200.222 *.example.com example.*  www.example.org  ~\.google\.;
           if ($invalid_referer){ #if后面必须跟一个空格，变量$invalid_referer如果是1，表示true，将进入if块
                return 403;
           }
           root /usr/local/nginx/html;

}

5.7.3. 针对目录进行防盗链

遇到的问题:图片有很多，该如何批量进行防盗链？

配置如下：

location /images {
           valid_referers none blocked www.baidu.com 192.168.200.222 *.example.com example.*  www.example.org  ~\.google\.;
           if ($invalid_referer){
                return 403;
           }
           root /usr/local/nginx/html;

}

这样我们可以对一个目录下的所有资源进行翻到了操作。

遇到的问题：Referer的限制比较粗，比如随意加一个Referer，上面的方式是无法进行限制的。那么这个问题改如何解决？

此处我们需要用到Nginx的第三方模块ngx_http_accesskey_module，第三方模块如何实现盗链，如果在Nginx中使用第三方模块的功能，这些我们在后面的Nginx的模块篇再进行详细的讲解。

5.8 Rewrite功能配置

Rewrite是Nginx服务器提供的一个重要基本功能，是Web服务器产品中几乎必备的功能。

主要的作用是：用来实现URL的重写（就是重定向）。

注意：Nginx服务器的Rewrite功能的实现依赖于PCRE的支持，因此在编译安装Nginx服务器之前，需要安装PCRE库。Nginx使用的是ngx_http_rewrite_module模块来解析和处理Rewrite功能的相关配置。

“地址重写"与"地址转发”

重写和转发的区别:

地址重写浏览器地址会发生变化而地址转发则不变
一次地址重写会产生两次请求，而一次地址转发只会产生一次请求
地址重写到的页面必须是一个完整的路径而地址转发则不需要
地址重写因为是两次请求所以request范围内属性不能传递给新页面而地址转发因为是一次请求所以可以传递值
地址转发速度快于地址重写

简而言之：就是请求转发和重定向

5.8.1 set指令

该指令用来设置一个新的变量。

语法	set $variable value;
默认值	—
位置	server、location、if

variable：变量的名称，该变量名称要用"$"作为变量的第一个字符，且不能与Nginx服务器预设的全局变量同名。

value：变量的值，可以是字符串、其他变量或者变量的组合等。

使用示例：

server {
	listen 8081;
	server_name localhost;
	location /server {
		set $name TOM;
		set $age 18;
		default_type text/plain;
		return 200 $name=$age=$args;  # $args是Rewrite模块的全局变量
	}
}

5.8.2 Rewrite常用全局变量

变量	说明
$args	变量中存放了请求URL中的请求指令。比如http://192.168.200.133:8080?arg1=value1&args2=value2中的"arg1=value1&arg2=value2"，功能和$query_string一样
$http_user_agent	变量存储的是用户访问服务的代理信息(如果通过浏览器访问，记录的是浏览器的相关版本信息)
$host	变量存储的是访问服务器的server_name值
$document_uri	变量存储的是当前访问地址的URI。比如http://192.168.200.133/server?id=10&name=zhangsan中的"/server"，功能和$uri一样
$document_root	变量存储的是当前请求对应location的root值，如果未设置，默认指向Nginx自带html目录所在位置
$content_length	变量存储的是请求头中的Content-Length的值
$content_type	变量存储的是请求头中的Content-Type的值
$http_cookie	变量存储的是客户端的cookie信息，可以通过add_header Set-Cookie 'cookieName=cookieValue’来添加cookie数据
$limit_rate	变量中存储的是Nginx服务器对网络连接速率的限制，也就是Nginx配置中对limit_rate指令设置的值，默认是0，不限制。
$remote_addr	变量中存储的是客户端的IP地址
$remote_port	变量中存储了客户端与服务端建立连接的端口号
$remote_user	变量中存储了客户端的用户名，需要有认证模块才能获取
$scheme	变量中存储了访问协议
$server_addr	变量中存储了服务端的地址
$server_name	变量中存储了客户端请求到达的服务器的名称
$server_port	变量中存储了客户端请求到达服务器的端口号
$server_protocol	变量中存储了客户端请求协议的版本，比如"HTTP/1.1"
$request_body_file	变量中存储了发给后端服务器的本地文件资源的名称
$request_method	变量中存储了客户端的请求方式，比如"GET","POST"等
$request_filename	变量中存储了当前请求的资源文件的路径名
$request_uri	变量中存储了当前请求的URI，并且携带请求参数，比如http://192.168.200.133/server?id=10&name=zhangsan中的"/server?id=10&name=zhangsan"

使用示例：

log_foramt main '$remote_addr - $request - $status - $request_uri - $http_user_agent'

server {
	listen  8081;
	server_name localhost;
	location /server {
		access_log logs/access.log main;
		root /usr/local/nginx/abc;
		set $name TOM;
		set $age 18;
		default_type text/plain;
		return $name=$age=haha;
	}
}

在这里插入图片描述

5.8.3 if指令

该指令用来支持条件判断，并根据条件判断结果，选择不同的Nginx配置。注意：if 后面必须跟一个空格噢

语法	if (condition){…}
默认值	—
位置	server、location

condition为判定条件，可以支持以下写法：

1.变量名。如果变量名对应的值为空或者是0，if都判断为false,其他条件为true。

if ($param){
	
}

使用示例：

location /testif {
	set $username '';
	default_type text/plain;
	if ($args){
		return 200 $args;
	}
	return 200 'param is empty';
}

2.使用"=“和”!="比较变量和字符串是否相等，满足条件为true，不满足为false

if ($request_method = POST){
	return 405;
}

注意：此处和Java不太一样的地方是字符串不需要添加引号。

使用示例：

location /testif {
	set $username '';
	default_type text/plain;
	if ($args){
		return 200 $args;
	}
	if ($request_method = POST) {  # 如果要进入这个if块,那么就不能满足上面的if噢。
		return 405;                #                 那就是说请求的url必须不带?请求参数或者?0（0也表示false嘛）
	}
	return 200 error;
}

在这里插入图片描述

3.使用正则表达式对变量进行匹配

匹配成功返回true，否则返回false。

变量与正则表达式之间使用"_“,”*“,”!_“,”!*"来连接。

"~"代表匹配正则表达式过程中区分大小写，
"~*"代表匹配正则表达式过程中不区分大小写
"!_“和”!*"刚好和上面取相反值，如果匹配上返回false,匹配不上返回true

if ($http_user_agent ~ MSIE){
	#$http_user_agent的值中是否包含MSIE字符串，如果包含返回true
}

注意：正则表达式字符串一般不需要加引号，但是如果字符串中包含"}“或者是”;"等字符时，就需要把引号加上。

使用示例

location /testif {
	set $username '';
	default_type text/plain;
	if ($args){
		return 200 $args;
	}
	if ($request_method = POST) { 
		return 405;               
	}
	if ($http_user_agent ~ Safari) { 
		return 200 Chrome;               
	}
	return 200 error;
}

4.判断请求的文件是否存在使用"-f"和"!-f",

当使用"-f"时，如果请求的文件存在返回true，不存在返回false。

当使用"!f"时，如果请求文件不存在，但该文件所在目录存在返回true，文件和目录都不存在返回false，如果文件存在返回false

if (-f $request_filename){
	#判断请求的文件是否存在
}
if (!-f $request_filename){
	#判断请求的文件是否不存在
}

使用示例：

location / {
	root html;
	default_type text/html;
	if (!-f $request_filename) {  # 访问的资源不存在，返回如下信息给浏览器；如果存在，则会返回对应的资源
		return 200 '<h1>file not found</h1>'; 
	}                             # 本来的话，访问的资源如果不存在，将会返回nginx默认的404页面的，现改了 
}

5.判断请求的目录是否存在使用"-d"和"!-d",

当使用"-d"时，如果请求的目录存在，if返回true，如果目录不存在则返回false

当使用"!-d"时，如果请求的目录不存在但该目录的上级目录存在则返回true，该目录和它上级目录都不存在则返回false,如果请求目录存在也返回false.

6.判断请求的目录或者文件是否存在使用"-e"和"!-e"

当使用"-e",如果请求的目录或者文件存在时，if返回true,否则返回false.

当使用"!-e",如果请求的文件和文件所在路径上的目录都不存在返回true,否则返回false

7.判断请求的文件是否可执行使用"-x"和"!-x"

当使用"-x",如果请求的文件可执行，if返回true,否则返回false

当使用"!-x",如果请求文件不可执行，返回true,否则返回false

5.8.4 break指令

该指令用于中断当前相同作用域中的其他Nginx配置。

即：与该指令处于同一作用域的Nginx配置中，位于它前面的指令配置生效，位于后面的指令配置无效。

break还有另外一个功能就是终止当前的匹配，并把当前的URI在本location进行重定向访问处理。

语法	break;
默认值	—
位置	server、location、if

例子:

location /{
	if ($param){
		set $id $1;
		break;
		limit_rate 10k;
	}
}

配置实例：

location /testbreak{
    default_type text/plain;
    set $username TOM;
    if ($args){              # $args用于取请求url的?后面的请求参数，如果是空或者是0，则判断为false，不会进入if块
    	set $username JERRY;
    	break;               # 中断当前if块，即当前if块后面的指令不生效，，
    	set $username ROSE;  #    并且会终止当前匹配，显示301 Moved Permantly，重定向到/testbreak文件夹中找资源
	}
	add_header username $username; # 这句会执行，添加username响应头
	return 200 $username;
}

5.8.5 return指令

该指令用于完成对请求的处理，直接向客户端返回响应状态代码。

在return后的所有Nginx配置都是无效的。

语法	return code [text]; return code URL; return URL;
默认值	—
位置	server、location、if

code:为返回给客户端的HTTP状态代理。可以返回的状态代码为0~999的任意HTTP状态代理

text:为返回给客户端的响应体内容，支持变量的使用

URL:为返回给客户端的URL地址

配置示例：

location /testreturn {
    default_type application/json;
    return 200 '{id: 1, name: "zhangsan"} ';
}

location /testreturn {
    return https://www.baidu.com;   # 访问192.168.200.133:8081/testreturn，会返回302 Moved Temporarily
                                    #    并且会重定向到百度
                                    # 此效果同配置 return 302 https://www.baidu.com
}

