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Nginx 快速入门
一、简述
1.1 介绍
传统的 Web 服务器，每个客户端连接作为一个单独的进程或线程处理，需在切换任务时将 CPU 切换到新的任务并创建一个新的运行时上下文，消耗额外的内存和 CPU 时间，当并发请求增加时，服务器响应变慢，从而对性能产生负面影响。
Nginx 是开源、高性能、高可靠的 Web 和反向代理服务器，而且支持热部署，几乎可以做到 7 * 24 小时不间断运行，即使运行几个月也不需要重新启动，还能在不间断服务的情况下对软件版本进行热更新。性能是 Nginx 最重要的考量，其占用内存少、并发能力强、能支持高达 5w 个并发连接数，最重要的是，Nginx 是免费的并可以商业化，配置使用也比较简单。Nginx 的最重要的几个使用场景：
- 静态资源服务，通过本地文件系统提供服务；
- 反向代理服务，延伸出包括缓存、负载均衡等；
- API 服务，OpenResty ；
对于前端来说 Node.js 不陌生了，Nginx 和 Node.js 的很多理念类似，HTTP 服务器、事件驱动、异步非阻塞等，且 Nginx 的大部分功能使用 Node.js 也可以实现，但 Nginx 和 Node.js 并不冲突，都有自己擅长的领域。Nginx 擅长于底层服务器端资源的处理（静态资源处理转发、反向代理，负载均衡等），Node.js 更擅长上层具体业务逻辑的处理，两者可以完美组合，共同助力前端开发
1.2 安装启动
（1）Linux 安装Nginx
- 安装之前可以查看nginx包情况及版本
apt list | grep nginx
root@rion:~# apt list | grep nginx WARNING: apt does not have a stable CLI interface. Use with caution in scripts. ...... nginx-common/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 all nginx-core/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 amd64 nginx-doc/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 all nginx-extras/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 amd64 nginx-full/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 amd64 nginx-light/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 amd64 nginx/focal-updates,focal-security 1.18.0-0ubuntu1.4 all .....- 1
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- 安装nginx，并查看nginx版本
apt install nginx root@rion:~# nginx -v nginx version: nginx/1.18.0 (Ubuntu)- 1
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- 使用
whereis nginx来查看nginx相关的文件的位置
root@rion:~# whereis nginx nginx: /usr/sbin/nginx /usr/lib/nginx /etc/nginx /usr/share/nginx /usr/share/man/man8/nginx.8.gz # 文件路径说明 # /usr/sbin/nginx 终端nginx服务管理的命令 # /usr/lib/nginx nginx 相关的包文件 # /etc/nginx nginx 配置文件存放路径 # /usr/share/nginx 资源存放路径- 1
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- 防火墙配置（Centos 需要配置）
systemctl start firewalld # 开启防火墙 systemctl stop firewalld # 关闭防火墙 systemctl status firewalld # 查看防火墙开启状态，显示running则是正在运行 firewall-cmd --reload # 重启防火墙，永久打开端口需要reload一下 # 添加开启端口，--permanent表示永久打开，不加是临时打开重启之后失效 firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=8888/tcp # 查看防火墙，添加的端口也可以看到 firewall-cmd --list-all- 1
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- 启动nginx
systemctl start nginx（2）Docker 安装Nginx
- 查询nginx镜像
docker search nginx- 1
- 下载镜像，查看镜像
docker pull nginx docker images- 1
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- 创建nginx配置文件
# -p 表示递归创建文件夹，不加-p只能创建一层文件夹，创建多层则会报错 mkdir -p /app/nginx/conf # /app 是隶属于根下的文件夹，个人喜好- 1
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启动前需要先创建Nginx外部挂载的配置文件（ /home/nginx/conf/nginx.conf）
之所以要先创建 , 是因为Nginx本身容器只存在/etc/nginx 目录 , 本身就不创建 nginx.conf 文件
当服务器和容器都不存在 nginx.conf 文件时, 执行启动命令的时候 docker会将nginx.conf 作为目录创建 , 这并不是我们想要的结果 。- 创建配置相关文件
root@rion:~# docker run --name nginx-test -d nginx 1e3a6ea2eae268e0fcd6a3a5209f26fce8f173ecde42536d6de5ab5fba345fd6 root@rion:~# docker ps -a | grep nginx 1e3a6ea2eae2 nginx "/docker-entrypoint.…" 11 seconds ago Up 10 seconds 80/tcp nginx-test- 1
