Nginx配置Web服务器

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2023-03-14

本文介绍如何将NGINX配置作为Web服务器，并包括以下部分：

设置虚拟服务器
配置位置
使用变量
返回特定状态码
重写请求中的URI
重写HTTP响应
处理错误

在高层次上，将NGINX配置作为Web服务器有一些问题需要了解，定义它处理哪些URL以及如何处理这些URL上的资源的HTTP请求。在较低层次上，配置定义了一组控制对特定域或IP地址的请求的处理的虚拟服务器。

用于HTTP流量的每个虚拟服务器定义了称为位置的特殊配置实例，它们控制特定URI集合的处理。每个位置定义了自己的映射到此位置的请求发生的情况。 NGINX可以完全控制这个过程。每个位置都可以代理请求或返回一个文件。此外，可以修改URI，以便将请求重定向到另一个位置或虚拟服务器。此外，可以返回特定的错误代码，也可以配置特定的页面以对应于每个错误代码。

1. 设置虚拟服务器

NGINX配置文件必须至少包含一个服务器指令来定义虚拟服务器。当NGINX处理请求时，它首先选择提供请求的虚拟服务器。
虚拟服务器由http上下文中的服务器指令定义，例如：

http {
    server {
        # Server configuration
    }
}

可以将多个server指令添加到http上下文中以定义多个虚拟服务器。
server配置块通常包括一个listen指令，用于指定服务器侦听请求的IP地址和端口(或Unix域套接字和路径)。IPv4和IPv6地址均被接受; 将方括号(。
下面的示例显示了监听IP地址127.0.0.1和端口8080的服务器的配置：

server {
    listen 127.0.0.1:8080;
    # The rest of server configuration
}

如果省略端口，则使用标准端口。同样地，如果省略一个地址，服务器将侦听所有地址。如果没有包含listen指令，则“标准”端口为80/tcp，“default”端口为8000/tcp，具体取决于超级用户权限。

如果有多个服务器与请求的IP地址和端口相匹配，则NGINX将根据服务器块中的server_name指令测试请求的主机头域。 server_name的参数可以是完整(精确)名称，通配符或正则表达式。通配符是一个字符串，其开头，结尾或两者都包含星号(*); 星号匹配任何字符序列。 NGINX将Perl语法用于正则表达式; 在它们之前使用波浪号(〜)。此示例说明了一个确切的名称。

server {
    listen      80;
    server_name example.org www.example.org;
    ...
}

如果匹配主机头几个名称，则NGINX通过按以下顺序搜索名称并使用其找到的第一个匹配来选择一个：

确切的名字(完整准确的名称)
以星号开头的最长通配符，例如:*.example.org
以星号结尾的最长通配符，如：mail.*
第一个匹配正则表达式(按照出现在配置文件中的顺序)

如果主机头字段与服务器名称不匹配，则NGINX会将请求路由到请求到达端口的默认服务器。默认服务器是nginx.conf文件中列出的第一个服务器，除非您将listen_server参数包含在listen指令中以明确指定服务器为默认值。

server {
    listen    80    default_server;
    ...
}

一个完整的Nginx虚拟机配置示例，这里我们演示配置两个虚拟机，对应域名分别为：vhost1.com 和 vhost2.com，vhost1.com网站的主目录在/data/www/vhost1，vhost2.com网站的主目录在/data/www/vhost2：

server {
    listen       80;
    server_name vhost1.com www.vhost1.com;
    index index.html index.html;
    root  /data/www/vhost1;
    access_log  /var/log/vhost1.com.log;
}

server {
    listen       80;
    server_name vhost2.com www.vhost2.com;
    index index.html index.html;
    root  /data/www/vhost2;
    access_log  /var/log/vhost2.com.log;
}

2. 配置位置

NGINX可以根据请求URI向不同的代理发送流量或提供不同的文件。这些块是使用放置在server指令中的location指令来定义的。

例如，您可以定义三个location块，以指示虚拟服务器向一个代理服务器发送一些请求，将其他请求发送到不同的代理服务器，并通过从本地文件系统传递文件来提供其余请求。

NGINX测试根据所有location指令的参数请求URI，并应用匹配location中定义的指令。在每个location块内，通常可能(除了一些例外)放置更多的location指令以进一步细化特定组请求的处理。

