静态资源托管、动态资源反向代理+负载均衡...Docker + Nginx 如何结合使用？

Nginx 是流行的服务器，一般用它对静态资源做托管、对动态资源做反向代理。

Docker 是流行的容器技术，里面可以跑任何服务。

那 Docker + Nginx 如何结合使用呢？

我们来试一下：

首先要下载 Docker，直接安装 Docker Desktop 就行：

它是用来管理容器和镜像的：

安装它之后，docker 命令也就可用了：

然后我们来跑下 nginx 的镜像。

搜索 nginx（这一步需要科学上网，因为要访问 hub.docker.com 这个网站），点击 run：

输入容器名和要映射的端口：

这里把宿主机的 81 端口映射到容器内的 80 端口，点击 run。

这时候就可以看到 docker 容器跑起来了，并且打印了日志：

浏览器访问下 http://localhost:81 可以看到 nginx 欢迎页面：

这很明显是容器里跑的服务。

但是现在的页面是默认的，我想用 nginx 来托管我的一些静态 html 页面怎么做呢？

首先我们要知道现在的配置文件和页面都存在哪里。

在 files 面板可以看到容器内的文件：

里面的 /usr/share/nginx/html/ 目录下面就是所有的静态文件。

双击点开 index.html 看看：

和我们浏览器看到的页面一毛一样。

也就是说，这个目录就是保存静态文件的目录。

那我们在这个目录下放我们自己的 html 不就行了？

我们先把这个目录复制出来：

bash

复制代码

docker cp  nginx1:/usr/share/nginx/html ~/nginx-html

docker cp 这个命令就是用于在宿主机和容器之间复制文件和目录的。

比如我们把这个目录再复制到容器里：

docker cp  ~/nginx-html nginx1:/usr/share/nginx/html-xxx

可以看到容器内就多了这个目录：

然后我们在这个目录下添加两个 html 来试试看：

echo aaa > aaa.html

echo bbb > bbb.html

docker cp  ~/nginx-html nginx1:/usr/share/nginx/html

但当目标目录存在的时候，docker 会把他复制到目标目录下面：

我们需要先删除容器的这个目录，再复制：

docker cp  ~/nginx-html nginx1:/usr/share/nginx/html

这样就好了：

然后浏览器访问下试试：

现在就可以访问容器内的这些目录了。

也就是说只要放到 /usr/share/nginx/html 下的文件，都可以通过被访问到。

可是为什么呢？

这是因为 nginx 的默认配置。

我们看下 nginx 配置文件，也就是 /etc/nginx/nginx.conf。

复制出来看看：

docker cp  nginx1:/etc/nginx/nginx.conf ~/nginx-html

这是就是 nginx 的默认配置：

其实这个 nginx.conf 叫做主配置文件，里面一般做一些全局的配置，比如错误日志的目录等等。

可以看到 http 下面有个 include 引入了 /etc/nginx/conf.d/*.conf 的配置。

一般具体的路由配置都是在这些子配置文件里。

目录 conf.d 是 configuration directory 的意思。

我们把这个目录也复制出来看看：

docker cp  nginx1:/etc/nginx/conf.d ~/nginx-html

这里面就配置了 localhost:80 的虚拟主机下的所有路由。

虚拟主机是什么呢？

就是可以用一台 nginx 服务器来为多个域名和端口的提供服务。

只要多加几个 server 配置就可以。

这里我们就配置 localhost:80 这一个虚拟主机。

下面的 location 就是路由配置。

比如这个配置：

它就配置了 / 下的所有路由，都是在 root 指定的目录查找。

所以 http://localhost/aaa.html 就是从 /usr/share/nginx/html/aaa.html 找的。

location 支持的语法有好几个，我们分别试一下：

location = /111/ {
    default_type text/plain;
    return 200 "111 success";
}

location /222 {
    default_type text/plain;
    return 200 $uri;
}

location ~ ^/333/bbb.*.html$ {
    default_type text/plain;
    return 200 $uri;
}

location ~* ^/444/AAA.*.html$ {
    default_type text/plain;
    return 200 $uri;
}