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docker 相关命令介绍：
run 表示启动一个镜像
–name 表示给将要启动的镜像起个别名
-d 表示后台启动- 复制nginx中的配置等文件
# 生成容器 docker run --name nginx-test -d nginx # 将容器nginx.conf文件复制到宿主机 docker cp nginx-test:/etc/nginx/nginx.conf /app/nginx/conf # 将容器conf.d文件夹下内容复制到宿主机 docker cp nginx-test:/etc/nginx/conf.d /app/nginx/conf/conf.d # 将容器中的html文件夹复制到宿主机 docker cp nginx-test:/usr/share/nginx/html /app/nginx- 1
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docker cp [SrcAddress] [DstFileAddress]
栗子：
docker cp nginx-test:/etc/nginx/nginx.conf /home
// 表示将nginx-test容器中/etc/nginx/nginx.conf 复制到宿主机（本机）的home目录下
docker cp /home/1.txt nginx-test:/root
// 表示将宿主机/home 下的1.txt文件拷贝到nginx-test 容器的/root/目录下- 目录结果查看
root@rion:/app/nginx# tree . ├── conf │ ├── conf.d │ │ └── default.conf │ └── nginx.conf └── html ├── 50x.html └── index.html- 1
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- 创建nginx容器
# 1. 停止nginx-test容器 docker stop nginx-test # 2. 删除前面创建的nginx-test容器，默认不能直接删除运行中的容器 docker rm nginx-test # 3. 创建nginx容器 docker run \ -p 80:80 \ --name nginx \ -v /app/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ -v /app/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \ -v /app/nginx/log:/var/log/nginx \ -v /app/nginx/html:/usr/share/nginx/html \ -d nginx- 1
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-v 表示挂载文件，宿主机文件路径 : 容器文件路径
-p 表示将容器的 80(后面那个) 端口映射到主机的 80(前面那个) 端口
\ shell 命令换行- 测试nginx
root@rion:/app/nginx# curl http://127.0.0.1 <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Welcome to nginx!</title> <style> html { color-scheme: light dark; } body { width: 35em; margin: 0 auto; font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; } </style> </head> <body> <h1>Welcome to nginx!</h1> <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and working. Further configuration is required.</p> <p>For online documentation and support please refer to <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/> Commercial support is available at <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p> <p><em>Thank you for using nginx.</em></p> </body> </html>- 1
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成功访问了nginx的默认页面，我们修改html中的index.html 文件内容
root@rion:/app/nginx# vim html/index.html <!DOCTYPE html> <html> <body> <h1>Welcome To RION Blog</h1> </body> </html>- 1
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再次访问，成功获取修改后的内容。
root@rion:/app/nginx# curl http://127.0.0.1 <!DOCTYPE html> <html> <body> <h1>Welcome To RION Blog</h1> </body> </html>- 1
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（3）Windows 安装nginx
nginx 下载地址：http://nginx.org/en/download.html
访问nginx下载地址，下载解压后双击nginx.exe程序，此时nginx服务就启动了。如果出错了请检测本机80端口是否被占用了。
1.3 nginx 基本命令
nginx 命令
nginx -s reload # 向主进程发送信号，重新加载配置文件，热重启 nginx -s reopen # 重启 Nginx nginx -s stop # 快速关闭 nginx -s quit # 等待工作进程处理完成后关闭 nginx -T # 查看当前 Nginx 最终的配置 nginx -t -c <配置路径> # 检查配置是否有问题，如果已经在配置目录，则不需要-c- 1