5.8.6 rewrite指令

该指令通过正则表达式的使用，来改变URI。

可以同时存在一个或者多个指令，按照顺序依次对URL进行匹配和处理。

URL和URI的区别：

URI:统一资源标识符
URL:统一资源定位符

语法	rewrite regex replacement [flag];
默认值	—
位置	server、location、if

regex：用来匹配URI的正则表达式

replacement：匹配成功后，用于替换URI中被截取内容的字符串。如果该字符串是以"http://"或者"https://"开头的，则不会继续向下对URI进行其他处理，而是直接返回重写后的URI给客户端。

配置示例：

# 以下rewrite达到的效果是：
# 当访问192.168.200.133:8081/rewrite/urlabc，将会重定向到百度
# 当访问192.168.200.133:8081/rewrite/testabc，将会请求转发到192.168.200.133:8081/test
# 当访问192.168.200.133:8081/rewrite/demoabc，将会请求转发到192.168.200.133:8081/demo


location /rewrite {
	rewrite ^/rewrite/url\w*$ https://www.baidu.com;
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1;                # 因为前面加了括号,所以内容可以使用$1来引用
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1;
}

location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}

location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

flag：用来设置rewrite对URI的处理行为，可选值有如下：

last

终止继续在本location块中处理接收到的URI，并将此处重写的URI作为一个新的URI，使用各location块进行处理。该标志将重写后的URI重写在server块中执行，为重写后的URI提供了转入到其他location块的机会。

# 以下rewrite达到的效果是：
# 当访问192.168.200.133:8081/rewrite/testabc，将会返回test_success

location /rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 last;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 last;
}

location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}

location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

在这里插入图片描述

break

将此处重写的URl作为一个新的URl，继续在本location块中进行处理。该标志将重写后的地址在当前的location块中执行，不会将新的URI转向其他的location块。

# 以下rewrite达到的效果是：
# 当访问192.168.200.133:8081/rewrite/testabc，将会返回404，因为该url匹配到了第一个rewrite，重写的uri是/test，但是后面用的是break，就继续在当前location块中查找匹配规则，默认就是到/usr/local/nginx/html/test目录下去找index.html，没有找到所以就404了。

location /rewrite {
	# /test /usr/local/nginx/html/test/index.html; 
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 break;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 break;
}

location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}

location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

在这里插入图片描述

redirect

将重写后的URI返回给客户端，状态码为302，指明是临时重定向URI，主要用在replacement变量不是以"http://"或者"https://"开头的情况。

# 访问http://192.168.200.133:8081/rewrite/testabc请求会被临时重定向，浏览器地址也会发生改变

location /rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 redirect;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 redirect;
}

location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}

location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

permanent

将重写后的URI返回给客户端，状态码为301，指明是永久重定向URI，主要用在replacement变量不是以"http://"或者"https://"开头的情况。

# 访问http://192.168.200.133:8081/rewrite/testabc请求会被临时重定向，浏览器地址也会发生改变

location /rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 permanent;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 permanent;
}

location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}

location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

5.8.7 rewrite_log指令

该指令配置是否开启URL重写日志的输出功能。

语法	rewrite_log on\|off;
默认值	rewrite_log off;
位置	http、server、location、if

开启后，URL重写的相关日志将以notice级别输出到error_log指令配置的日志文件汇总。

location /rewrite {

    rewrite_log on;
    error_log logs/error.log notice;
    
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 permanent;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 permanent;
}

5.9 Rewrite的案例

5.9.1 域名跳转

问题分析

先来看一个效果，如果我们想访问京东网站，大家都知道我们可以输入www.jd.com,但是同样的我们也可以输入www.360buy.com同样也都能访问到京东网站。这个其实是因为京东刚开始的时候域名就是www.360buy.com，后面由于各种原因把自己的域名换成了www.jd.com, 虽然说域名变量，但是对于以前只记住了www.360buy.com的用户来说，我们如何把这部分用户也迁移到我们新域名的访问上来，针对于这个问题，我们就可以使用Nginx中Rewrite的域名跳转来解决。

环境准备

准备两个域名 www.360buy.com | www.jd.com

vim /etc/hosts

192.168.200.133 www.360buy.com
192.168.200.133 www.jd.com

在/usr/local/nginx/html/hm目录下创建一个访问页面

<html>
	<title></title>
	<body>
		<h1>欢迎来到我们的网站</h1>
	</body>
</html>

通过Nginx实现，当访问www.jd.com时，访问到系统的首页

server {
	listen 80;
	server_name www.jd.com;
	location /{
		root /usr/local/nginx/html/hm;
		index index.html;
	}
}

通过Rewrite，将www.360buy.com的请求跳转到www.jd.com

server {
	listen 80;
	server_name www.jd.com;
	location /{
		root /usr/local/nginx/html/hm;
		index index.html;
	}
}

# 添加此server，使用rewrite跳转到上面的server
server { 
	listen 80;
	server_name www.360buy.com;
	rewrite ^/ http://www.jd.com permanent;
}

问题描述:如何在域名跳转的过程中携带请求的URI？

修改配置信息

server {
	listen 80;
	server_name www.360buy.com;
	rewrite ^(.*) http://www.jd.com$1 permanent;
}

问题描述:我们除了上述说的www.jd.com 、www.360buy.com其实还有我们也可以通过www.jingdong.com来访问，那么如何通过Rewrite来实现多个域名的跳转?

添加域名

vim /etc/hosts
192.168.200.133 www.360buy.com
192.168.200.133 www.jd.com
192.168.200.133 www.jingdong.com  # 添加此条

修改配置信息

server{
	listen 80;
	server_name www.360buy.com www.jingdong.com;
	rewrite ^(.*) http://www.jd.com$1 permanent;
}

5.9.2 域名镜像

上述案例中，将www.360buy.com 和 www.jingdong.com都能跳转到www.jd.com，那么www.jd.com我们就可以把它起名叫主域名，其他两个就是我们所说的镜像域名。

当然如果我们不想把整个网站做镜像，只想为其中某一个子目录下的资源做镜像，我们可以在location块中配置rewrite功能，比如:

# 效果：当访问 www.itheima.com/user/findById?id=1时，重定向到http://www.itcast.cn/user/findById?id=1
server {
	listen  80;
	server_name  www.itcast.cn;
	location / {
		default_type text/html;
		return 200 '<h1>welcome to itcast !!!</h1>';
	}
}

server {
	listen  80;
	server_name  www.itheima.cn www.itheima.com;
	location /user {
		rewrite ^/user(.*)$ http://www.itcast.cn$1;
	}
	location /emp {
		default_type text/html;
		return 200 '<h1>emp_success</h1>';
	}
}

5.9.3 独立域名

一个完整的项目包含多个模块，比如购物网站有商品商品搜索模块、商品详情模块已经购物车模块等，那么我们如何为每一个模块设置独立的域名。

需求：

http://search.itcast.com:81   访问商品搜索模块
http://item.itcast.com:82	  访问商品详情模块
http://cart.itcast.com:82	  访问商品购物车模块

server{
	listen 81;
	server_name search.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn/search$1;
}

server{
	listen 82;
	server_name item.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn/item$1;
}

server{
	listen 83;
	server_name cart.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.com/cart$1;
}

5.9.4 目录自动添加"/"

问题描述

通过一个例子来演示下问题:

server {
	listen	8082;
	server_name localhost;
	location /heima {
		root html;
		index index.html;
	}
}

通过http://192.168.200.133:8082/heima和http://192.168.200.133:8082/heima/ 访问的区别？

如果不加斜杠，nginx服务器内部会自动做一个301的重定向，并且会重定向到 http://192.168.200.133:8082/heima/

重定向的地址会有一个指令叫：server_name_in_redirect on|off;来决定重定向的定制

1.如果该指令为on
	重定向的地址为:  http://server_name:8082/目录名/;
	
	访问：http://192.168.200.133:8082/heima，也就是会重定向到: http://localhost:8082/heima/;
	                                                      （所以这个重定向就会有问题，因为本机上无8082的服务）
	
2.如果该指令为off
	重定向的地址为:  http://原URL中的域名:8082/目录名/;
	
	访问：http://192.168.200.133:8082/heima，也就是会重定向到: http://192.168.200.133:8082/heima/;

注意server_name_in_redirect指令在Nginx的0.8.48版本之前默认都是on，之后改成了off，所以现在我们这个版本不需要考虑这个问题，但是如果是0.8.48以前的版本并且server_name_in_redirect设置为on，我们如何通过rewrite来解决这个问题？

解决方案

我们可以使用rewrite功能为末尾没有斜杠的URL自动添加一个斜杠

server {
	listen	8082;
	server_name localhost;
	server_name_in_redirect on;
	location /heima {
		root html;
		index index.html;
		if (-d $request_filename){
			rewrite ^/(.*)([^/])$ http://$host:$server_port/$1$2/ permanent;
		}
	}
}

5.9.5 合并目录

搜索引擎优化(SEO)是一种利用搜索引擎的搜索规则来提供目的网站的有关搜索引擎内排名的方式。我们在创建自己的站点时，可以通过很多中方式来有效的提供搜索引擎优化的程度。其中有一项就包含URL的目录层级一般不要超过三层，否则的话不利于搜索引擎的搜索也给客户端的输入带来了负担，但是将所有的文件放在一个目录下又会导致文件资源管理混乱并且访问文件的速度也会随着文件增多而慢下来，这两个问题是相互矛盾的，那么使用rewrite如何解决上述问题?

