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使用 Nginx 治理我的服务

技术琐事 Linux Nginx
字数统计: 2.6k阅读时长: 10 min
2024/05/13
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这些天在阿里云的 ECS 服务器上捣鼓自己的东西，通过 Nginx 转发请求，允许以域名的方式访问到笔者开设的不同站点、服务。

笔者撰写本篇文章，晒晒在服务器上都做了哪些工作，也希望能为您提供一些启发。

安装最新版本的 Nginx

笔者使用的服务器为 CentOS 7 系统，默认的 yum 源中包含的 Nginx 版本为 1.20.1（2021-05-21）。

更新 yum 源，添加 Nginx 的官方源：

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rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm

确认 Nginx 官方源拉取成功：

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$ yum repolist
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * centos-sclo-rh: mirrors.ustc.edu.cn
 * centos-sclo-sclo: mirrors.ustc.edu.cn
nginx                                                                        | 2.9 kB  00:00:00
nginx/x86_64/primary_db                                                      |  91 kB  00:00:00
repo id                            repo name                                                  status
nginx/x86_64                       nginx repo                                                   338

重新安装 Nginx：

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yum install nginx

查看当前的 Nginx 版本：

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$ nginx -v
nginx version: nginx/1.26.0

提供静态内容服务

Web 服务器的一个重要任务是提供文件（比如图片或者静态 HTML 页面）服务。

静态站点服务

部署静态站点

要对外提供静态站点非常简单，只需要将站点的静态资源放置在服务器上，再通过 Nginx 暴露出去。

一个简单的例子是：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  server {
    listen 443 ssl;
    http2 on;

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/towind.fun/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/towind.fun/privkey.pem;

    server_name towind.fun www.towind.fun blog.towind.fun;
    root /var/www/towind.fun/blog;
  }
}

通过上面的配置，笔者只需要将自己博客的静态资源放置在 /var/www/towind.fun/blog 目录，就可以通过 https://towind.fun 等域名访问到啦。

当然，笔者不希望有这么多个域名显示完全一样的东西，我们可以配置域名跳转，将请求重定向到一个域名上：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  server {
    # ...https configurations
    server_name towind.fun www.towind.fun;
    rewrite ^/(.*)$ https://blog.towind.fun/$1 permanent;
  }
}

现在，访问 https://towind.fun 和 https://www.towind.fun 时，浏览器将自动 301 重定向到 https://blog.towind.fun。

此外，笔者为了更好的 SEO，缩短了链接的级数，即从 /YYYY/MM/DD/blog-title -> /YYYYMMDD/blog-title。那么就需要将过去被搜索引擎收录的链接，重定向到新的链接，避免用户访问到 404 页面。可以编写配置如下：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  server {
    # ...https configurations
    server_name blog.towind.fun;
    rewrite "^/(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})/(.+)$" /$1$2$3/$4 permanent;
  }
}

通过简单的正则匹配即可实现链接重定向。

抽取通用配置

Nginx 配置中存在大量重复的内容，我们可以将这些内容提取出来，单独放置在某个目录下，通过 include 指令引入。

例如对于 HTTPS 配置，可以提取为：

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# /etc/nginx/conf.shared.d/https.conf
listen 443 ssl;
http2 on;

ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/towind.fun/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/towind.fun/privkey.pem;

在需要的 server 块中引入：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  server {
    include /etc/nginx/conf.shared.d/https.conf;
    server_name blog.towind.fun;
  }
}

又如希望用户在访问 http:// 时自动跳转到 https://，可以提取为：

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# /etc/nginx/conf.shared.d/http.conf
listen 80;
return 301 https://$http_host$request_uri;

像这样抽取出不同服务里重复的配置，能够有效地降低后续的维护成本。

静态站点持续部署

由于静态站点的源码均托管在 Github 上，当新的代码提交后，希望能够自动更新服务器上的静态资源内容。笔者通过 crontab 配置定时任务来实现这个需求：

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0 0,12,18 * * * /path/to/update-blog.sh >> /path/to/update-blog.log 2>&1