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systemctl 运行 nginx相关
systemctl start nginx # 启动 Nginx systemctl stop nginx # 停止 Nginx systemctl restart nginx # 重启 Nginx systemctl reload nginx # 重新加载 Nginx，用于修改配置后 systemctl enable nginx # 设置开机启动 Nginx systemctl disable nginx # 关闭开机启动 Nginx systemctl status nginx # 查看 Nginx 运行状态- 1
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1.4 Nginx 运行基本原理
二、Nginx 配置文件
2.1 默认nginx.conf 配置文件
nginx主要的配置文件为
/etc/nginx/nginx.conf文件，内部结构大体如下：# 主要包含三大块 main # 全局配置，对全局生效，即最外层的配置 ├── events # 配置影响 Nginx 服务器或与用户的网络连接 ├── http # 配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置 │ ├── upstream # 配置后端服务器具体地址，负载均衡配置不可或缺的部分 │ ├── server # 配置虚拟主机的相关参数，一个 http 块中可以有多个 server 块 │ ├── server │ │ ├── location # server 块可以包含多个 location 块，location 指令用于匹配 uri │ │ ├── location │ │ └── ... │ └── ... └── ...- 1
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一个 Nginx 配置文件的结构就像 nginx.conf 显示的那样，配置文件的语法规则：
- 配置文件由指令与指令块构成；
- 每条指令以
;分号结尾，指令与参数间以空格符号分隔； - 指令块以
{}大括号将多条指令组织在一起； include语句允许组合多个配置文件以提升可维护性；- 使用
#符号添加注释，提高可读性； - 使用
$符号使用变量； - 部分指令的参数支持正则表达式；
main 全局块
user nginx; # 以nignx用户运行 worker_processes auto; # Nginx 进程数，auto为自动调节 error_log /var/log/nginx/error.log notice; # Nginx 的错误日志存放目录 pid /var/run/nginx.pid; # Nginx 服务启动时的 pid 存放位置- 1
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events 块
events { worker_connections 1024; # 每个进程允许最大并发数 }- 1
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http 块
# 配置最频繁的部分，代理、缓存、日志等大部分功能和第三方配置 http { include /etc/nginx/mime.types; # 文件扩展名与对应的映射表，即http mime类型 default_type application/octet-stream; # 如果mime类型没匹配上，默认使用二进制流的方式传输。 # 设置日志的记录格式 log_format main '$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; # Nginx 访问日志记录位置 # sendfile on; # 开启高效传输模式，也就是数据0拷贝 #tcp_nopush on; # 减少网络报文段的数量 keepalive_timeout 65; # 保持连接的时间，也称为超时时间，单位秒 include /etc/nginx/conf.d/*.conf; # 最后会加载conf.d 文件夹下的配置文件 # /etc/nginx/conf.d/default.conf server { listen 80; # 监听端口 server_name localhost; # 配置域名 location / { # 匹配请求网址 root /usr/share/nginx/html; # 网址根目录，且全局有且仅有一个root index index.html index.htm; # 默认首页文件 deny 172.168.22.11; # 禁止访问的ip地址，可以为all allow 172.168.33.44； # 允许访问的ip地址，可以为all } #error_page 404 /404.html; # 404 状态码显示的网页 # redirect server error pages to the static page /50x.html # error_page 500 502 503 504 /50x.html; # http状态码为50x的时候对应的页面 location = /50x.html { root /usr/share/nginx/html; } } }- 1
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server 块中可以包含多个location，每个location 支持正则匹配
匹配规则=精确匹配路径，用于不含正则表达式的 uri 前，如果匹配成功，不再进行后续的查找；^~用于不含正则表达式的 uri 前，表示如果该符号后面的字符是最佳匹配，采用该规则，不再进行后续的查找；~表示用该符号后面的正则去匹配路径，区分大小写；~*表示用该符号后面的正则去匹配路径，不区分大小写。跟 ~ 优先级都比较低，如有多个location的正则能匹配的话，则使用正则表达式最长的那个；
如果 url 包含正则表达式，则必须要有 ~ 或 ~* 标志。
2.2 Nginx 全局变量
$host：请求信息中的 Host，如果请求中没有 Host 行，则等于设置的服务器名，不包含端口
$request_method：客户端请求类型，如 GET、POST
$remote_addr：客户端的 IP 地址
$args：请求中的参数
$arg_PARAMETER：GET 请求中变量名 PARAMETER 参数的值，例如：$http_user_agent(Uaer-Agent 值), $http_referer...