举例，网站中有一个资源文件的访问路径时 /server/11/22/33/44/20.html,也就是说20.html存在于第5级目录下，如果想要访问该资源文件，客户端的URL地址就要写成 http://www.web.name:8083/server/11/22/33/44/20.html,

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /server{
		root html;
		index index.html;
	}
}

但是这个是非常不利于SEO搜索引擎优化的，同时客户端也不好记.使用rewrite我们可以进行如下配置:

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /server{
		root html;
		index index.html;
		rewrite ^/server-([0-9]+)-([0-9]+)-([0-9]+)-([0-9]+)\.html$ /server/$1/$2/$3/$4/$5.html last;
	}
}

这样的话，客户端只需要输入http://www.web.name/server-11-22-33-44-20.html就可以访问到20.html页面了。这里也充分利用了rewrite指令支持正则表达式的特性。

5.9.6 防盗链

防盗链之前我们已经介绍过了相关的知识，在rewrite中的防盗链和之前将的原理其实都是一样的，只不过通过rewrite可以将防盗链的功能进行完善下，当出现防盗链的情况，我们可以使用rewrite将请求转发到自定义的一张图片和页面，给用户比较好的提示信息。下面我们就通过根据文件类型实现防盗链的一个配置实例:

server{
	listen 80;
	server_name www.web.com;
	locatin ~* ^.+\.(gif|jpg|png|swf|flv|rar|zip)${
		valid_referers none blocked server_names *.web.com;
		if ($invalid_referer){
			rewrite ^/ http://www.web.com/images/forbidden.png;
		}
	}
}

根据目录实现防盗链配置：

server{
	listen 80;
	server_name www.web.com;
	location /file/{
		root /server/file/;
		valid_referers none blocked server_names *.web.com;
		if ($invalid_referer){
			rewrite ^/ http://www.web.com/images/forbidden.png;
		}
	}
}

六. Rewrite功能配置

Rewrite是Nginx服务器提供的一个重要基本功能，是Web服务器产品中几乎必备的功能。主要的作用是用来实现URL的重写。www.jd.com
注意:Nginx服务器的Rewrite功能的实现依赖于PCRE的支持，因此在编译安装Nginx服务器之前，需要安装PCRE库。Nginx使用的是ngx_http_rewrite_module模块来解析和处理Rewrite功能的相关配置。

Rewrite的相关命令

set指令
if指令
break指令
return指令
rewrite指令
rewrite_log指令

Rewrite的应用场景

域名跳转
域名镜像
独立域名
目录自动添加"/"
合并目录
防盗链的实现

6.1. Rewrite的相关指令

6.1.1. set指令

该指令用来设置一个新的变量。

语法	set $variable value;
默认值	—
位置	server、location、if

variable:变量的名称，该变量名称要用"$"作为变量的第一个字符，且不要与Nginx服务器预设的全局变量同名。

value:变量的值，可以是字符串、其他变量或者变量的组合等。

6.1.2. Rewrite常用全局变量

变量	说明
$args	变量中存放了请求URL中的请求参数。比如http://192.168.200.133/server?arg1=value1&args2=value2中的"arg1=value1&arg2=value2"，功能和$query_string一样
$http_user_agent	变量存储的是用户访问服务的代理信息(如果通过浏览器访问，记录的是浏览器的相关版本信息)
$host	变量存储的是访问服务器的server_name值
$document_uri	变量存储的是当前访问地址的URI。比如http://192.168.200.133/server?id=10&name=zhangsan中的"/server"，功能和$uri一样
$document_root	变量存储的是当前请求对应location的root值，如果未设置，默认指向Nginx自带html目录所在位置
$content_length	变量存储的是请求头中的Content-Length的值
$content_type	变量存储的是请求头中的Content-Type的值
$http_cookie	变量存储的是客户端的cookie信息，可以通过add_header Set-Cookie 'cookieName=cookieValue’来添加cookie数据
$limit_rate	变量中存储的是Nginx服务器对网络连接速率的限制，也就是Nginx配置中对limit_rate指令设置的值，默认是0，不限制。
$remote_addr	变量中存储的是客户端的IP地址
$remote_port	变量中存储了客户端与服务端建立连接的端口号
$remote_user	变量中存储了客户端的用户名，需要有认证模块才能获取
$scheme	变量中存储了访问协议
$server_addr	变量中存储了服务端的地址
$server_name	变量中存储了客户端请求到达的服务器的名称
$server_port	变量中存储了客户端请求到达服务器的端口号
$server_protocol	变量中存储了客户端请求协议的版本，比如"HTTP/1.1"
$request_body_file	变量中存储了发给后端服务器的本地文件资源的名称
$request_method	变量中存储了客户端的请求方式，比如"GET","POST"等
$request_filename	变量中存储了当前请求的资源文件的路径名
$request_uri	变量中存储了当前请求的URI，并且携带请求参数，比如http://192.168.200.133/server?id=10&name=zhangsan中的"/server?id=10&name=zhangsan"

上述参数还可以在日志文件中使用，这个就要用到前面我们介绍的log_format指令

log_format main '$remote_addr - $request - $status-$request_uri  $http_user_agent';

access_log logs/access.log main;

6.1.3 if指令

该指令用来支持条件判断，并根据条件判断结果选择不同的Nginx配置。

语法	if (condition){…}
默认值	—
位置	server、location

condition为判定条件，可以支持以下写法：

变量名。如果变量名对应的值为空字符串或"0"，if都判断为false,其他条件为true。

if ($param){
	
}

使用"=“和”!="比较变量和字符串是否相等，满足条件为true，不满足为false

if ($request_method = POST){
	return 405;
}

注意：此处和Java不太一样的地方是字符串不需要添加引号,并且等号和不等号前后到需要加空格。

使用正则表达式对变量进行匹配，匹配成功返回true，否则返回false。变量与正则表达式之间使用"_“,”*“,”!_“,”!*"来连接。

"~"代表匹配正则表达式过程中区分大小写，

"~*"代表匹配正则表达式过程中不区分大小写

"!_“和”!*"刚好和上面取相反值，如果匹配上返回false,匹配不上返回true

if ($http_user_agent ~ MSIE){
	#$http_user_agent的值中是否包含MSIE字符串，如果包含返回true
}

注意：正则表达式字符串一般不需要加引号，但是如果字符串中包含"}“或者是”;"等字符时，就需要把引号加上。

判断请求的文件是否存在使用"-f"和"!-f",

if (-f $request_filename){
	#判断请求的文件是否存在
}
if (!-f $request_filename){
	#判断请求的文件是否不存在
}

判断请求的目录是否存在使用"-d"和"!-d"
判断请求的目录或者文件是否存在使用"-e"和"!-e"
判断请求的文件是否可执行使用"-x"和"!-x"

6.1.4 break指令

该指令用于中断当前相同作用域中的其他Nginx配置。与该指令处于同一作用域的Nginx配置中，位于它前面的指令配置生效，位于后面的指令配置无效。并且break还有另外一个功能就是终止当前的匹配并把当前的URI在本location进行重定向访问处理。

语法	break;
默认值	—
位置	server、location、if

例子:

location /testbreak{
	default_type text/plain;
	set $username TOM;
	if ($args){
		Set $username JERRY;
        break;
		set $username ROSE;
	}
	add_header username $username;
	return 200 $username;
}

6.1.5 return指令

该指令用于完成对请求的处理，直接向客户端返回。在return后的所有Nginx配置都是无效的。

语法	return code [text]; return code URL; return URL;
默认值	—
位置	server、location、if

code:为返回给客户端的HTTP状态代理。可以返回的状态代码为0~999的任意HTTP状态代理

text:为返回给客户端的响应体内容，支持变量的使用

URL:为返回给客户端的URL地址

location /testreturn {

	return 200 success;
}

location /testreturn {

	return https://www.baidu.com; // 302重定向到百度
}

location /testreturn {
	return 302 https://www.baidu.com;
}

location /testreturn {
	return 302 www.baidu.com;//不允许这么写
}

6.1.6 rewrite指令

该指令通过正则表达式的使用来改变URI。可以同时存在一个或者多个指令，按照顺序依次对URL进行匹配和处理。

语法	rewrite regex replacement [flag];
默认值	—
位置	server、location、if

regex:用来匹配URI的正则表达式

replacement:匹配成功后，用于替换URI中被截取内容的字符串。如果该字符串是以"http://"或者"https://"开头的，则不会继续向下对URI进行其他处理，而是直接返回重写后的URI给客户端。

location rewrite {
	rewrite ^/rewrite/url\w*$ https://www.baidu.com;
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1;
}
location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}
location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

flag:用来设置rewrite对URI的处理行为，可选值有如下：

last:终止继续在本location块中处理接收到的URI，并将此处重写的URI作为一个新的URI，使用各location块进行处理。该标志将重写后的URI重写在server块中执行，为重写后的URI提供了转入到其他location块的机会。

location rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 last;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 last;
}
location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}
location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

访问 http://192.168.200.133:8081/rewrite/testabc,能正确访问

在这里插入图片描述

break：将此处重写的URI作为一个新的URI,在本块中继续进行处理。该标志将重写后的地址在当前的location块中执行，不会将新的URI转向其他的location块。

location rewrite {
    #/test   /usr/local/nginx/html/test/index.html
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 break;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 break;
}
location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}
location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

访问 http://192.168.200.133:8081/rewrite/demoabc,页面报404错误

在这里插入图片描述

redirect：将重写后的URI返回给客户端，状态码为302，指明是临时重定向URI,主要用在replacement变量不是以"http://"或者"https://"开头的情况。

location rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 redirect;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 redirect;
}
location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}
location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

访问http://192.168.200.133:8081/rewrite/testabc请求会被临时重定向，浏览器地址也会发生改变

permanent：将重写后的URI返回给客户端，状态码为301，指明是永久重定向URI,主要用在replacement变量不是以"http://"或者"https://"开头的情况。

location rewrite {
	rewrite ^/rewrite/(test)\w*$ /$1 permanent;
	rewrite ^/rewrite/(demo)\w*$ /$1 permanent;
}
location /test{
	default_type text/plain;
	return 200 test_success;
}
location /demo{
	default_type text/plain;
	return 200 demo_success;
}