上面的配置表示：在每天的 0, 12, 18 点整自动执行更新博客的脚本 /path/to/update-blog.sh，执行的标准输出和错误输出重定向到指定日志文件 /path/to/update-blog.log。

至于更新脚本的实现则颇为简单，如果构建后的静态文件已经存放到了 Github 仓库的某个分支，那么只需要到本地的目录执行 git pull 命令即可。例如：

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# /path/to/update-blog.sh
cd /var/www/towind.fun/blog
git pull

如果没有存放构建后的静态文件，或构建后的静态文件无法直接使用（例如 bashPath 不同），那么额外执行一次构建命令即可。例如：

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# /path/to/update-example.sh
cd /path/to/example
git pull
npm run build

考虑到我们不会在服务器上编写代码并推送，可以使用 HTTPS 协议的远程地址，而不用经过 SSH 验证：

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cd /path/to/example
# Change from git@github.com:username/example.git
git remote set-url origin https://github.com/username/example.git

静态站点访问性能优化

针对静态站点的访问性能优化，笔者主要配置了 Nginx 中压缩和缓存两部分内容，另外关闭了负优化的 Cloudflare CDN。

Gzip 压缩

配置 Nginx 启用 gzip 压缩，能够显著减少发送给客户端的静态文件体积。配置内容如下：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  # 启用 gzip 压缩功能
  gzip on;
  # 压缩文件的最小大小为 10KB
  gzip_min_length 10K;
  # 压缩等级为 6。等级越低压缩速度越快，文件压缩比越小；反之速度越慢，压缩比越大
  gzip_comp_level 6;
  # 压缩的 MIME 类型
  gzip_types text/plain text/css application/json text/javascript application/javascript application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss;
}

对于原来 1151KB 的脚本文件：

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$ ll --block-size=k | grep main.js
-rw-r--r-- 1 root root 1151K main.js

压缩后发送给客户端只有 442KB 大小，减少了大约 62% 的体积：

assets-gzip

在启用 gzip 压缩之前，笔者从访问自己的博客到文章内容显示出来，要等待大约 5 秒钟的时间。说实话，若不是自己家的站点，早已不耐烦地 ctrl + w 关闭了。如今只需大约 2 秒钟的时间，给访问体验带来了质的提升。

实际观察 Github Pages 的网络响应就会发现，返回给客户端的脚本或样式等文件也都经过了压缩（br 编码），可惜笔者到现在才知道去配置，知识积累的重要性不言而喻。

Cache-Control 缓存

配置 Nginx 启用 Cache-Control 缓存，由客户端控制是否使用本地已缓存的文件。配置内容如下：

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# /etc/nginx/conf.shared.d/cache.conf
# 协商缓存验证 .html 文件
location ~* .(html)$ {
  add_header Cache-Control "no-cache";
}
# 缓存 .css, .js 文件，缓存过期时间为 1 天，缓存过期时确保获取到最新文件
location ~* .(css|js)$ {
  add_header Cache-Control "public, must-revalidate, max-age=86400";
}
# 缓存图片、视频等文件，缓存过期时间为 1 年，不得对文件进行转换
location ~* .(png|jpg|jpeg|gif|ico|svg|mp4|ogg|ogv|webm|htc|xml|woff|gz|zip|7z)$ {
  add_header Cache-Control "public, no-transform, max-age=31536000";
}