$content_length：请求头中的 Content-length 字段
$http_user_agent：客户端agent信息
$http_cookie：客户端cookie信息
$remote_addr：客户端的IP地址
$remote_port：客户端的端口
$http_user_agent：客户端agent信息
$server_protocol：请求使用的协议，如 HTTP/1.0、HTTP/1.1
$server_addr：服务器地址
$server_name：服务器名称
$server_port：服务器的端口号
$scheme：HTTP 方法（如http，https）三、Nginx代理
3.1 正向代理(Forward Proxy)
正常情况下，用户要访问网站直接访问即可，此时用户不想让对方服务器知道自己的信息（比如自己的IP等），就可以通过配置代理服务器，让我们的代理服务器来代替我们发送请求获取数据，并将数据返回给我们。这就叫做正向代理
正向代理隐藏了真实的客户端信息，对方服务器获取的都是代理服务器的信息
3.2 反向代理
（1）概念
当用户访问网站时，使用反向代理服务器之后，用户访问的是我们的代理服务器，而代理服务器会根据nginx配置项来请求真正的服务器，nginx将获取的数据返回给用户。
反向代理隐藏了服务器信息，在处理跨域时比较常用。
（2）实例1 - 实现所求请求转发到指定的后端服务
- 需求说明
当用户访问
www.rion.top:8080网站时，nginx将用户的请求转发到一个flask程序中去。
这里简单的介绍一下用户输入网址的一个解析流程
用户输入网址后，本机先会检测
hosts文件是否有IP和域名的对应关系。
Windows在C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
Linux 在/etc/hosts2.配置hosts文件
因为互联网上没有www.rion.top 这个域名，所以我们需改hosts文件，使其指向本地的127.0.0.1，推荐使用vscode打开，其他软件打开可能会出现无法修改的情况
3.启动一个web服务
本次以flask程序为例，提供了2个api接口from flask import Flask app = Flask(__name__) # Flask 实例对象 @app.route("/api/home") # 路由地址 def home(): # 处理函数 return "Home Page" # 响应数据 @app.route("/api/login") def login(): return "Please Login" if __name__ == "__main__": app.run() # 运行flask程序，默认监听本机127.0.0.1:5000- 1
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4.配置nginx反向解析server { listen 8080; server_name www.rion.top; location /api { proxy_pass http://127.0.0.1:5000; } # proxy_pass 将匹配到的请求转发到后面的url地址去- 1
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检测nginx配置是否错误，并重载配置文件
5.测试
当用户输入http://127.0.0.1:8080/api/home时，nginx会将请求转发到我们的flask程序上。
6.总结
通过proxy_pass来实现请求转发，默认location /表示截获所有的请求。（3）实例2 - 实现url前缀不同访问不同的后端服务
1.需求
当用户访问http://127.0.0.1:8080/flask时，访问我们的flask服务
当用户访问http://127.0.0.1:8080/django时，访问我们的django服务
django 的这边定义了2个简单的api接口，# 伪代码，细节代码就不展示了。flask 程序和上面的一样，返回值一点点不一样 # urls.py urlpatterns = [ path('api/login', views.login), path('api/home', views.home) ] # views.py def home(request): return HttpResponse("Django Home !") def login(request): return HttpResponse("Django Login")- 1
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2.nginx 配置
server { listen 8080; server_name www.rion.top; location /flask/ { proxy_pass http://127.0.0.1:5000/; } location /django/ { proxy_pass http://127.0.0.1:8000/; } }- 1
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3.测试
测试前记得重载nginx配置文件- 访问flask
- 访问django
4.总结
本质就是通过location 来区分不同的前缀，当nginx发现前缀是/flask时，就会将请求转发到flask程序上，同理访问/django时，就会将请求转发到django程序上3.3 location 配置（带/ 和 不带/ 的区别）