访问http://192.168.200.133:8081/rewrite/testabc请求会被永久重定向，浏览器地址也会发生改变

6.1.7 rewrite_log指令

该指令配置是否开启URL重写日志的输出功能。

语法	rewrite_log on\|off;
默认值	rewrite_log off;
位置	http、server、location、if

开启后，URL重写的相关日志将以notice级别输出到error_log指令配置的日志文件汇总。

rewrite_log on;
error_log  logs/error.log notice;

6.2 Rewrite的案例

6.2.1 域名跳转

》问题分析

》环境准备

准备三个域名：

vim /etc/hosts

127.0.0.1   www.itcast.cn
127.0.0.1   www.itheima.cn
127.0.0.1   www.itheima.com

通过Nginx实现访问www.itcast.cn

server {
	listen 80;
	server_name www.itcast.cn;
	location /{
		default_type text/html;
		return 200 '<h1>welcome to itcast</h1>';
	}
}

》通过Rewrite完成将www.ithema.com和www.itheima.cn的请求跳转到www.itcast.com

server {
	listen 80;
	server_name www.itheima.com www.itheima.cn;
	rewrite ^/ http://www.itcast.cn;
}

问题描述:如何在域名跳转的过程中携带请求的URI？

修改配置信息

server {
	listen 80;
	server_name www.itheima.com www.itheima.cn;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn$1；
}

6.2.2 域名镜像

镜像网站指定是将一个完全相同的网站分别放置到几台服务器上，并分别使用独立的URL进行访问。其中一台服务器上的网站叫主站，其他的为镜像网站。镜像网站和主站没有太大的区别，可以把镜像网站理解为主站的一个备份节点。可以通过镜像网站提供网站在不同地区的响应速度。镜像网站可以平衡网站的流量负载、可以解决网络宽带限制、封锁等。

在这里插入图片描述

而我们所说的域名镜像和网站镜像比较类似，上述案例中，将www.itheima.com和 www.itheima.cn都能跳转到www.itcast.cn，那么www.itcast.cn我们就可以把它起名叫主域名，其他两个就是我们所说的镜像域名，当然如果我们不想把整个网站做镜像，只想为其中某一个子目录下的资源做镜像，我们可以在location块中配置rewrite功能，比如:

server {
    listen          80;
    server_name     www.itheima.cn www.itheima.com;
    location /user {
    	rewrite ^/user(.*)$ http://www.itcast.cn$1;
    }
    location /emp{
        default_type text/html;
        return 200 '<h1>emp_success</h1>';
    }
}

6.2.3 独立域名

一个完整的项目包含多个模块，比如购物网站有商品搜索模块、商品详情模块和购物车模块等，那么我们如何为每一个模块设置独立的域名。

需求：

http://search.itcast.com:81  访问商品搜索模块
http://item.itcast.com:82	  访问商品详情模块
http://cart.itcast.com:83	  访问商品购物车模块

server{
	listen 81;
	server_name search.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn/search$1;
}
server{
	listen 82;
	server_name item.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn/item$1;
}
server{
	listen 83;
	server_name cart.itcast.com;
	rewrite ^(.*) http://www.itcast.cn/cart$1;
}

6.2.4 目录自动添加"/"

问题描述

通过一个例子来演示下问题:

server {
	listen	8082;
	server_name localhost;
	location /heima {
		root html;
		index index.html;
	}
}

通过http://192.168.200.133:8082/heima和通过http://192.168.200.133:8082/heima/访问的区别？

如果不加斜杠，Nginx服务器内部会自动做一个301的重定向，重定向的地址会有一个指令叫server_name_in_redirect on|off;来决定重定向的地址：

如果该指令为on
	重定向的地址为:  http://server_name:8082/目录名/;
	http://localhost:8082/heima/
如果该指令为off
	重定向的地址为:  http://原URL中的域名:8082/目录名/;
	http://192.168.200.133:8082/heima/

所以就拿刚才的地址来说，http://192.168.200.133:8082/heima如果不加斜杠，那么按照上述规则，如果指令server_name_in_redirect为on，则301重定向地址变为 http://localhost:8082/heima/,如果为off，则301重定向地址变为http://192.168.200.133:8082/heima/。后面这个是正常的，前面地址就有问题。

注意server_name_in_redirect指令在Nginx的0.8.48版本之前默认都是on，之后改成了off,所以现在我们这个版本不需要考虑这个问题，但是如果是0.8.48以前的版本并且server_name_in_redirect设置为on，我们如何通过rewrite来解决这个问题？

解决方案

我们可以使用rewrite功能为末尾没有斜杠的URL自动添加一个斜杠

server {
	listen	80;
	server_name localhost;
	server_name_in_redirect on;
	location /heima {
		if (-d $request_filename){
			rewrite ^/(.*)([^/])$ http://$host/$1$2/ permanent;
		}
	}
}

6.2.5 合并目录

搜索引擎优化(SEO)是一种利用搜索引擎的搜索规则来提高目的网站在有关搜索引擎内排名的方式。我们在创建自己的站点时，可以通过很多中方式来有效的提供搜索引擎优化的程度。其中有一项就包含URL的目录层级一般不要超过三层，否则的话不利于搜索引擎的搜索也给客户端的输入带来了负担，但是将所有的文件放在一个目录下又会导致文件资源管理混乱并且访问文件的速度也会随着文件增多而慢下来，这两个问题是相互矛盾的，那么使用rewrite如何解决上述问题?

举例，网站中有一个资源文件的访问路径时 /server/11/22/33/44/20.html,也就是说20.html存在于第5级目录下，如果想要访问该资源文件，客户端的URL地址就要写成 http://192.168.200.133/server/11/22/33/44/20.html,

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /server{
		root html;
	}
}

但是这个是非常不利于SEO搜索引擎优化的，同时客户端也不好记.使用rewrite我们可以进行如下配置:

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /server{
		rewrite ^/server-([0-9]+)-([0-9]+)-([0-9]+)-([0-9]+)\.html$ /server/$1/$2/$3/$4/$5.html last;
	}
}

这样的花，客户端只需要输入http://www.web.name/server-11-22-33-44-20.html就可以访问到20.html页面了。这里也充分利用了rewrite指令支持正则表达式的特性。

6.2.6 防盗链

location /images {
    root html;
    valid_referers none blocked www.baidu.com;
    if ($invalid_referer){
        #return 403;
        rewrite ^/    /images/forbidden.png break;
    }
}

七. Nginx反向代理

7.1. Nginx反向代理概述

关于正向代理和反向代理，我们在前面的章节已经通过一张图给大家详细的介绍过了，简而言之就是正向代理代理的对象是客户端，反向代理代理的是服务端，这是两者之间最大的区别。

在这里插入图片描述

Nginx即可以实现正向代理，也可以实现反向代理。

我们先来通过一个小案例演示下Nginx正向代理的简单应用。

先提需求：

在这里插入图片描述

(1)服务端的设置：

http {

  	log_format main 'client send request=>clientIp=$remote_addr serverIp=>$host';
  	
	server{
	
		listen 80;
		server_name	localhost;
		
		access_log logs/access.log main;
		
		location {
			root html;
			index index.html index.htm;
		}
	}
}

(2)使用客户端访问服务端，打开日志查看结果

在这里插入图片描述

(3)代理服务器设置：

server {

        listen  82;
        resolver 8.8.8.8; # 设置DNS的IP 用来解析proxy_pass中的域名
        location /{
                proxy_pass http://$host$request_uri;
        }
    }

(4)查看代理服务器的IP(192.168.200.146)和Nginx配置监听的端口(82)

(5)在客户端配置代理服务器

在这里插入图片描述

(6)设置完成后，再次通过浏览器访问服务端

在这里插入图片描述

通过对比，上下两次的日志记录，会发现虽然我们是客户端访问服务端，但是如何使用了代理，那么服务端能看到的只是代理发送过去的请求，这样的化，就使用Nginx实现了正向代理的设置。

但是Nginx正向代理，在实际的应用中不是特别多，所以我们简单了解下，接下来我们继续学习Nginx的反向代理，这是Nginx比较重要的一个功能。

7.2. Nginx反向代理的配置语法

Nginx反向代理模块的指令是由ngx_http_proxy_module模块进行解析，该模块在安装Nginx的时候已经自己加装到Nginx中了，接下来我们把反向代理中的常用指令一一介绍下：

proxy_pass
proxy_set_header
proxy_redirect

7.2.1. proxy_pass

该指令用来设置被代理服务器地址，可以是主机名称、IP地址加端口号形式。

语法	proxy_pass URL;
默认值	—
位置	location

URL:为要设置的被代理服务器地址，包含传输协议(http,https://)、主机名称或IP地址加端口号、URI等要素。

举例：

proxy_pass http://www.baidu.com;

location /server {

	proxy_pass http://192.168.200.146; # 配置的在/server中，如果146后面没有加/，则会将/server拼接在后面
                                       #                  如：http://192.168.200.146/server/index.html
    
    proxy_pass http://192.168.200.146/;# 配置的在/server中，如果146后面加了/，则不会将/server拼接在后面
    	                               #                  如：http://192.168.200.146/index.html
}

大家在编写proxy_pass的时候，后面的值要不要加"/"?