把之前的 location / 删掉，添加这样几个路由配置。

具体这些配置都是什么意思待会再说。

把这个文件复制到容器内：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

然后在容器内的 terminal 执行：

nginx -s reload

重新加载配置文件。

然后来看第一条路由：

location 和路径之间加了个 =，代表精准匹配，也就是只有完全相同的 url 才会匹配这个路由。

不带 = 代表根据前缀匹配，后面可以是任意路径。

这里的 $uri 是取当前路径。

然后如果想支持正则，就可以加个 ~。

这里的正则语法不难看懂，就是 /aaaa/bbb 开头，然后中间是任意字符，最后 .html 结尾的 url。

但是它是区分大小写的，比如这样就不行了：

换成小写就可以：

如果想让正则不区分大小写，可以再加个 *

试一下：

任意的大小写都是可以的。

此外，还有一种语法：

在配置文件加上这个配置：

location /444 {
    default_type text/plain;
    return 200 'xxxx';
}

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

这时候就有两个 /444 的路由了：

这时候浏览器访问，还是匹配上面的那个路由：

如果想提高优先级，可以使用 ^~

改成这样：

location ^~ /444 {
    default_type text/plain;
    return 200 'xxxx';
}

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

这时候同一个 url，匹配的就是下面的路由了：

也就是说 ^~ 能够提高前缀匹配的优先级。

总结一下，一共 4 个 location 语法：

location = /aaa 是精确匹配 /aaa 的路由。

location /bbb 是前缀匹配 /bbb 的路由。

location ~ /ccc.*.html 是正则匹配。可以再加个 * 表示不区分大小写 location ~* /ccc.*.html

location ^~ /ddd 是前缀匹配，但是优先级更高。

这 4 种语法的优先级是这样的：

精确匹配（=） > 高优先级前缀匹配（^~） > 正则匹配（～ ~*） > 普通前缀匹配

我们现在是直接用 return 返回的内容，其实应该返回 html 文件。

可以这样改：

location /222 {
    alias /usr/share/nginx/html;
}

location ~ ^/333/bbb.*.html$ {
    alias /usr/share/nginx/html/bbb.html;
}

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

都是能正确返回对应的 html 的：

前面用过 root：

root 和 alias 有什么区别呢？

比如这样的两个配置：

location /222 {
    alias /dddd;
}

location /222 {
    root /dddd;
}

同样是 /222/xxx/yyy.html，如果是用 root 的配置，会把整个 uri 作为路径拼接在后面。

也就是会查找 /dddd/222/xxx/yyy.html 文件。

如果是 alias 配置，它会把去掉 /222 之后的部分路径拼接在后面。

也就是会查找 /dddd/xxx/yyy.html 文件。

也就是 我们 root 和 alias 的区别就是拼接路径时是否包含匹配条件的路径。

这就是 nginx 的第一个功能：静态文件托管。

主配置文件在 /etc/nginx/nginx.conf，而子配置文件在 /etc/nginx/conf.d 目录下。

默认的 html 路径是 /usr/share/nginx/html。

然后来看下 nginx 的第二大功能：动态资源的反向代理。

什么是正向、什么是反向呢？

从用户的角度看，方向一致的就是正向，反过来就是反向。

比如这样两个代理：

第一个是正向代理，第二个是反向代理。

第一个代理是代理的用户请求，和用户请求方向一致，叫做正向代理。

第二个代理是代理服务器处理用户请求，和用户请求方向相反，叫做反向代理。

测试 nginx 做反向代理服务器之前，我们先创建个 nest 服务。

npx nest new nest-app -p npm

把服务跑起来：

npm run start:dev

浏览器就访问 http://localhost:3000 看到 hello world 就代表 nest 服务跑成功了：

添加一个全局的前缀 /api

改下 nginx 配置，添加个路由：

location ^~ /api {
