Nginx 核心功能

目录

一：正向代理

1：编译安装 Nginx

（1）安装支持软件

（2）创建运行用户、组和日志目录

（3）编译安装 Nginx

（4）添加 Nginx 系统服务

2：配置正向代理

二：反向代理

1：配置nginx七层代理

2：配置nginx四层代理

三：Nginx 缓存

1：缓存功能的核心原理和缓存类型

2：代理缓存功能设置

四：Nginx rewrite和正则

一：正向代理

  正向代理（Forward Proxy）是一种位于客户端和原始服务器之间的代理服务器，其主 要作用是将客户端的请求转发给目标服务器，并将响应返回给客户端 Nginx 的 正向代理 充当客户端的“中间人”，代表用户访问外部资源并隐藏真实 IP。 它是企业内网管控、安全审计与加速访问的核心工具。用于场景一般是：

• 内网访问控制：限制员工访问特定网站（如社交媒体）
• 匿名访问：通过代理服务器隐藏用户真实身份。
• 资源缓存加速：缓存公共资源（如软件包、镜像文件），减少外网带宽消耗。

1：编译安装 Nginx

（1）安装支持软件

    Nginx 的配置及运行需要 pcre、zlib 等软件包的支持，因此应预先安装这些软件的开发包（devel），以便提供相应的库和头文件，确保 Nginx 的安装顺利完成。

[root@localhost ~]# dnf install -y gcc make pcre-devel zlib-devel openssl-devel
perl-ExtUtils-MakeMaker git wget tar

（2）创建运行用户、组和日志目录

    Nginx 服务程序默认以 nobody 身份运行，建议为其创建专门的用户账号，以便更准确 地控制其访问权限，增加灵活性、降低安全风险。例如，创建一个名为 nginx 的用户，不 建 立宿主文件夹，也禁止登录到 Shell 环境。

[root@localhost ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@localhost ~]# mkdir -p /var/log/nginx
[root@localhost ~]# chown -R nginx:nginx /var/log/nginx

（3）编译安装 Nginx

    配置Nginx的编译选项时，将安装目录设为/usr/local/nginx，运行用户和组均设为nginx； 启用 http_stub_status_module 模块以支持状态统计，便于查看服务器的连接信息。具体选项根据实际需要来定，配置前可参考“./configure --help”给出的说明。

[root@localhost ~]# tar zxf nginx-1.26.3_http_proxy.tar.gz
[root@localhost ~]# cd nginx-1.26.3
[root@localhost ~]# git clone
https://github.com/chobits/ngx_http_proxy_connect_module.git #（默认nginx不支持
转发https）下载第三方模块，用以支持正向代理https转发,提供的源码目录已提前放置该
模块，这里无需下载，仅作为介绍
[root@localhost nginx-1.26.3]#./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx
--group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module
--with-http_realip_module --with-http_stub_status_module
--with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream
--with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module
--with-http_gzip_static_module --add-module=./ngx_http_proxy_connect_module
[root@localhost nginx-1.26.3]# make && make install

    为了使 Nginx 服务器的运行更加方便，可以为主程序 nginx 创建链接文件，以便管 理员直接执行“nginx”命令就可以调用 Nginx 的主程序。

[root@localhost nginx-1.26.3]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

（4）添加 Nginx 系统服务

[root@localhost ~]# vi /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=network.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/local/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
TimeoutStopSec=5
KillMode=process
PrivateTmp=true
User=root
Group=root

[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl start nginx
[root@localhost ~]# systemctl enable nginx

2：配置正向代理

[root@localhost ~]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
    listen 8080;         # 代理监听端口
    server_name proxy.example.com;

    # 解析域名使用的 DNS
    resolver 8.8.8.8 1.1.1.1;     # 多个 DNS 用空格分隔

    # 启用代理 CONNECT 方法（支持 HTTPS）
    proxy_connect;
    proxy_connect_allow 443 80; # 允许代理到 80 和 443 端口
    proxy_connect_connect_timeout 10s;
    proxy_connect_read_timeout 10s;
    proxy_connect_send_timeout 10s;

    # 处理 HTTP/HTTPS 请求
    location / {
        proxy_pass $scheme://$http_host$request_uri; # 动态协议
        proxy_set_header Host $http_host;
        
        # 优化缓冲区
        proxy_buffers 256 4k;
        proxy_max_temp_file_size 0;

        # 保持连接
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
    }
}
[root@localhost ~]#nginx -t
[root@localhost ~]#nginx -s reload

验证正向代理：

Windows中验证，使用火狐浏览器，设置http和https代理即可：

二：反向代理

    Nginx 的七层（应用层）反向代理基于 HTTP/HTTPS 协议，深度解析应用层内容（如 URL 、Header、Cookie），将客户端请求精准转发至后端服务器。作为企业级架构的“智能调 度器”，它实现了负载均衡、安全隔离与性能优化的核心能力。应用场景一般是：

• 负载均衡：将流量分发至多台后端服务器，避免单点故障。
• 动静分离：静态资源（图片、CSS/JS）由 Nginx 直接响应，动态请求（PHP、API）转发 至 Apache/Tomcat。
• SSL 终端：统一处理 HTTPS 加密/解密，降低后端服务器计算压力。
• 灰度发布：根据请求特征（如 IP、Header）将部分流量导向新版本服务。