为什么这里要单独作为一个小节呢？在配置反向代理过程中这里其实是有坑的。因为 location 配置代理时，location 地址匹配结尾
带/和不带/获取的url会不一样。而proxy_passurl末尾带/和不带/也会出现不同的情况。所以一共会出现四种不同的情况。（1）location 结尾不带/ ，url 结尾也不带 /
- 当我们的location 不带/ 时，django程序接收的请求
location /django { # 后续location这里的地址匹配我称呼为location 带不带 / proxy_pass http://127.0.0.1:8000; # 后续proxy_pass 后面url地址我称呼为url 带不带/ }- 1
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- 访问django程序时，前端页面提示找不到这个url
此时我们查看django后端接收到的请求路径，发现接收的是/django/api/login，所以django程序返回了404 ，因为压根就没有这个api接口。
- 当我们尝试访问访问
/djangoxxx/api/login，看后端能不能接收到这个请求
你会发现nginx将
/djangoxxx的请求也转发到了django程序
总结：
当location 不带/ ，url 不带/ 时，nginx会匹配以/django开头的字符，不管django末尾是什么字符都会成功匹配，并将匹配到的内容追加在url的末尾。就类似于模糊匹配，不过指定了开头。
如上述实际请求的是http://www.rion.top/djangoxxx/api/login（2）location 带 / ，url 不带 /
- nginx 配置
location /django/ { # 后续location这里的地址匹配我称呼为location 带不带 / proxy_pass http://127.0.0.1:8000; # 后续proxy_pass 后面url地址我称呼为url 带不带/ }- 1
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- 用户访问
/django/api/login时，nginx 将请求转发到了django程序，此时django程序获取的请求地址为/django/api/login
- 用户访问
/djangoxxx/api/login时，nginx 并没有将请求转发到django，说明location 匹配失败了，此时我们的django程序也没有收到任何请求。
- 当用户访问
/django时，nginx 也将请求转发到了django程序，所以nginx 是能够匹配/django的，并且会自动给你补齐最末尾的/
总结
当location 带/ 结尾时，就类似于精确匹配，必须是/django或/django/结尾才会匹配（3）location 不带 /，url 带/
- nginx 配置
location /django { proxy_pass http://127.0.0.1:8000/; }- 1
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- 用户访问
/django/api/login时，nginx将请求转发到了django程序，但是django响应的还是404，当时你会发现请求的地址不再是以django开头，而是把/django替换从了/，所以就变成了//api/login，不明白的可以仔细看看请求的地址/django => / + /api/login ===> //api/login
- 用户访问
/djangoxxx/api/login，nginx匹配成功，但是django程序接收的地址也却是/xxx/api/login，说明/djangoxxx被nginx 替换成了/xxx
- 若url 以
/yy/结尾时，用户请求/djangoxxx/api/login，则最终请求的为/yy/xxx/api/login
location /django { proxy_pass http://127.0.0.1:8000/yy/; }- 1
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总结
若url 带 / 时，当location 匹配成功，会将匹配的内容替换为/，若url 以url 带/yy/结尾，则location匹配的内容将会被替换成/yy/在加上剩余部分。（4）location 带 /，url 也带 /
location /django/ { proxy_pass http://127.0.0.1:8000/; }- 1
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- 结果前面的测试，我们能够猜测出来，若用户以
/django/api/login发起请求，nginx会将/django/替换成/，最终的请求为/api/login，此时django程序api接口成功请求成功。
- 若用户请求
/djangoxxx/api/login，会匹配失败。
总结
location 带 / ，就类似于精确匹配，url 带 /则会见匹配到的内容替换为 /整体简单概述一下:
- 若
location结尾不带 /，表示模糊匹配，只要location开头能匹配上，后面的内容是否有多余都会匹配成功。 - 若
location结尾带 /， 表示只能匹配location结尾指定内容，匹配内容结尾可以不包含/ - 若