接下来通过例子来说明刚才我们提到的问题：

server {
	listen 80;
	server_name localhost;
	location /{
		#proxy_pass http://192.168.200.146; # 因为配置在/中，所以这里146后面加不加/，结果都一样，没区别
		proxy_pass http://192.168.200.146/; 
	}
}

当客户端访问 http://localhost/index.html,效果是一样的


server{
	listen 80;
	server_name localhost;
	location /server{
		#proxy_pass http://192.168.200.146;
		proxy_pass http://192.168.200.146/;
	}
}
当客户端访问 http://localhost/server/index.html
这个时候，第一个proxy_pass就变成了http://localhost/server/index.html
第二个proxy_pass就变成了http://localhost/index.html效果就不一样了。

7.2.2. proxy_set_header

该指令可以更改Nginx服务器接收到的客户端请求的请求头信息，然后将新的请求头发送给代理的服务器

语法	proxy_set_header field value;
默认值	proxy_set_header Host $proxy_host; proxy_set_header Connection close;
位置	http、server、location

需要注意的是，如果想要看到结果，必须在被代理的服务器上来获取添加的头信息。

被代理服务器： [192.168.200.146]

server {
        listen  8080;
        server_name localhost;
        default_type text/plain;
        return 200 $http_username; # 从请求中获取名为username请求头的属性值
}

代理服务器: [192.168.200.133]

server {
        listen  8080;
        server_name localhost;
        location /server {
                proxy_pass http://192.168.200.146:8080/;
                proxy_set_header username TOM;
        }
    }

访问测试

7.2.3. proxy_redirect

该指令是用来重置头信息中的"Location"和"Refresh"的值。

语法	proxy_redirect redirect replacement; proxy_redirect default; proxy_redirect off;
默认值	proxy_redirect default;
位置	http、server、location

》为什么要用该指令?

服务端[192.168.200.146]，配置如下：

server {
    listen  8081;
    server_name localhost;
    if (!-f $request_filename){ # 如果请求的文件不存在，重定向到http://192.168.200.146（不写端口，默认80）
    	return 302 http://192.168.200.146; # 让客户端重定向到http://192.168.200.146，是Location响应头干的
    }
}

server {
	listen   80;
	server_name  localhost;
	location / {
		root html;
		index index.html index.htm;
	}
}

代理服务端[192.168.200.133]，配置如下：

server {
	listen  8081;
	server_name localhost;
	location / {
		proxy_pass http://192.168.200.146:8081/;
		
		# prxoy_redirect作用
		#     通过nginx反向代理，将本机8081端口 /的请求转发 到了146服务器，但是146服务器让请求重定向到
		#     http://192.168.200.146:80，这样就暴露了146这个服务器，
		#     所以proxy_redirect就会改掉Location这个响应头，
		#     如果是http://192.168.200.146，则改成http://192.168.200.133
		proxy_redirect http://192.168.200.146 http://192.168.200.133;
	}  
}

server {
	listen   80;
	server_name  localhost;
	location / {
		proxy_pass http://192.168.200.146/;
	}
}

在这里插入图片描述

》该指令的几组选项

proxy_redirect redirect replacement;

redirect:目标,Location的值
replacement:要替换的值

proxy_redirect default;

default;
将location块的uri变量作为replacement,
将proxy_pass变量作为redirect进行替换

proxy_redirect off;

关闭proxy_redirect的功能

7.3. Nginx反向代理实战

在这里插入图片描述

服务器1,2,3存在两种情况

第一种情况: 三台服务器的内容不一样。
第二种情况: 三台服务器的内容是一样。

如果服务器1、服务器2和服务器3的内容不一样，那我们可以根据用户请求来分发到不同的服务器。

-- 代理服务器
server {
        listen          8082;
        server_name     localhost;
        location /server1 {
                proxy_pass http://192.168.200.146:9001/;
        }
        location /server2 {
                proxy_pass http://192.168.200.146:9002/;
        }
        location /server3 {
                proxy_pass http://192.168.200.146:9003/;
        }
}

-- 服务端
- server1
server {
        listen          9001;
        server_name     localhost;
        default_type text/html;
        return 200 '<h1>192.168.200.146:9001</h1>'
}
- server2
server {
        listen          9002;
        server_name     localhost;
        default_type text/html;
        return 200 '<h1>192.168.200.146:9002</h1>'
}
- server3
server {
        listen          9003;
        server_name     localhost;
        default_type text/html;
        return 200 '<h1>192.168.200.146:9003</h1>'
}

如果服务器1、服务器2和服务器3的内容是一样的，该如何处理？这部分内容在负载均衡章节讨论。

7.4. Nginx的安全控制

关于web服务器的安全是比较大的一个话题，里面所涉及的内容很多，Nginx反向代理是如何来提升web服务器的安全呢？

安全隔离

什么是安全隔离?

通过代理分开了客户端到应用程序服务器端的连接，实现了安全措施。在反向代理之前设置防火墙，仅留一个入口供代理服务器访问。

在这里插入图片描述

7.4.1. 如何使用SSL对流量进行加密

翻译成大家能熟悉的说法就是将我们常用的http请求转变成https请求，那么这两个之间的区别简单的来说两个都是HTTP协议，只不过https是身披SSL外壳的http.

HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。它经由HTTP进行通信，利用SSL/TLS建立全通信，加密数据包，确保数据的安全性。

SSL(Secure Sockets Layer)安全套接层

TLS(Transport Layer Security)传输层安全

上述这两个是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，TLS和SSL在传输层和应用层对网络连接进行加密。

总结来说为什么要使用https:

http协议是“明文”传输数据，存在安全问题，
https是“加密传输”，相当于http+ssl，并且可以防止流量劫持。

Nginx要想使用SSL，需要满足一个条件即需要添加一个模块--with-http_ssl_module，而该模块在编译的过程中又需要OpenSSL的支持，这个我们之前已经准备好了。

1. nginx添加SSL的支持

（1）完成 --with-http_ssl_module模块的增量添加

》将原有/usr/local/nginx/sbin/nginx进行备份（在备份之前，执行./nginx -V命令，查看配置信息，并拷贝，以备用；然后进入到sbin目录，执行mv nginx nginxold来修改原来的nginx二进制可执行文件名字）
》拷贝nginx之前的配置信息
》在nginx的安装源码目录，进行配置指定对应模块，记得加上第一步备用的配置参数  ./configure --with-http_ssl_module
》通过make命令进行编译
》将objs下面的nginx移动到/usr/local/nginx/sbin下
》在源码目录下执行  make upgrade进行升级，这个可以实现不停机添加新模块的功能
》然后执行nginx -V就可以看到已经添加了ssl模块了（因为之前配置了nginx环境变量）

2. Nginx的SSL相关指令

因为刚才我们介绍过该模块的指令都是通过ngx_http_ssl_module模块来解析的。

ssl:该指令用来在指定的服务器开启HTTPS，可以使用 listen 443 ssl，后面这种方式更通用些。

语法	ssl on \| off;
默认值	ssl off;
位置	http、server

server{
	listen 443 ssl; # https默认监听的是443端口; 这种写法和配置ssl on是一样的。 
}

ssl_certificate:为当前这个虚拟主机指定一个带有PEM格式证书的证书。

语法	ssl_certificate file;
默认值	—
位置	http、server

ssl_certificate_key:该指令用来指定PEM secret key文件的路径

语法	ssl_ceritificate_key file;
默认值	—
位置	http、server

ssl_session_cache:该指令用来配置用于SSL会话的缓存

语法	ssl_sesion_cache off\|none\|[builtin[:size]] [shared:name:size]
默认值	ssl_session_cache none;
位置	http、server

off:禁用会话缓存，客户端不得重复使用会话

none:禁止使用会话缓存，客户端可以重复使用，但是并没有在缓存中存储会话参数

builtin:内置OpenSSL缓存，仅在一个工作进程中使用。

shared:所有工作进程之间共享缓存，缓存的相关信息用name和size来指定

ssl_session_timeout：开启SSL会话功能后，设置客户端能够反复使用储存在缓存中的会话参数时间。

语法	ssl_session_timeout time;
默认值	ssl_session_timeout 5m;
位置	http、server

ssl_ciphers:指出允许的密码，密码指定为OpenSSL支持的格式

语法	ssl_ciphers ciphers;
默认值	ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
位置	http、server

可以使用openssl ciphers查看openssl支持的格式。（最开始，我们已经安装了openssl，看day01）

ssl_prefer_server_ciphers：该指令指定是否服务器密码优先客户端密码

语法	ssl_perfer_server_ciphers on\|off;
默认值	ssl_perfer_server_ciphers off;
位置	http、server

3. 生成证书

方式一：使用阿里云/腾讯云等第三方服务进行购买。

方式二:使用openssl生成证书

先要确认当前系统是否有安装openssl

openssl version

安装下面的命令进行生成

mkdir /root/cert
cd /root/cert
openssl genrsa -des3 -out server.key 1024  然后输入密码，再次确认密码
openssl req -new -key server.key -out server.csr 然后输入密码
cp server.key server.key.org
openssl rsa -in server.key.org -out server.key 再次输入密码
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

在这里插入图片描述

4. 开启SSL实例

openssl生成证书配置方式

server {
    listen       443 ssl;
    server_name  localhost;

    ssl_certificate      /root/cert/server.crt;
    ssl_certificate_key  /root/cert/server.key;

    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    ssl_session_timeout  5m;

    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

在这里插入图片描述

阿里云生成证书配置方式

在这里插入图片描述

server {
    listen       443 ssl;
    server_name  www.nginx521.cn;

    ssl_certificate      /root/nginx_cert/3935882_www.nginx521.cn.pem;
    ssl_certificate_key  /root/nginx_cert/3935582_www.nginx521.cn.key;

    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    ssl_session_timeout  5m;

    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

server {
    listen       80;
    server_name  www.nginx521.cn;
    
    access_log logs/access.log main;
    
    location / {
        rewrite ^(.*) https://www.nginx521.cn$1; #实现当用户直接输入域名，让用户重定向到https
    }
    
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
    	root html;
    }
}

7.5. 反向代理系统调优

反向代理值Buffer和Cache

Buffer翻译过来是"缓冲"，Cache翻译过来是"缓存"。

在这里插入图片描述

总结下：

相同点:
两种方式都是用来提供IO吞吐效率，都是用来提升Nginx代理的性能。

不同点:

缓冲主要用来解决不同设备之间数据传递速度不一致导致的性能低的问题，缓冲中的数据一旦此次操作完成后，就可以删除。

缓存主要是备份，将被代理服务器的数据缓存一份到代理服务器，这样的话，客户端再次获取相同数据的时候，就只需要从代理服务器上获取，效率较高，缓存中的数据可以重复使用，只有满足特定条件才会删除.

