寫給小白的 Nginx 文章

本文轉載自查看原文 2021-02-01 09:05 866 翻譯

原文地址：Nginx concepts I wish I knew years ago

原文作者：Aemie Jariwala（已授權）

譯者 & 校正：HelloGitHub-小魚干 & 鹵蛋

Nginx 是一個采用主從架構的 Web 服務器，可用於反向代理、負載均衡器、郵件代理和 HTTP 緩存。

Emmm，上面的 Nginx 介紹看過去有些復雜而且充滿了不明覺厲的術語。Relax，在這篇文章里，我（原作者）會先帶你理解 Nginx 的架構和專有術語，最后實踐一把安裝和配置 Nginx。

簡單來說，你只要記住一點：Nginx 是個神奇的 Web 服務器。（注：神奇之處下文會娓娓道來）

那什么是 Web 服務器呢？簡而言之，Web 服務器就是一個中間人。舉個例子，你要訪問 hellogithub.com（注：原文例子為 dev.to），在地址欄輸入 https://hellogithub.com 時，你的瀏覽器會找到 https://hellogithub.com 的網絡服務器地址並將它指向后端服務器，后端服務器再返回響應給客戶端。

代理 vs 反向代理

Nginx 的基本特性是代理，所以你一定要明白什么是代理和反向代理。

代理

看個小例子，現在我們有 N 個客戶端（N >= 1），一個中間 Web 服務器（在本例中，我們稱之為代理）和一個服務器。這個例子主要的場景是，服務器不知道哪個客戶端在請求（響應）。是不是有點難以理解？下面讓我用示意圖講解下：

如圖，client1 和 client2 通過代理服務器向服務器發送請求 request1 和 request2，此時后端服務器不知道 request1 是由 client1 發送的還是 client2 發送的，但會執行（響應）操作。

反向代理

簡單來說，反向代理與代理的功能相反。現在我們有一個客戶端、一個中間 Web 服務器和 N 個后端服務器（N >= 1），同樣的來看下示意圖：

如圖，客戶端將通過 Web 服務器發送請求。而 Web 服務器會通過一個算法，當中最有意思的算法是輪詢，直接將請求指向許多后端服務器中的一個，並通過 Web 服務器將響應返回給客戶端。因此，在上面的例子中，客戶端其實並不知道在與哪個后端服務器進行交互。

負載均衡

又是枯燥的一個名詞：負載均衡，不過它很好理解，因為負載均衡本身就是反向代理的一個實例。

來看看負載均衡和反向代理的本質區別。在負載均衡中，你必須有 2 個或者更多的后端服務器，但在反向代理中，多台服務器不是必需的，甚至一台后端服務器也能運作。我們再深入點，如果我們有很多來自客戶端的請求，負載均衡器會檢查每個后端服務器的狀態，均勻地分配請求，更快地向客戶端發送響應。

有狀態 vs 無狀態應用

Okay，在我們開始實踐 Nginx 之前，先搞清所有的基本知識！

有狀態應用

有狀態應用存了一個額外變量，只用來保存服務器中單個實例使用所需的信息。

如圖所示，一個后端服務器 server1 存儲了一些信息，服務器 server2 並不存儲此信息，因此，客戶端 (上圖 Bob) 的交互可能會也可能不會得到想要的結果，因為它可能會與 server1 或 server2 交互。在本例中，server1 允許 Bob 查看數據文件，但 server2 不允許。因此，雖然有狀態應用避免對數據庫的多次 API 調用，並且（響應）速度更快，但它可能會在不同的服務器上導致這個（無法得到想要結果）問題。

無狀態應用

無狀態應用有更多的數據庫 API 調用，但當客戶端與不同后端服務器的交互時，無狀態應用卻存在更少的問題。

沒明白？簡單來說，如果我通過 Web 服務器從客戶端向后端服務器 server1 發送請求，它將向客戶端返回一個令牌，用於任何進一步的訪問請求。客戶端可以使用令牌並向 Web 服務器發送請求。此 Web 服務器將請求連同令牌一起發送到任意后端服務器，而每個后端服務器都能提供相同的所需結果。

Nginx 是什么?

Nginx 是網絡服務器，到目前為止，我的整個博客一直在用這個網絡服務器。老實說，Nginx 這就像個中間人。

這個圖不難理解，它是目前為止所有概念的一個組合。在這里，我們有 3 個后端服務器運行在 3001、3002 和 3003 端口，這些后端服務器都能訪問同一個運行在 5432 端口的數據庫。

當一個客戶端向 https://localhost （默認端口 443）發起一個 GET /employees 請求時，Nginx 將基於算法向任意后端服務器發送請求，從數據庫獲取數據並將 JSON 數據返回 Nginx Web 服務器再發送給客戶端。

如果我們使用一個諸如輪詢這樣的算法，它讓 client2 向 https://localhost 發送一個請求，然后 Nginx 服務器會先將請求傳到 3000 端口並將響應返回給客戶端。對另一個請求，Nginx 會把請求傳給 3002 端口，以此類推。

知識儲備完成！到這里，你對 Nginx 是什么以及 Nginx 所涉及的術語有了一個清晰的理解。是時候，了解安裝和配置技術了。

開始安裝 Nginx

時機到了，如果你了解了上面的概念，可以動手開始 Nginx 實踐了。

嗯，Nginx 的安裝過程對任何系統來說都很簡單。我是一個 Mac OSX 用戶，所以例子的命令是基於 macOS 的， Ubuntu、Windows 和其他 Linux 發行版操作和例子類似。