CDN 服务

笔者使用 Cloudflare 作为 DNS 解析服务器，但考虑到站点面向的用户主要来自中国，且访问量不会很大，因此关闭了 Cloudflare 提供的 DNS 代理服务。

cloudflare-cdn-speed-down-for-me

静态文件服务

笔者也对外提供的静态文件下载的服务，配置形如：

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# /etc/nginx/conf.d/download.conf
server {
  include /etc/nginx/conf.shared.d/http.conf;
  server_name download.towind.fun;
}

server {
  include /etc/nginx/conf.shared.d/https.conf;
  server_name download.towind.fun;
  root /var/www/towind.fun/download;
  # 允许浏览静态文件目录
  autoindex on;
  # 显示静态文件大小
  autoindex_exact_size on;
  # 显示文件时间为服务器时间
  autoindex_localtime on;
  # 设置字符集为 utf-8，避免中文乱码
  charset utf-8;
}

上面的配置表明：笔者将对外提供下载的静态文件放置在服务器的 /var/www/towind.fun/download 目录下；当访问 https://download.towind.fun 时，就可以看见所有可下载的静态文件。

提供代理服务器

Nginx 的一个常见用途是作为一个代理服务器，作用是接收请求并转发给被代理的服务器，从中取得响应，并将其发送回客户端。

访问内网服务

笔者将一些服务部署在了没有公网 IP 地址的内网服务器上，为了能通过域名访问到这些服务，首先使用了 frp 进行内网穿透：将拥有公网 IP 地址的服务器（公网服务器）作为 frp 服务端，将内网服务器作为 frp 客户端即可。

配置 Nginx，将特定域名的请求转发到对应的 frp 服务端端口：

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# /etc/nginx/conf.d/xxx.conf
server {
  include /etc/nginx/conf.shared.d/https.conf;
  server_name xxx.towind.fun;
  location = / {
    proxy_pass http://127.0.0.1:15244;
  }
}

上面的配置表示：当通过 https://xxx.towind.fun 访问公网服务器时，请求将转发至本地的 15244 端口，再经由 frp 访问到内网服务器上对应的服务。

内网服务访问性能优化

Nginx 提供了服务端的 Proxy 缓存功能，如果从内网服务器返回的响应头上包含缓存控制的信息，Nginx 将自动缓存资源到公网服务器，而无需每次都去请求内网服务器。

核心的配置内容如下：

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# /etc/nginx/nginx.conf
http {
  proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=defaultcache:10m max_size=1g;

  server {
    proxy_cache defaultcache;
    # （非必要）响应头添加自定义的 Nginx-Proxy-Cache 字段，如果值为 HIT 则表示命中了公网服务器本地的缓存
    add_header Nginx-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
  }
}

上面的配置表示：

  • 缓存文件保存在 /var/cache/nginx 目录。
  • 缓存文件使用 2 级目录存储，第一级目录包含最多 16^1 个文件夹，第二级目录包含最多 16^2 个文件夹。即总共最多包含 16^1 * 16^2 = 4096 个文件夹。
  • 在共享内存中设置了一块别名为 defaultcache，大小为 10MB 的存储区域，用于存储 key 字符串。有助于 Nginx 快速判断请求是否命中本地的缓存。
  • 缓存文件占用的最大空间为 1GB。达到配额时，Nginx 会自动删除掉使用频率最低的缓存文件。

这样可以有效降低内网服务器（源服务器）的负担。

一个命中 Proxy 缓存的例子如下：

assets-gzip

原文作者：Lolipop

原文链接：https://blog.towind.fun/20240512/nginx-services/

发表日期：May 12th 2024, 4:00:00 pm

更新日期：July 16th 2024, 4:00:00 pm

版权声明：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

CATALOG
  1. 1. 安装最新版本的 Nginx
  2. 2. 提供静态内容服务
    1. 2.1. 静态站点服务
      1. 2.1.1. 部署静态站点
      2. 2.1.2. 抽取通用配置
      3. 2.1.3. 静态站点持续部署
    2. 2.2. 静态站点访问性能优化
      1. 2.2.1. Gzip 压缩
      2. 2.2.2. Cache-Control 缓存
      3. 2.2.3. CDN 服务
    3. 2.3. 静态文件服务
  3. 3. 提供代理服务器
    1. 3.1. 访问内网服务
    2. 3.2. 内网服务访问性能优化
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