7.5.1. Proxy Buffer相关指令

1. proxy_buffering

该指令用来开启或者关闭代理服务器的缓冲区；

语法	proxy_buffering on\|off;
默认值	proxy_buffering on;
位置	http、server、location

2. proxy_buffers

该指令用来指定单个连接从代理服务器读取响应的缓存区的个数和大小。

语法	proxy_buffers number size;
默认值	proxy_buffers 8 4k \| 8K;(与系统平台有关)
位置	http、server、location

number：缓冲区的个数

size：每个缓冲区的大小，缓冲区的总大小就是number*size

3. proxy_buffer_size

该指令用来设置从被代理服务器获取的第一部分响应数据的大小。保持与proxy_buffers中的size一致即可，当然也可以更小。

语法	proxy_buffer_size size;
默认值	proxy_buffer_size 4k \| 8k;(与系统平台有关)
位置	http、server、location

4. proxy_busy_buffers_size

该指令用来限制同时处于BUSY状态的缓冲总大小。

语法	proxy_busy_buffers_size size;
默认值	proxy_busy_buffers_size 8k\|16K;
位置	http、server、location

5. proxy_temp_path

当缓冲区存满后，仍未被Nginx服务器完全接受，响应数据就会被临时存放在磁盘文件上，该指令设置文件路径

语法	proxy_temp_path path;
默认值	proxy_temp_path proxy_temp;
位置	http、server、location

注意path最多设置三层。

6.proxy_temp_file_write_size

该指令用来设置磁盘上缓冲文件的大小。

语法	proxy_temp_file_write_size size;
默认值	proxy_temp_file_write_size 8K\|16K;
位置	http、server、location

通用网站的配置

proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;

根据项目的具体内容进行相应的调节。

八、Nginx负载均衡

8.1. 负载均衡概述

早期的网站流量和业务功能都比较简单，单台服务器足以满足基本的需求，但是随着互联网的发展，业务流量越来越大并且业务逻辑也跟着越来越复杂，单台服务器的性能及单点故障问题就凸显出来了，因此需要多台服务器进行性能的水平扩展及避免单点故障出现。那么如何将不同用户的请求流量分发到不同的服务器上呢？

在这里插入图片描述

反向代理可以根据客户端请求的url，通过proxy_pass将请求转发到不同的服务端应用程序。

负载均衡可以把客户端请求，按照一定的负载均衡算法，转发到提供相同服务的服务端应用程序。

8.2. 负载均衡的原理及处理流程

系统的扩展可以分为纵向扩展和横向扩展。

纵向扩展是从单机的角度出发，通过增加系统的硬件处理能力来提升服务器的处理能力

横向扩展是通过添加机器来满足大型网站服务的处理能力。

在这里插入图片描述

这里面涉及到两个重要的角色分别是"应用集群"和"负载均衡器"。

应用集群：将同一应用部署到多台机器上，组成处理集群，接收负载均衡设备分发的请求，进行处理并返回响应的数据。

负载均衡器：将用户访问的请求根据对应的负载均衡算法，分发到集群中的一台服务器进行处理。

负载均衡的作用

1、解决服务器的高并发压力，提高应用程序的处理性能。

2、提供故障转移，实现高可用。

3、通过添加或减少服务器数量，增强网站的可扩展性。

4、在负载均衡器上进行过滤，可以提高系统的安全性。

8.3. 负载均衡常用的处理方式

8.3.1. 方式

1. 方式一:用户手动选择

这种方式比较原始，只要实现的方式就是在网站主页上面提供不同线路、不同服务器链接方式，让用户来选择自己访问的具体服务器，来实现负载均衡。

在这里插入图片描述

2. 方式二:DNS轮询方式

DNS

域名系统（服务）协议（DNS）是一种分布式网络目录服务，主要用于域名与 IP 地址的相互转换。

大多域名注册商都支持对同一个主机名添加多条A记录，这就是DNS轮询，DNS服务器将解析请求按照A记录的顺序，随机分配到不同的IP上，这样就能完成简单的负载均衡。DNS轮询的成本非常低，在一些不重要的服务器，被经常使用。

在这里插入图片描述

如下是我们为某一个域名添加的IP地址，用2台服务器来做负载均衡。

在这里插入图片描述

验证:

ping www.nginx521.cn

清空本地的dns缓存

ipconfig/flushdns

我们发现使用DNS来实现轮询，不需要投入过多的成本，虽然DNS轮询成本低廉，但是DNS负载均衡存在明显的缺点。

1.可靠性低

假设一个域名DNS轮询多台服务器，如果其中的一台服务器发生故障，那么所有的访问该服务器的请求将不会有所回应，即使你将该服务器的IP从DNS中去掉，但是由于各大宽带接入商将众多的DNS存放在缓存中，以节省访问时间，导致DNS不会实时更新。所以DNS轮流上一定程度上解决了负载均衡问题，但是却存在可靠性不高的缺点。

2.负载均衡不均衡

DNS负载均衡采用的是简单的轮询负载算法，不能区分服务器的差异，不能反映服务器的当前运行状态，不能做到为性能好的服务器多分配请求，另外本地计算机也会缓存已经解析的域名到IP地址的映射，这也会导致使用该DNS服务器的用户在一定时间内访问的是同一台Web服务器，从而引发Web服务器减的负载不均衡。

负载不均衡则会导致某几台服务器负荷很低，而另外几台服务器负荷确很高，处理请求的速度慢，配置高的服务器分配到的请求少，而配置低的服务器分配到的请求多。

3. 方式三:四/七层负载均衡

介绍四/七层负载均衡之前，我们先了解一个概念，OSI(open system interconnection),叫开放式系统互联模型，这个是由国际标准化组织ISO指定的一个不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构。该模型将网络通信的工作分为七层。

在这里插入图片描述

应用层：为应用程序提供网络服务。

表示层：对数据进行格式化、编码、加密、压缩等操作。

会话层：建立、维护、管理会话连接。

传输层：建立、维护、管理端到端的连接，常见的有TCP/UDP。

网络层：IP寻址和路由选择

数据链路层：控制网络层与物理层之间的通信。

物理层：比特流传输。

所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层，主要是基于IP+PORT的负载均衡

实现四层负载均衡的方式：
硬件：F5 BIG-IP、Radware等
软件：LVS、Nginx、Hayproxy等

所谓的七层负载均衡指的是在应用层，主要是基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡

实现七层负载均衡的方式：
软件：Nginx、Hayproxy等

四层和七层负载均衡的区别

四层负载均衡数据包是在底层就进行了分发，而七层负载均衡数据包则在最顶端进行分发，所以四层负载均衡的效率比七层负载均衡的要高。
四层负载均衡不识别域名，而七层负载均衡识别域名。

处理四层和七层负载以为其实还有二层、三层负载均衡，二层是在数据链路层基于mac地址来实现负载均衡，三层是在网络层一般采用虚拟IP地址的方式实现负载均衡。

实际环境采用的模式

四层负载(LVS)+七层负载(Nginx)

8.3.2. Nginx七层负载均衡

Nginx要实现七层负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置。

Nginx默认安装支持这个模块，我们不需要再做任何处理。

Nginx的负载均衡是在Nginx的反向代理基础上把用户的请求根据指定的算法分发到一组【upstream虚拟服务池】。

1. Nginx七层负载均衡的指令

1. upstream指令

该指令是用来定义一组服务器，它们可以是监听不同端口的服务器，并且也可以是同时监听TCP和Unix socket的服务器。服务器可以指定不同的权重，默认为1。

语法	upstream name {…}
默认值	—
位置	http

2. server指令

该指令用来指定后端服务器的名称和一些参数，可以使用域名、IP、端口或者unix socket

语法	server name [paramerters]
默认值	—
位置	upstream

2. Nginx七层负载均衡的实现流程

在这里插入图片描述

1. 服务端设置

server {
    listen   9001;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9001</h1>';
    }
}

server {
    listen   9002;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9002</h1>';
    }
}

server {
    listen   9003;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9003</h1>';
    }
}

2. 负载均衡器设置

upstream backend{                  # 定义服务组
	server 192.168.200.146:9091;
	server 192.168.200.146:9092;
	server 192.168.200.146:9093;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend; # backend就是服务组的名称
	}
}

3. 负载均衡状态

代理服务器在负责均衡调度中的状态有以下几个：

状态	概述
down	当前的server暂时不参与负载均衡
backup	预留的备份服务器
max_fails	允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns	限制最大的接收连接数

1. down

down：将该服务器标记为永久不可用，那么该代理服务器将不参与负载均衡。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 down; # 此服务器将不可用
	server 192.168.200.146:9002
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

该状态一般会对需要停机维护的服务器进行设置

在谷歌浏览器上访问http://192.168.200.133:8083可能存在问题，我们可以使用curl访问，看到如下效果：

在这里插入图片描述
。

2. backup

backup：将该服务器标记为备份服务器，当主服务器不可用时，将用来传递请求。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 down;    # 该服务器不可用
	server 192.168.200.146:9002 backup;  # 当9003服务器不可用时，才会把请求交给9002处理
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

此时需要将9003端口的访问禁止掉，来模拟下唯一能对外提供访问的服务宕机以后，backup的备份服务器就要开始对外提供服务，此时为了测试验证，我们需要使用防火墙来进行拦截。

介绍一个工具firewall-cmd,该工具是Linux提供的专门用来操作firewall的。

查询防火墙中指定的端口是否开放

firewall-cmd --query-port=9001/tcp

如何开放一个指定的端口

firewall-cmd --permanent --add-port=9002/tcp

批量添加开发端口

firewall-cmd --permanent --add-port=9001-9003/tcp

如何移除一个指定的端口

firewall-cmd --permanent --remove-port=9003/tcp

重新加载

firewall-cmd --reload

其中

--permanent表示设置为持久

--add-port表示添加指定端口

--remove-port表示移除指定端口

# 打开linux防火墙
systemctl start firewalld

使用以上命令将9003也被防火墙给禁掉，当访问http://192.168.200.133:8083时，就可以看到返回的是9002服务器的内容了（注意：当使用防火墙把9003禁掉时，外界无法访问呢9003，也不能内部proxy_pass给9003了）；

当把9003添加到防火墙允许访问时，并重新加载防火墙配置（不需要reload nginx），访问http://192.168.200.133:8083时，就可以看到，返回的又是9003服务器的内容了。

3. max_conns

max_conns=number：用来设置代理服务器同时活动链接的最大数量，默认为0，表示不限制，使用该配置可以根据后端服务器处理请求的并发量来进行设置，防止后端服务器被压垮。

4. max_fails和fail_timeout

max_fails=number：设置允许请求代理服务器失败的次数，默认为1。

fail_timeout=time：设置经过max_fails失败后，服务暂停的时间，默认是10秒。

upstream backend{
	server 192.168.200.133:9001 down;
	server 192.168.200.133:9002 backup;
	server 192.168.200.133:9003 max_fails=3 fail_timeout=15;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

4. 负载均衡策略

介绍完Nginx负载均衡的相关指令后，我们已经能实现将用户的请求分发到不同的服务器上，那么除了采用默认的分配方式以外，我们还能采用什么样的负载算法?