    Nginx 的四层（网络层）反向代理基于 TCP/UDP 协议，直接转发原始数据流，不解析应用 层内容。它专为高性能、低延迟的传输层场景设计，是数据库、游戏服务器等非 HTTP 服 务的理想选择。应用场景一般是：

• 数据库代理：对外暴露统一端口，内部转发至 MySQL、Redis 集群。
• 游戏服务器：代理 UDP 协议，实现实时数据包负载均衡。
• SSH 跳板机：通过端口映射安全访问内网服务器。
• 高可用服务：TCP 服务（如 MQTT）的主备切换与健康检查。

资源清单

本实验需要两台主机

1：配置nginx七层代理

（1）环境安装( 192.168.10.102上操作 )

[root@localhost ~]#systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]#dnf install httpd -y
[root@localhost ~]#echo "这是后端主机" >/var/www/html/index.html
[root@localhost ~]#systemctl start httpd

（3）配置nginx七层代理转发 ( 192.168.10.101上操作 )

[root@localhost ~]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
    upstream backend {     #后端地址池设置
        server 192.168.10.102:80 ;     # 后端主机设置
    }
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend; # 请求转发
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }
    }
}
[root@localhost ~]#nginx -t
[root@localhost ~]#nginx -s reload

（4）验证转发效果

[root@localhost ~]# curl 192.168.10.101
这是后端主机

2：配置nginx四层代理

（1）配置四层代理 (192.168.10.101上操作)

[root@localhost ~]#vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
stream {
    upstream ssh_cluster { #定义后端地址池
        server 192.168.10.102:22; #设置后端地址和服务端口
    }
    server {
        listen 2222;
        proxy_pass ssh_cluster;
        proxy_connect_timeout 5s; # 连接超时时间
        proxy_timeout 1h; # 长连接保持时间
    }
}

注意：

stream需要与http{ }模块平级，不能在http{ }中嵌套

[root@localhost ~]#nginx -t
[root@localhost ~]#nginx -s reload
[root@localhost ~]#ss -nlpt | grep 2222
LISTEN 0 511 0.0.0.0:2222 0.0.0.0:*
users:(("nginx",pid=8404,fd=6),("nginx",pid=8403,fd=6))

（2）验证四层代理

[root@localhost ~]# ssh root@192.168.10.101 -p2222
[root@localhost ~]#ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
    inet 192.168.10.102 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255
    inet6 fe80::20c:29ff:fe9f:de15 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
    ether 00:0c:29:9f:de:15 txqueuelen 1000 (Ethernet)
    RX packets 389822 bytes 511828164 (488.1 MiB)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 104614 bytes 8588675 (8.1 MiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

三：Nginx 缓存

1：缓存功能的核心原理和缓存类型

代理缓存原理：

第一步：客户端第一次向Nginx请求数据A；

第二步：当Nginx发现缓存中没有数据A时，会向服务端请求数据A；

第三步：服务端接收到Nginx发来的请求，则返回数据A到Nginx，并且缓存在Nginx；

第四步：Nginx返回数据A给客户端应用；

第五步：客户端第二次向Nginx请求数据A；

第六步：当Nginx发现缓存中存在数据A时，则不会请求服务端；

第七步：Nginx把缓存中的数据A返回给客户端应用。

2：代理缓存功能设置

（1）反向代理配置

[root@localhost ~]#/usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
    upstream backend { #后端地址池设置
        server 192.168.10.102:80 ; # 后端主机设置
    }
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend; # 请求转发
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }
    }
}
[root@localhost ~]#nginx -t
[root@localhost ~]#nginx -s reload

（2）设置缓存功能

• proxy_cache_path ：定义缓存文件的存储路径
• levels=1:2 ：定义缓存目录的层级结构，levels=N:M，表示缓存文件路径的层级深度，
• keys_zone=my_cache:10m ：定义共享内存区域，用于存储缓存键（key）和元数据（如 过期时间），10m：共享内存区大小（通常每 1MB 可存储约 8000 个键） i
• nactive=60m ：定义缓存内容的闲置有效期。60分钟 内未被访问，将被自动删除
• max_size=1g ：定义缓存目录的最大磁盘空间。当缓存量达到 1GB 时，Nginx 启动 LRU （最近最少使用）算法清理旧缓存。
• use_temp_path=off ：控制临时文件的存储位置，推荐值：off（减少磁盘操作，提升性 能）

（3）验证缓存功能

[root@localhost ~]# curl -I 192.168.10.101
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.3
Date: Tue, 04 Mar 2025 12:45:50 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 19
Connection: keep-alive
Last-Modified: Mon, 03 Mar 2025 12:39:32 GMT
ETag: "67c5a304-13"
X-Cache-Status: HIT #再次请求发现已经命中，说明数据已经被缓存
Accept-Ranges: bytes

四：Nginx rewrite和正则

Rewrite的应用场景

• 路径美化：将/product/123 转换为 /index.php?id=123
• 旧链接迁移：将过期URL永久重定向（301）到新地址
• 强制HTTPS/域名统一：自动跳转http://到https://，或合并www与非www域名
• 动态路由：适配单页应用（SPA）、RESTful API路由
• 灰度发布：按规则将部分流量导向新版本服务