Nginx核心功能2

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（和软件包、镜像文件》，减少外网带宽消耗。

1.编译安装

（1）安装支持软件

在编译安装 Nginx 之前，需要安装一些必要的支持软件。以常见的 Linux 系统（如 CentOS）为例：

gcc：GNU 编译器套件，用于编译 Nginx 的 C 代码，可通过 yum install gcc 安装。
pcre（Perl Compatible Regular Expressions）：Perl 兼容正则表达式库，Nginx 对 URL 等的正则匹配依赖它，安装命令为 yum install pcre pcre-devel。
zlib：用于数据压缩，Nginx 对 HTTP 响应的压缩会用到，安装指令是 yum install zlib zlib-devel。
openssl：提供加密功能，当你需要配置 HTTPS 时会用到，安装方式为 yum install openssl openssl-devel。

（2）创建运行用户，组和日志目录

为了安全和权限管理，不建议以 root 用户运行 Nginx。

创建用户组：groupadd nginx
创建用户并加入用户组：useradd -r -g nginx nginx
创建日志目录：mkdir /var/log/nginx
设置目录权限：chown -R nginx:nginx /var/log/nginx

（3）编译安装Nginx

下载 Nginx 源码包，可从官方网站获取。
解压源码包：tar -zxvf nginx-x.x.x.tar.gz（x.x.x 为版本号）
进入解压后的目录：cd nginx-x.x.x
配置编译选项，例如：
./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module
其中 --user 和 --group 指定运行 Nginx 的用户和组；--prefix 指定安装目录；--with-http_ssl_module 表示启用 HTTPS 模块。
编译并安装：
make
make install

（4）添加Nginx系统服务

为了方便管理 Nginx 的启动、停止和重启，可将其添加为系统服务。以 CentOS 7 为例，创建 /etc/systemd/system/nginx.service 文件，内容如下：

[Unit]
Description=The nginx HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t
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=multi-user.target

2.配置正向代理

（1）编辑主文件添加正向代理相关配置：

打开 Nginx 配置文件（默认在 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf），在 http 块中添加如下配置示例：

http {upstream target_server {server target.example.com:80;  # 目标服务器地址和端口}server {listen 8080;  # 本地监听端口location / {proxy_pass http://target_server;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}}
}

（2）验证正向代理：

配置完成后，重启 Nginx 服务。在客户端设置代理服务器为运行 Nginx 的服务器地址和监听端口（如 8080），然后访问目标服务器资源，查看 Nginx 日志（/var/log/nginx/access.log）确认请求是否通过正向代理成功转发。

二：反向代理

反向代理是指代理服务器接受客户端请求，然后将请求转发到后端的多个服务器，并将后端服务器的响应返回给客户端，隐藏了后端服务器的真实地址

1.配置nginx七层代理

（1）环境安装

确保已安装好 Nginx 及相关依赖，安装过程同正向代理部分的编译安装步骤。

（2）配置 nginx 七层代理转发

在 Nginx 配置文件的 http 块中配置后端服务器组和代理规则，示例如下：

http {upstream backend_servers {server backend1.example.com:8080;server backend2.example.com:8080;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend_servers;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}}
}

（3）验证转发效果

重启 Nginx 服务后，通过客户端访问 Nginx 服务器的 IP 和端口，查看请求是否正确转发到后端服务器，可查看后端服务器的日志确认请求到达情况。

2.配置nginx四层代理

（1）配置四层代理

在 Nginx 配置文件中使用 stream 块进行四层代理配置，示例如下：

stream {upstream tcp_backend_servers {server backend1.example.com:3306;server backend2.example.com:3306;}server {listen 3306;proxy_pass tcp_backend_servers;}
}

（2）验证四层代理

使用客户端连接到 Nginx 服务器的四层代理端口（如 3306），检查是否能正确连接到后端服务器，可通过后端服务器的连接日志进行确认。

三：Nginx缓存

使用客户端连接到 Nginx 服务器的四层代理端口（如 3306），检查是否能正确连接到后端服务器，可通过后端服务器的连接日志进行确认。

1.缓存功能的核心原理和缓存类型

缓存功能的核心原理

Nginx 将用户请求的响应数据存储在本地缓存中，当有相同请求再次到来时，直接从缓存中返回数据，而无需再次向后端服务器请求。

缓存类型

代理缓存：用于代理请求时，缓存后端服务器的响应内容。
浏览器缓存：通过设置 HTTP 响应头（如 Cache-Control、Expires 等），让浏览器缓存资源，减少重复请求。

2.代理缓存功能设置

（1）反向代理配置

在反向代理的基础上，添加缓存相关配置，示例如下：

http {proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;upstream backend_servers {server backend1.example.com:8080;server backend2.example.com:8080;}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend_servers;proxy_cache my_cache;proxy_cache_valid 200 302 10m;proxy_cache_valid 404 1m;}}
}

（2）设置缓存功能

proxy_cache_path 指令定义了缓存路径、层级结构、缓存区域名称、大小、非活动缓存的过期时间等。proxy_cache 指定使用的缓存区域，proxy_cache_valid 设置不同响应状态码的缓存有效期。

（3）验证缓存功能

重启 Nginx 服务后，多次请求相同资源，查看 Nginx 日志（/var/log/nginx/access.log）中的缓存命中情况，也可查看缓存目录下的文件变化来确认缓存是否生效。

四：Nginx rewrite和正则

1.Nginx正则

Nginx 支持 Perl 兼容正则表达式（PCRE），用于匹配 URL、请求头等字符串。常见的正则表达式元字符包括 .（匹配任意单个字符）、*（匹配前面的字符零次或多次）、+（匹配前面的字符一次或多次）、^（匹配字符串开头）、$（匹配字符串结尾）等。

2.nginx location

（1）location 的语法

location [= | ~ | ~* | ^~] /uri/ { ... }

=：精确匹配 URL，优先级最高。
~：区分大小写的正则匹配。
~*：不区分大小写的正则匹配。
^~：以指定字符串开头的匹配，一旦匹配成功就不再进行正则匹配。

（2）location验证

通过配置不同的 location 块，访问相应的 URL，查看 Nginx 是否按照配置的规则进行处理，可通过查看 Nginx 日志（/var/log/nginx/error.log 和 access.log）来确认处理情况。

3.Rewrite

（1）Rewrite语法

rewrite regex replacement [flag];
regex 是用于匹配的正则表达式，replacement 是替换后的字符串，flag 是可选的标志，常见的有：

last：停止处理当前 server 块内后续的 rewrite 指令，重新匹配 location。
break：停止处理当前 location 内后续的 rewrite 指令。
redirect：返回 302 临时重定向。
permanent：返回 301 永久重定向。

（2）rewrite flag验证

配置不同 flag 的 rewrite 指令，访问相应的 URL，查看浏览器的地址栏变化和 Nginx 的日志记录，确认 flag 是否按预期工作。

（3）rewrite 中的捕获组

在正则表达式中使用括号 () 定义捕获组，在 replacement 中可以使用 $1、$2 等引用捕获组的内容。例如：

rewrite ^/user/(\d+)$ /profile?id=$1 last;

（4）nginx中的set指令

set $variable value; 用于设置变量，可在 rewrite 等指令中使用设置的变量，增强配置的灵活性。例如：

set $new_uri /new_path;
rewrite ^/old_path$ $new_uri last;