Nginx的upstream支持如下六种方式的分配算法，分别是:

算法名称	说明
轮询	默认方式
weight	权重方式
ip_hash	依据ip分配方式
least_conn	依据最少连接方式
url_hash	依据URL分配方式
fair	依据响应时间方式

1. 轮询

轮询是upstream模块负载均衡默认的策略。每个请求会按时间顺序逐个分配到不同的后端服务器。轮询不需要额外的配置。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=1; # 权重默认都为1，其实可以省略不写。因为每个权重默认都是1，所以轮询
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

2. weight加权[加权轮询]

weight=number：用来设置服务器的权重，默认为1。权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的，所有此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=10;
	server 192.168.200.146:9002 weight=5;
	server 192.168.200.146:9003 weight=3;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

3. ip_hash

当对后端的多台动态应用服务器做负载均衡时，ip_hash指令能够将某个客户端IP的请求，通过哈希算法定位到同一台后端服务器上。这样，当来自某一个IP的用户在后端Web服务器A上登录后，在访问该站点的其他URL，能保证其访问的还是后端web服务器A。

语法	ip_hash;
默认值	—
位置	upstream

upstream backend{
	ip_hash;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

需要额外多说一点的是使用ip_hash指令无法保证后端服务器的负载均衡，可能导致有些后端服务器接收到的请求多，有些后端服务器接收的请求少，而且设置后端服务器权重等方法将不起作用。

在这里插入图片描述

4. least_conn

最少连接，把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

upstream backend{
	least_conn;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

在这里插入图片描述

5. url_hash

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，要配合缓存命中来使用。同一个资源多次请求，可能会到达不同的服务器上，导致不必要的多次下载，缓存命中率不高，以及一些资源时间的浪费。而使用url_hash，可以使得同一个url（也就是同一个资源请求）会到达同一台服务器，一旦缓存住了资源，再此收到请求，就可以从缓存中读取。

upstream backend{
	hash $request_uri;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

访问如下地址：

http://192.168.200.133:8083/a
http://192.168.200.133:8083/b
http://192.168.200.133:8083/c

在这里插入图片描述

6. fair

fair采用的不是内建负载均衡使用的轮换的均衡算法，而是可以根据页面大小、加载时间长短智能的进行负载均衡。那么如何使用第三方模块的fair负载均衡策略。

upstream backend{
	fair;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

但是如何直接使用会报错，因为fair属于第三方模块实现的负载均衡。需要添加nginx-upstream-fair，如何添加对应的模块:

安装nginx-upstream-fair模块

下载nginx-upstream-fair模块

下载地址为:
	https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair

将下载的文件上传到服务器并进行解压缩

unzip nginx-upstream-fair-master.zip

重命名资源

mv nginx-upstream-fair-master fair

使用./configure命令将资源添加到Nginx模块中（执行这一步之前，先使用nginx -V获取到之前配置的参数，然后把参数都添加到./configure命令的后面）

./configure --add-module=/root/fair

编译

make

编译可能会出现如下错误，ngx_http_upstream_srv_conf_t结构中缺少default_port

在这里插入图片描述

解决方案:

在Nginx的源码中 src/http/ngx_http_upstream.h,找到ngx_http_upstream_srv_conf_s，在模块中添加添加default_port属性

in_port_t	   default_port

在这里插入图片描述

然后再进行make.

更新Nginx

6.1 将sbin目录下的nginx进行备份

mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold

6.2 将安装目录下的objs中的nginx拷贝到sbin目录

cd objs
cp nginx /usr/local/nginx/sbin

6.3 更新Nginx

cd ../         # 回到objs目录的上级目录，然后执行make upgrade命令
make upgrade

编译测试使用Nginx

上面介绍了Nginx常用的负载均衡的策略，有人说是5种，是把轮询和加权轮询归为一种，也有人说是6种。那么在咱们以后的开发中到底使用哪种，这个需要根据实际项目的应用场景来决定的。

5. 负载均衡案例

案例一：对所有请求实现一般轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

案例二：对所有请求实现加权轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=7; # 这里只不过是把weight默认的1改成了7
	server 192.168.200.146:9002 weight=5;
	server 192.168.200.146:9003 weight=3;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

案例三：对特定资源实现负载均衡

upstream videobackend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
}

upstream filebackend{
	server 192.168.200.146:9003;
	server 192.168.200.146:9004;
}

server {

	listen 8084;
	server_name localhost;
	
	location /video/ {
		proxy_pass http://videobackend;
	}
	
	location /file/ {
		proxy_pass http://filebackend;
	}
}

案例四：对不同域名实现负载均衡

upstream itcastbackend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
}

upstream itheimabackend{
	server 192.168.200.146:9003;
	server 192.168.200.146:9004;
}

server {
	listen	8085;
	server_name www.itcast.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itcastbackend;
	}
}

server {
	listen	8086;
	server_name www.itheima.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itheimabackend;
	}
}

案例五：实现带有URL重写的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}

server {
	listen	80;
	server_name localhost;
	
	location /file/ {
		rewrite ^(/file/.*) /server/$1 last;
	}
	
	location / {
		proxy_pass http://backend;
	}
}

8.3.3. Nginx四层负载均衡

Nginx在1.9之后，增加了一个stream模块，用来实现四层协议的转发、代理、负载均衡等。stream模块的用法跟http的用法类似，允许我们配置一组TCP或者UDP等协议的监听，然后通过proxy_pass来转发我们的请求，通过upstream添加多个后端服务，实现负载均衡。

四层协议负载均衡的实现，一般都会用到LVS、HAProxy、F5等，要么很贵要么配置很麻烦，而Nginx的配置相对来说更简单，更能快速完成工作。

1. 添加stream模块

Nginx默认是没有编译这个模块的，需要使用到stream模块，那么需要在编译的时候加上--with-stream。

完成添加--with-stream的实现步骤:

》将原有/usr/local/nginx/sbin/nginx进行备份
》拷贝nginx之前的配置信息
》在nginx的安装源码进行配置指定对应模块  ./configure --with-stream
》通过make模板进行编译
》将objs下面的nginx移动到/usr/local/nginx/sbin下
》在源码目录下执行  make upgrade进行升级，这个可以实现不停机添加新模块的功能

2. Nginx四层负载均衡的指令

1. stream指令

该指令提供在其中指定流服务器指令的配置文件上下文。和http指令同级。

语法	stream { … }
默认值	—
位置	main

2. upstream指令

该指令和http的upstream指令是类似的。

3. 四层负载均衡的案例

需求分析

在这里插入图片描述

实现步骤

安装redis

(1)准备Redis服务器,在一条服务器上准备三个Redis，端口分别是6379,6378

1.上传redis的安装包，redis-4.0.14.tar.gz

2.将安装包进行解压缩

tar -zxf redis-4.0.14.tar.gz

3.进入redis的安装包

cd redis-4.0.14

4.使用make和install进行编译和安装

make PREFIX=/usr/local/redis/redis01 install # PREFIX用来指定redis安装位置

5.拷贝redis配置文件redis.conf到/usr/local/redis/redis01/bin目录中

cp redis.conf	/usr/local/redis/redis01/bin # redis.conf文件就在redis的安装包解压的目录里

6.修改redis.conf配置文件

port  6379      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis

7.将redis01复制一份为redis02

cd /usr/local/redis
cp -r redis01 redis02

8.将redis02文件文件夹中的redis.conf进行修改

port  6378      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis
bind 0.0.0.0    #允许远程连接redis

9.分别启动，即可获取两个Redis.并查看

./redis-server redis.conf  # 启动redis，注:redis-server二进制可执行文件和redis.conf在同一级目录
ps -ef | grep redis

这样就可以使用Nginx将请求分发到不同的Redis服务器上。不过在使用之前，需要修改nginx的配置文件。

10.修改nginx.conf

stream { # 与http指令块同级
	
	upstream redisbackend {
		server 192.168.200.146:6379;
		server 192.168.200.146:6378;
	}
	
	server {
		listen 81;
		proxy_pass redisbackend;
	}
	
}

10.在本地连接远程redis，测试负载均衡

在这里插入图片描述

安装tomcat

(2)准备Tomcat服务器.