注意：在本教程文章中，单词location是指单个location上下文。

location指令有两种类型的参数：前缀字符串(路径名)和正则表达式。对于要匹配前缀字符串的请求URI，必须以前缀字符串开头。

具有pathname参数的以下示例位置匹配以/some/path/开头的请求URI，例如/some/path/document.html，它不匹配/my-site/some/path，因为/some/path不在该URI的开头出现。

location /some/path/ {
    ...
}

正则表达式之前是区分大小写匹配的波形符号(~)，或者不区分大小写匹配的波形符号(~*)。以下示例将包含字符串.html或.html的URI与任何位置相匹配。

location ~ \.html? {
    ...
}

要找到最符合URI的位置，NGINX首先将URI与前缀字符串的位置进行比较。然后用正则表达式搜索位置。
除非使用^~修饰符对正则表达式给予更高的优先级。在前缀字符串中，NGINX选择最具体的字符串(也就是最长和最完整的字符串)。下面给出了选择处理请求的位置的确切逻辑：

测试所有URI的前缀字符串。
=(等号)修饰符定义了URI和前缀字符串完全匹配。如果找到完全匹配，则搜索停止。
如果^~(插入符号)修饰符预先添加最长匹配前缀字符串，则不会检查正则表达式。
存储最长匹配的前缀字符串。
根据正则表达式测试URI。
断开第一个匹配的正则表达式并使用相应的位置。
如果没有正则表达式匹配，则使用与存储的前缀字符串相对应的位置。

=修饰符的典型用例是/(正斜杠)的请求。如果请求/是频繁的，则指定=/作为location指令的参数加速处理，因为搜索匹配在第一次比较之后停止。

location = / {
    ...
}

location上下文可以包含定义如何解析请求的指令 - 提供静态文件或将请求传递给代理的服务器。在以下示例中，匹配第一个location上下文的请求将从/data/images目录中提供文件，并将匹配第二个位置的请求传递给承载 www.example.com 域内容的代理服务器。

server {
    location /images/ {
        root /data;
    }

    location / {
        proxy_pass http://www.example.com;
    }
}

root指令指定要在其中搜索要提供的静态文件的文件系统路径。与该位置相关联的请求URI将附加到路径，以获取要提供的静态文件的全名。在上面的示例中，要响应/images/logo.png的请求，NGINX提供服务器本地实际对应文件是：/data/images/logo.png。

proxy_pass指令将请求传递给使用配置的URL访问代理服务器。然后将代理服务器的响应传回客户端。在上面的示例中，所有不以/images/开头的URI的请求都将被传递给代理的服务器(也就是：www.example.com)。

3. 使用变量

可以使用配置文件中的变量，使NGINX进程的请求根据定义的情况而有所不同。变量是在运行时计算的命名值，用作指令的参数。一个变量由它的名字开头的$(美元)符号表示。变量根据NGINX的状态定义信息，例如正在处理的请求的属性。

有许多预定义的变量，如核心HTTP变量，您可以使用set，map和geo指令定义自定义变量。大多数变量在运行时计算的，并包含与特定请求相关的信息。例如，$remote_addr包含客户端IP地址，$uri保存当前的URI值。

4. 返回特定状态码

一些网站URI需要立即返回具有特定错误或重定向代码的响应，例如当页面被暂时移动或永久移动时。最简单的方法是使用return指令。例如返回未找到的404状态码：

location /wrong/url {
    return 404;
}

返回的第一个参数是响应代码。可选的第二个参数可以是重定向的URL(代码301,302,303和307)或在响应体中返回文本。例如：

location /permanently/moved/url {
    return 301 http://www.example.com/moved/here;
}

返回指令可以包含在 location 和 server 上下文中。

重写URI请求

可以通过使用rewrite指令在请求处理期间多次修改请求URI，该指令具有一个可选参数和两个必需参数。第一个(必需)参数是请求URI必须匹配的正则表达式。第二个参数是用于替换匹配URI的URI。可选的第三个参数是可以停止进一步重写指令的处理或发送重定向(代码301或302)的标志。例如：

location /users/ {
    rewrite ^/users/(.*)$ /show?user=$1 break;
}

如该示例所示，用户通过匹配正则表达式捕获第二个参数。

您可以在location 和 server上下文中包含多个rewrite指令。 NGINX按照它们发生的顺序逐个执行指令。当选择该上下文时，server上下文中的rewrite指令将被执行一次。
在NGINX处理一组rewrite指令之后，它根据新的URI选择一个location上下文。如果所选location块包含rewrite指令，则依次执行它们。如果URI与其中任何一个匹配，则在处理所有定义的rewrite指令之后，将搜索新location块。

