Nginx 反向代理、HTTPS、缓存优化配置教程

Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器，广泛应用于 Web 服务、负载均衡和 API 网关等场景。

本文将详细介绍 Nginx 的常用配置，涵盖基本配置、静态资源服务、反向代理、负载均衡、HTTPS 配置、缓存优化等内容，帮助读者快速掌握 Nginx 的核心功能。

一. Nginx 基础配置

Nginx 的核心配置文件通常位于 /etc/nginx/nginx.conf 或 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf，其结构主要分为：

• 全局块（main）：影响 Nginx 整体运行的配置（如 worker 进程数、日志路径等）。
• events 块：配置网络连接相关参数（如最大并发连接数）。
• http 块：定义 HTTP 服务器行为（如虚拟主机、反向代理等）。

全局配置示例：

user nginx;# 运行 Nginx 的用户
worker_processes auto;# 自动匹配 CPU 核心数
error_log /var/log/nginx/error.log warn;  # 错误日志路径
pid /var/run/nginx.pid;# 进程 PID 文件位置
events {
    worker_connections 1024;# 每个 worker 进程的最大连接数
    use epoll;# 使用 epoll 高效事件模型（Linux）
}

二. 静态文件服务

Nginx 常用于托管静态资源（HTML、CSS、JS、图片等），配置简单且高效。

http {
    server {
        listen 80;              # 监听 80 端口
        server_name example.com; # 域名或 IP
        location / {
            root /var/www/html;  # 静态文件根目录
            index index.html;    # 默认首页
        }
        # 单独配置图片缓存
        location ~* \.(jpg|png|gif)$ {
            root /var/www/images;
            expires 30d;
         # 客户端缓存 30 天
        }
    }}

• root：指定静态文件根目录。
• index：定义默认访问文件。
• expires：设置浏览器缓存时间，减少服务器负载。

三. 反向代理配置

Nginx 可作为反向代理，将请求转发到后端服务器（如 Tomcat、Node.js、Python 应用等）。

1. 基本反向代理

server {
    listen 80;
    server_name api.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;  # 转发到本机 8080 端口
        proxy_set_header Host $host;       # 传递原始 Host 头
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  # 传递客户端 IP
    }}

• proxy_pass：指定后端服务器地址。
• proxy_set_header：设置 HTTP 请求头，确保后端获取真实客户端信息。

2. 负载均衡

Nginx 可分配请求到多个后端服务器，提高系统可用性。

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.100:8080 weight=3;  # 权重 3，处理更多请求
        server 192.168.1.101:8080;
        server 192.168.1.102:8080 backup;    # 备用服务器
    }
    server {
        listen 80;
        server_name app.example.com;
        location / {
            proxy_pass http://backend;  # 代理到 upstream
            proxy_next_upstream error timeout http_500;  # 故障转移策略
        }
    }}

upstream：定义后端服务器组，支持 weight（权重）、backup（备用）等参数。

proxy_next_upstream：定义何种情况下切换服务器（如超时、500 错误）。

四. HTTPS 安全配置

Nginx 支持 SSL/TLS 配置，可用于加密数据传输，提高安全性。

4.1 基本 HTTPS 配置

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;
    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;
    # 优化 SSL 性能
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_timeout 10m;
    location / {
        root /var/www/html;
        index index.html;
    }}
# HTTP 强制跳转 
HTTPSserver {
    listen 80;
    server_name example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

• ssl_certificate 和 ssl_certificate_key：指定 SSL 证书路径。
• ssl_protocols 和 ssl_ciphers：配置加密协议，提高安全性。
• return 301：HTTP 请求自动跳转 HTTPS。

五. 缓存优化

Nginx 可缓存动态内容，减少后端压力，提高响应速度。

1. 代理缓存配置

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m inactive=60m;
    server {
        listen 80;
        server_name cache.example.com;
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_cache my_cache;
               # 启用缓存
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
     # 缓存 200/302 响应 10 分钟
            proxy_cache_valid 404 1m;
           # 缓存 404 响应 1 分钟
            proxy_cache_key "$scheme$host$request_uri";  # 缓存键
        }
    }}

• proxy_cache_path：定义缓存存储路径和大小。
• proxy_cache_valid：设置不同 HTTP 状态码的缓存时间。

六. 日志与访问控制

Nginx 可以记录访问日志，并限制某些 IP 或请求频率。

1. 访问日志配置

http {
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log /var/log/nginx/access.log main;
}

2. IP 访问限制

location /admin {
    allow 192.168.1.100;  # 允许特定 IP
    deny all;             # 拒绝其他所有 IP
}

3. 限流（Rate Limiting）

http {
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_limit:10m rate=10r/s;
    server {
        location /api {
            limit_req zone=req_limit burst=20 nodelay;  # 每秒 10 请求，允许突发 20
            proxy_pass http://backend;
        }
    }}

七. 结语

本文介绍了 Nginx 的常用配置，掌握以后可以灵活运用 Nginx 搭建高性能 Web 服务、API 网关或负载均衡系统。

关于更多高级功能（如 Lua 脚本、动态模块），读者可自行参考 Nginx 官方文档学习。