url结尾不带 /，则会把location匹配的内容追加到后面 - 若
url结尾带 /，则会将location匹配的内容替换为url /后的内容。
实际项目开发中，location 往往是以/结尾的。url 也往往是以/ 结尾，这样能够有效保障精确的匹配api，并后端服务能够正确的处理。
例如
location /admin/api/ { proxy_pass http://127.0.0.1:8000/api/; }- 1
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将匹配
/admin/api/替换成/api/开头，
这样请求http://www.rion.top/admin/api/，实际转发后为http://127.0.0.1:8000/api/;
此时对用户来说他是无感知的，但是访问时已经切换到另一个后端服务了。四、负载均衡
4.1 概述
在早期，用户访问量不大的时候，用户每次请求，nginx将服务器响应的数据返回给用户，当用户访问越来越多时，服后端务器开始处理不过来，此时我们可以配置多台服务器，当A服务器负载较高时，nginx将请求转发到B服务器来响应用户，这样就能保障用户访问时的快速响应。
例如，晚高峰乘坐地铁的时候，入站口经常会有地铁工作人员大喇叭“请走 B 口，B 口人少车空…”，这个工作人员的作用就是负载均衡。
一般来说，都需要将动态资源和静态资源分开，由于 Nginx 的高并发和静态资源缓存等特性，经常将静态资源部署在 Nginx 上。如果请求的是静态资源，直接到静态资源目录获取资源，如果是动态资源的请求，则利用反向代理的原理，把请求转发给对应后台应用去处理，从而实现动静分离。使用前后端分离后，可以很大程度提升静态资源的访问速度，即使动态服务不可用，静态资源的访问也不会受到影响。
4.2 实现负载均衡
- 当请求过来时，nginx 判断每台服务器的负载情况来决定请求转发到那台服务器上。
upstream flask { server 127.0.0.1:5000 weight=2; # weight ： 权重，表示3次请求有2次请求会发送到 5000 端口的服务器 server 127.0.0.1:5001 weight=1; } server { listen 8080; server_name www.rion.top; location / { proxy_pass http://flask; } }- 1
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当服务器性能不一致时，权重就需要调整设置了。默认都是1，表示依次轮询。
参数介绍：
down：表示当前的server暂时不参与负载
weight：默认为1.weight越大，负载的权重就越大。
backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。- 我们启动两个flask程序来处理用户请求，当请求三次时，会发现有2次请求在5000端口的服务器 上，1次请求在5001端口的服务器上
注意：
前面我们提到需要注意location 和 url 是否带 / 的问题，在这里也是同样的道理。- location 不带 / ，则请求
/flask/api/login到flask程序时，nginx会在url后面拼接上/flask
upstream flask { server 127.0.0.1:5000 weight=2; server 127.0.0.1:5001 weight=1; } server { listen 8080; server_name www.rion.top; location /flask { proxy_pass http://flask; } }- 1
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- location 带 / ，url 带 / 时的配置。请求
/flask/api/login时
upstream flask { server 127.0.0.1:5000 weight=2; server 127.0.0.1:5001 weight=1; } server { listen 8080; server_name www.rion.top; location /flask/ { proxy_pass http://flask/; # 注意，url的 / 是加在这里，并不是加在upstream 中 } }- 1
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其余两种情况，朋友们可以自己去测试了。
nginx 的基本使用就介绍到这里了，有任何错误欢迎大家指出~
参考链接： https://blog.csdn.net/BThinker/article/details/123507820
参考链接： https://www.nginx.org.cn/article/detail/545 -
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2022.10.9-10.16 AI行业周刊（第119期）：相信坚持的力量
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网络语言错误是指在编程中出现的错误或故障，导致程序无法正常运行或产生意外的结果
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