$ brew install Nginx

只要執行上面這步，你的系統就有 Nginx 了！是不是很神奇！

運行 Nginx 如此簡單 😛

要檢查 Nginx 是否運行也很簡單。

$ nginx 
# OR 
$ sudo nginx

執行上面指令，再打開瀏覽器並輸入 http://localhost:8080/ 回車查看下，你會看到以下畫面！

Nginx 基本配置 & 示例

下面，我們通過實操來感受下 Nginx 的魔力。

首先，在本地創建如下的目錄結構:

.
├── nginx-demo
│  ├── content
│  │  ├── first.txt
│  │  ├── index.html
│  │  └── index.md
│  └── main
│    └── index.html
└── temp-nginx
  └── outsider
    └── index.html

當然，.html 和 .md 文件中要包含基本信息。

我們想要得到什么呢？

這里，我們有兩個單獨的文件夾 nginx-demo 和 temp-nginx，每個文件夾都包含靜態 HTML 文件。我們將着力在一個公共端口上運行這兩個文件夾，並設置我們想要的規則。

回到之前說的，如果要修改 Nginx 默認配置，得修改 usr/local/etc/nginx 目錄下的 nginx.conf文件。我的系統中有 vim，所以在這里用 vim 來更改 Nginx 配置，你可以用自己的編輯器來修改配置。

$ cd /usr/local/etc/nginx
$ vim nginx.conf

上面的命令會打開一個 Nginx 默認配置文件，我真的不想直接使用默認配置。因此，我通常的做法是復制這個配置文件，然后對主文件進行更改。這里也不例外。

$ cp nginx.conf copy-nginx.conf
$ rm nginx.conf && vim nginx.conf

上面命令將打開一個空文件，我們將為它添加配置。

添加配置的基本設置。一定要添加 events {}，因為在 Nginx 架構中，它通常用來表示 worker 的數量。在這里我們用 http 告訴 Nginx 我們將在 OSI 模型的第 7 層作業。

這里，我們告訴 Nginx 監聽 5000 端口，並指向 main 文件夾中的靜態文件。
```
http {

  server {
    listen 5000;
    root /path/to/nginx-demo/main/; 
    }

}

events {}
```
接下來我們將為 /content 和 /outsider URL 添加其他的規則，其中 outsider 將指向第一步中提到的根目錄之外的目錄。

這里的 location /content 表示無論我在葉（leaf）目錄中定義了什么根（root），content 子 URL 都會被添加到定義的根 URL 的末尾。因此，當我指定 root 為 root /path/to/nginx-demo/時，這僅僅意味着我告訴 Nginx 在 http://localhost:5000/path/to/nginx-demo/content/ 文件夾中顯示靜態文件的內容。
```
http {

  server {
      listen 5000;
      root /path/to/nginx-demo/main/; 

      location /content {
          root /path/to/nginx-demo/;
      }   

      location /outsider {
          root /path/temp-nginx/;
      }
  }

}

events {}
```
酷斃了！現在 Nginx 不僅能定義 URL 根路徑，還可以設置規則，這樣我們就能阻止客戶端訪問某個文件了。
接下來，我們在主服務器上編寫一個規則來防止任意 .md 文件被訪問。我們可以在 Nginx 中使用正則表達式，因此我們將這樣定義規則：
```
  location ~ .md {
        return 403;
  }
```
最后，讓我們學習下 proxy_pass 命令來結束這個章節。我們已經了解了什么是代理和反向代理，在這里我們從定義另一個運行在 8888 端口上的后端服務器開始。現在，我們在 5000 和 8888 端口上運行了 2 個后端服務器。

我們要做的是，當客戶端通過 Nginx 訪問 8888 端口時，將這個請求傳到 5000 端口，並將響應返回給客戶端！
```
server {
    listen 8888;

    location / {
        proxy_pass http://localhost:5000/;
    }

    location /new {
        proxy_pass http://localhost:5000/outsider/;
    }
}
```

看下，這是所有的配置信息 😁

http {

    server {
        listen 5000;
        root /path/to/nginx-demo/main/; 

        location /content {
            root /path/to/nginx-demo/;
        }   

        location /outsider {
            root /path/temp-nginx/;
        }

                location ~ .md {
          return 403;
        }
    }

      server {
        listen 8888;

        location / {
            proxy_pass http://localhost:5000/;
        }

        location /new {
            proxy_pass http://localhost:5000/outsider/;
        }
  }

}

events {}

使用 sudo nginx 來運行此配置。

其他 Nginx 命令

首次啟動 Nginx Web 服務器。
```
$ nginx 
#OR 
$ sudo nginx
```
重新加載正在運行的 Nginx Web 服務器。
```
$ nginx -s reload
#OR 
$ sudo nginx -s reload
```
停止正在運行中的 Nginx Web 服務器。
```
$ nginx -s stop
#OR 
$ sudo nginx -s stop
```
查看系統上運行的 Nginx 進程。
```
$ ps -ef | grep Nginx
```

第 4 條命令很重要，如果前 3 條命令產生了一些問題，通常你可以用第 4 條命令找到所有正在運行的 Nginx 進程並殺死進程，然后重新啟動它們。

要殺死一個進程，你需要 PID，再用以下命令殺死它：

$ kill -9 <PID>
#OR 
$ sudo kill -9 <PID>

結束本文之前，聲明下，文中我用了些來自 Google 的圖片和 Hussein Nasser 發布在油管的視頻教程。

下面盡情享受 Coding、探索 Nginx 的魔力吧！👋

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