1.上传tomcat的安装包，apache-tomcat-8.5.56.tar.gz

2.将安装包进行解压缩

tar -zxf apache-tomcat-8.5.56.tar.gz

3.进入tomcat的bin目录

cd apache-tomcat-8.5.56/bin
./startup.sh
ps -ef|grep tomcat

nginx.conf配置

stream { # 与http指令块同级

        upstream redisbackend {
                server 192.168.200.146:6379;
                server 192.168.200.146:6378;
        }
        
        upstream tomcatbackend {
        		server 192.168.200.146:8080;
        }
        
        server {
                listen  81;
                proxy_pass redisbackend;
        }
        
        server {
        		listen	82;
        		proxy_pass tomcatbackend;
        }
}

访问http://192.168.200.133:82测试，访问成功。

补充：如果http中也配置了监听82端口，而stream中也配置了监听82端口，那么谁会生效呢？答案是stream监听的82端口生效，因为四层负载均衡在七层负载均衡的前面。

九、Nginx缓存集成

9.1. 缓存的概念

缓存就是数据交换的缓冲区(称作:Cache),当用户要获取数据的时候，会先从缓存中去查询获取数据，如果缓存中有就会直接返回给用户，如果缓存中没有，则会发请求从服务器重新查询数据，将数据返回给用户的同时将数据放入缓存，下次用户就会直接从缓存中获取数据。

在这里插入图片描述

缓存其实在很多场景中都有用到，比如：

场景	作用
操作系统磁盘缓存	减少磁盘机械操作
数据库缓存	减少文件系统的IO操作
应用程序缓存	减少对数据库的查询
Web服务器缓存	减少对应用服务器请求次数
浏览器缓存	减少与后台的交互次数

缓存的优点

1.减少数据传输，节省网络流量，加快响应速度，提升用户体验；

2.减轻服务器压力；

3.提供服务端的高可用性；

缓存的缺点

1.数据的不一致

2.增加成本

在这里插入图片描述

本次课程注解讲解的是Nginx,Nginx作为web服务器，Nginx作为Web缓存服务器，它介于客户端和应用服务器之间，当用户通过浏览器访问一个URL时，web缓存服务器会去应用服务器获取要展示给用户的内容，将内容缓存到自己的服务器上，当下一次请求到来时，如果访问的是同一个URL，web缓存服务器就会直接将之前缓存的内容返回给客户端，而不是向应用服务器再次发送请求。web缓存降低了应用服务器、数据库的负载，减少了网络延迟，提高了用户访问的响应速度，增强了用户的体验。

9.2. Nginx的web缓存服务

Nginx是从0.7.48版开始提供缓存功能。Nginx是基于Proxy Store来实现的，其原理是把URL及相关组合当做Key，在使用MD5算法对Key进行哈希，得到硬盘上对应的哈希目录路径，从而将缓存内容保存在该目录中。它可以支持任意URL连接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。Nginx即可以支持对指定URL或者状态码设置过期时间，也可以使用purge命令来手动清除指定URL的缓存。

在这里插入图片描述

9.3. Nginx缓存设置的相关指令

Nginx的web缓存服务主要是使用ngx_http_proxy_module模块相关指令集来完成，接下来我们把常用的指令来进行介绍下。

1. proxy_cache_path

该指定用于设置缓存文件的存放路径

语法	proxy_cache_path path [levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time][max_size=size];
默认值	—
位置	http

path：缓存路径地址，如：

/usr/local/proxy_cache  #指定的缓存路径地址不存在的话，将会自动创建

levels：指定该缓存空间对应的目录，最多可以设置3层，每层取值为1|2如 :

levels=1:2   缓存空间有两层目录，第一次是1个字母，第二次是2个字母
举例说明:
itheima这个key通过MD5加密以后的值为 43c8233266edce38c2c9af0694e2107d
levels=1:2   最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/d/07
levels=2:1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/7d/0/21
levels=2:2:2 最终的存储路径为??/usr/local/proxy_cache/7d/10/e2

keys_zone：用来为这个缓存区设置名称和指定大小，如：

keys_zone=itcast:200m  缓存区的名称是itcast,大小为200M,1M大概能存储8000个keys

inactive：指定缓存的数据多次时间未被访问就将被删除，如：

inactive=1d   缓存数据在1天内没有被访问就会被删除

max_size：设置最大缓存空间，如果缓存空间存满，默认会覆盖缓存时间最长的资源，如:

max_size=20g

配置实例:

http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=itcast:200m levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
}

2. proxy_cache

该指令用来开启或关闭代理缓存。如果是开启，则指定使用哪个缓存区来进行缓存。

语法	proxy_cache zone_name\|off;
默认值	proxy_cache off;
位置	http、server、location

zone_name：指定使用缓存区的名称（请使用在proxy_cache_path指令中指定的缓存区的名称）。

3. proxy_cache_key

该指令用来设置web缓存的key值，Nginx会根据key值MD5哈希存缓存。

语法	proxy_cache_key key;
默认值	proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
位置	http、server、location

4. proxy_cache_valid

该指令用来对不同返回状态码的URL，设置不同的缓存时间

语法	proxy_cache_valid [code …] time;
默认值	—
位置	http、server、location

如：

# 从上到下依次匹配
proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
# 为200和302的响应URL设置10分钟缓存，为404的响应URL设置1分钟缓存

proxy_cache_valid any 1m;
# 对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存

5. proxy_cache_min_uses

该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存

语法	proxy_cache_min_uses number;
默认值	proxy_cache_min_uses 1;
位置	http、server、location

6. proxy_cache_methods

该指令用来设置缓存哪些HTTP方法

语法	proxy_cache_methods GET\|HEAD\|POST;
默认值	proxy_cache_methods GET HEAD;
位置	http、server、location

默认缓存HTTP的GET和HEAD方法，不缓存POST方法。

9.4. Nginx缓存设置案例

9.4.1. 需求分析

在这里插入图片描述

9.4.2. 步骤实现

1. 环境准备

应用服务器的环境准备

（1）在192.168.200.146服务器上的tomcat的webapps下面添加一个js目录，并在js目录中添加一个jquery.js文件

（2）启动tomcat

（3）访问测试：http://192.168.200.146:8080/js/jquery.js

2. Nginx的环境准备

（1）完成Nginx反向代理配置

http{

	upstream backend {
		server 192.168.200.146:8080;
	}
	
	server {
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

访问测试：http://192.168.200.133:8080/jquery.js

3. 添加缓存配置

http{

	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=2:1 keys_zone=itcast:200m inactive=1d max_size=20g;
	
	upstream backend{
		server 192.168.200.146:8080;
	}
	
	server {
	
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        
        location / {
        
        	proxy_cache itcast;       # 可使用上面定义的缓存区的名字
            proxy_cache_key itheima;  # 如果使用的是同一个key的话，所有不同url的请求都会使用这个同一个缓存,有问题
            proxy_cache_min_uses 5;   # 当某个资源访问超过5次才会缓存
            proxy_cache_valid 200 5d;
            proxy_cache_valid 404 30s;
            proxy_cache_valid any 1m;
            
            # 添加是否使用了nginx缓存的响应头，可F12在浏览器查看此响应头是否使用了nginx缓存
            add_header nginx-cache "$upstream_cache_status"; 
            
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

9.5. Nginx缓存的清除

9.5.1. 方式一:删除对应的缓存目录

rm -rf /usr/local/proxy_cache/......

9.5.2. 方式二:使用第三方扩展模块

ngx_cache_purge

（1）下载ngx_cache_purge模块对应的资源包，并上传到服务器上。

ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

（2）对资源文件进行解压缩

tar -zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

（3）修改文件夹名称，方便后期配置

mv ngx_cache_purge-2.3 purge

（4）查询Nginx的配置参数

nginx -V

（5）进入Nginx的安装目录，使用./configure进行参数配置

./configure --add-module=/root/nginx/module/purge

（6）使用make进行编译

make

（7）将nginx安装目录的nginx二级制可执行文件备份

mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold

（8）将编译后的objs中的nginx拷贝到nginx的sbin目录下

cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin

（9）使用make进行升级

make upgrade

（10）在nginx配置文件中进行如下配置

server{
	location ~/purge(/.*) {
		proxy_cache_purge itcast itheima;  # itcast是指定的缓存区的名称。itheima是缓存的key。
	}
}

访问：http://192.168.200.133:8080/purge/jquery.js

在这里插入图片描述

关注这个key的设置，需要一致，才能清除，如果没有清除，可以通过查看日志的方式，查看是否一样。

9.6. Nginx设置资源不缓存

前面咱们已经完成了Nginx作为web缓存服务器的使用。但是我们得思考一个问题就是不是所有的数据都适合进行缓存。比如说对于一些经常发生变化的数据。如果进行缓存的话，就很容易出现用户访问到的数据不是服务器真实的数据。所以对于这些资源我们在缓存的过程中就需要进行过滤，不进行缓存。

Nginx也提供了这块的功能设置，需要使用到如下两个指令

9.6.1 proxy_no_cache

该指令是用来定义不将数据进行缓存的条件。

语法	proxy_no_cache string …;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

9.6.2 proxy_cache_bypass

该指令是用来设置不从缓存中获取数据的条件。

语法	proxy_cache_bypass string …;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

上述两个指令都有一个指定的条件，这个条件可以是多个，并且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0"，则条件满足成立。上面给的配置实例是从官方网站获取的，里面使用到了三个变量，分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment

$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment

这三个参数分别代表的含义是:

$cookie_nocache：指的是当前请求的cookie中键的名称为nocache对应的值

$arg_nocache==和==$ arg_comment：指的是当前请求的参数中属性名为nocache和comment对应的属性值

案例演示下

log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment;

server{

	listen	8081;
	
	server_name localhost;
	
	location /{
	
		access_log logs/access_params.log params;
		
		add_header Set-Cookie 'nocache=999';
		
		root html;
		
		index index.html;
	}
}

访问：http://192.168.200.133:8081?nocache=999&comment=777

9.6.3 案例实现

设置不缓存资源的配置方案

server{

	listen	8080;
	
	server_name localhost;
	
	location / {
	
		if ($request_uri ~ /.*\.js$){
           set $nocache 1;
           set $mynoche 1;
        }
        
		proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment $mynoche;       # 不缓存
		
        proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment  $mynoche;  # 不使用缓存
	}
}