    proxy_pass http://192.168.1.6:3000;
}

这个路由是根据前缀匹配 /api 开头的 url， ^~ 是提高优先级用的。

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

然后你访问 http://localhost:81/api 就可以看到 nest 服务返回的响应了：

也就是这样的：

为什么要多 nginx 这一层代理呢？

自然是可以在这一层做很多事情的。

比如修改 header：

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

在 nest 服务的 handler 里注入 headers，打印一下：

然后浏览器访问下。

直接访问 nest 服务的话，是没有这个 header 的：

访问 nginx 的反向代理服务器，做一次中转：

这就是反向代理服务器的作用，可以透明的修改请求、响应。

而且，还可以用它实现负载均衡。

在 controlller 里打印下访问日志：

把 nest 服务停掉，然后重新 npm run start

3001 和 3002 端口各跑一个：

浏览器访问下，都是正常的：

控制台也打印了访问日志：

问题来了，现在有一个 nginx 服务器，两个 nest 服务器了，nginx 该如何应对呢？

nginx 的解决方式就是负载均衡，把请求按照一定的规则分到不同的服务器。

改下 nginx 配置文件：

在 upstream 里配置它代理的目标服务器的所有实例。

下面 proxy_pass 通过 upstream 的名字来指定。

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

这时候我访问 http://localhost:81/api 刷新 5 次页面：

可以看到两个 nest 服务，一个 3 次，一个 2 次。

因为默认是轮询的方式。

一共有 4 种负载均衡策略：

• 轮询：默认方式。
• weight：在轮询基础上增加权重，也就是轮询到的几率不同。
• ip_hash：按照 ip 的 hash 分配，保证每个访客的请求固定访问一个服务器，解决 session 问题。
• fair：按照响应时间来分配，这个需要安装 nginx-upstream-fair 插件。

我们测试下 weight 和 ip_hash 的方式。

添加一个 weight=2，默认是 1，这样两个服务器轮询到的几率是 2 比 1。

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

按 command + k，把 nest 服务的控制台日志清空下：

然后我访问了 8 次 http://localhost:81/api

看打印的日志来看，差不多就是 2:1 的轮询几率。

这就是带权重的轮询。

我们再试下 ip_hash 的方式；

然后复制到容器里，并 reload：

docker cp ~/nginx-html/conf.d/default.conf nginx1:/etc/nginx/conf.d/default.conf

按 command + k，把 nest 服务的控制台日志清空下：

再次访问了 http://localhost:81/api

可以看到一直请求到了一台服务器：

这就是 Nginx 的负载均衡的策略。

总结

我们通过 docker 跑了 nginx 服务器，并使用了它的静态资源托管功能，还有动态资源的反向代理功能。

nginx 的配置文件在 /etc/nginx/nginx.conf 里，它默认还引入了 /etc/nginx/conf.d 下的子配置文件。

默认 html 都放在 /usr/share/nginx/html 下。

我们可以通过 docker cp 来把容器内文件复制到宿主机来修改。

修改 nginx 配置，在 server 里配置路由，根据不同的 url 返回不同的静态文件。

有 4 种 location 语法：

• location /aaa 根据前缀匹配
• location ~^ /aaa 根据前缀匹配，优先级更高
• location = /aaa 精准匹配
• location ~ /aaa/.*html 正则匹配
• location ~* /aaa/.*html 正则匹配，而且不区分大小写

优先级是 精确匹配（=） > 高优先级前缀匹配（^~） > 正则匹配（～ ~*） > 普通前缀匹配

除了静态资源托管外，nginx 还可以对动态资源做反向代理。

也就是请求发给 nginx，由它转发给应用服务器，这一层也可以叫做网关。

nginx 反向代理可以修改请求、响应信息，比如设置 header。

当有多台应用服务器的时候，可以通过 upstream 配置负载均衡，有 4 种策略：轮询、带权重的轮询、ip_hash、fair。

掌握了静态资源托管、动态资源的反向代理+负载均衡，就算是掌握了 Nginx 的核心用法了。