以下示例显示了与返回指令相结合的rewrite指令。

server {
    ...
    rewrite ^(/download/.*)/media/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.mp3 last;
    rewrite ^(/download/.*)/audio/(.*)\..*$ $1/mp3/$2.ra  last;
    return  403;
    ...
}

此示例配置区分两组URI。诸如/download/some/media/file之类的URI更改为/download/some/mp3/file.mp3。由于最后一个标志，所以跳过后续指令(第二次rewrite和return指令)，但NGINX继续处理该请求，该请求现在具有不同的URI。类似地，诸如/download/some/audio/file的URI被替换为/download/some/mp3/file.ra。如果URI与rewrite指令不匹配，则NGINX将403错误代码返回给客户端。

有两个中断处理重写指令的参数：

last - 停止执行当前服务器或位置上下文中的重写指令，但是NGINX会搜索与重写的URI匹配的位置，并且应用新位置中的任何重写指令(URI可以再次更改，往下继续匹配)。
break - 像break指令一样，在当前上下文中停止处理重写指令，并取消搜索与新URI匹配的位置。新位置(location)块中的rewrite指令不执行。

5. 重写HTTP响应

有时您需要重写或更改HTTP响应中的内容，将一个字符串替换为另一个字符串。您可以使用sub_filter指令来定义要应用的重写。该指令支持变量和替代链，使更复杂的更改成为可能。
例如，您可以更改引用除代理服务器之外的绝对链接：

location / {
    sub_filter      /blog/ /blog-staging/;
    sub_filter_once off;
}

另一个示例将方法从http://更改为http://，并从请求头域替换本地主机地址到主机名。 sub_filter_once指令告诉NGINX在一个位置(location)内连续应用sub_filter伪指令：

location / {
    sub_filter     'href="http://127.0.0.1:8080/'    'href="http://$host/';
    sub_filter     'img src="http://127.0.0.1:8080/' 'img src="http://$host/';
    sub_filter_once on;
}

请注意，如果发生另一个sub_filter匹配，则使用sub_filter修改的响应部分将不再被替换。

处理错误

使用error_page指令，您可以配置NGINX返回自定义页面以及错误代码，替换响应中的其他错误代码，或将浏览器重定向到其他URI。在以下示例中，error_page指令指定要返回404页面错误代码的页面(/404.html)。

error_page 404 /404.html;

请注意，此伪指令并不立即返回该错误(返回指令执行该操作)，而仅仅是指定发生时如何处理错误。错误代码可以来自代理服务器，或者在NGINX处理期间发生(例如，当NGINX找不到客户端请求的文件时，显示404对应的结果)。

在以下示例中，当NGINX找不到页面时，它会将代码301替换为代码404，并将客户端重定向到http:/example.com/new/path.html。当客户端仍尝试访问其旧URI的页面时，此配置非常有用。 301代码通知浏览器页面已经永久移动，并且需要在返回时自动替换旧地址。

location /old/path.html {
    error_page 404 =301 http:/example.com/new/path.html;
}

以下配置是在未找到文件时将请求传递给后端的示例。因为在error_page指令的等号之后没有指定状态代码，所以对客户机的响应具有代理服务器返回的状态代码(不一定是404)。

server {
    ...
    location /images/ {
        # Set the root directory to search for the file
        root /data/www;

        # Disable logging of errors related to file existence
        open_file_cache_errors off;

        # Make an internal redirect if the file is not found
        error_page 404 = /fetch$uri;
    }

    location /fetch/ {
        proxy_pass http://backend/;
    }
}

当没有找到文件时，error_page指令指示NGINX进行内部重定向。 error_page指令的最终参数中的$uri变量保存当前请求的URI，该URI在重定向中被传递。

例如，如果没有找到/images/some/file，它将被替换为/fetch/images/some/file，并且新的搜索位置(location)开始。最后请求最终在第二个location上下文中，并被代理到http://backend/。

如果没有找到文件，则open_file_cache_errors指令可防止写入错误消息。因为丢失的文件可被正确地处理，但这不是必需的。