运维 Nginx location 知识知多少

jqw889 · 2020年07月01日 · 1922 次阅读

写在之前

众所周知 nginx location 路由转发规则多种多样，尤其是 [ = | ~ | ~* | ^~ ] 这些前缀是什么意思、root 与 alias 是否可以区分开，nginx 作为反向代理服务器时，location 中 proxy_pass 中配置的上游服务，服务器后面是否带/与不带/是否有区别，带 URI 与不带 URI 是否有区别等，本文从实践的角度进行分析总结。

location 中 URI 前缀实践

匹配语法

nginx 的 uri 匹配模式很强大、并且使用也非常灵活，下面就是 nginx 的 location 相关的所有语法；

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

是的，语法就这一点，是不是感觉很简单呢？

location [指令模式] uri {
...
}

指令模式说明

指令模式有 [ = | ~ | ~* | ^~ ]，根据不同的指令模式可分为：

精确匹配：= uri { ... }

前缀匹配：^~ uri { ... }

正则匹配：~ uri { ... } 和 ~* uri { ... }

正常匹配：uri { ... }

全匹配：/ { ... }

指令模式匹配顺序

精确匹配 > 前缀匹配 > 正则匹配 > 正常匹配 > 全匹配

实验说明

测试时，最好不要使用浏览器，因为浏览器有缓存，如果要使用请先清除缓存，或者使用 curl 或者 Postman 工具等。

精确匹配

# 第1段
location /k8svip/ {
root /data/nginx/html4/;
index index.html;
}

# 第2段
location = /k8svip/ {
root /data/nginx/html3/;
index index.html;
}

浏览器访问：http://127.0.0.1/k8svip/

根据上面的匹配顺序，这里应该显示什么呢？大家都会认为是第 2 段代码中的 = /jdb/ 你可以实验下，不是的，是第 1 段，为什么？

精确匹配中 '/k8svip/'中优先匹配到第 2 段，再访问'/k8svip/index.html'，此次内部跳转 uri 已经是'/k8svip/index.html'，而非 =的；最终访问结果是第 1 段中的 index.html。

# 第3段
location /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.baidu.com/ break;
}

# 第4段
location = /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.sina.com.cn/ break;
}

浏览器访问：http://127.0.0.1/k8svip/ 看下效果，是不是匹配到第 4 段了呢？答案：是的；访问http://127.0.0.1/k8sVIP/ ，http://127.0.0.1/k8svip/abc 再看下效果，答案：都无法正常访问。这里可结合之前的一篇：看了这篇！再不会 Nginx rewrite 算我输！

结论：精确匹配区分大小写，不能使用正则，访问的 URI 必须完全与=后面的一致，多一个"/"或者少一个"/"，都是不可以的

前缀匹配

location ^~ /k8svip/ {
rewrite ^ https://www.163.com break;
}

location ^~ /k8svip/bcd/ {
rewrite ^ https://www.qq.com break;
}

location ^~ /Abc/ {
rewrite ^ https://www.sina.com.cn break;
}

访问：http://127.0.0.1/k8svip/ 成功，跳转到 163 首页；

访问：http://127.0.0.1/k8svip/abcd/163首页；成功，只匹配前缀，跳转到

访问：http://127.0.0.1/K8svip/ 不成功，区分大小写，出错；

访问：http://127.0.0.1/k8sVip/123 不成功，区分大小写，出错；

访问：http://127.0.0.1/Abc/ 成功，区分大小写，跳转到新浪首页；

访问：http://127.0.0.1/Abc/abc 成功，只匹配前缀，跳转到新浪首页；

结论：前缀匹配不能使用正则，区分大小写，只要前缀相同，都可以匹配成功，不管后面有没有字符，保证前缀相同即可。

正则匹配

location ~ /[a-z]k8svip/ {
rewrite ^ https://www.sina.com.cn break;
}

location ~* /[a-z]k8svip/ {
rewrite ^ https://www.google.com break;
}

访问：http://127.0.0.1/ak8svip/ 成功，正则匹配，会跳转到新浪首页；

访问：http://127.0.0.1/ak8svip/bbb 成功，正则 + 前缀匹配，会跳转到新浪首页；

访问：http://127.0.0.1/zk8svip/ 成功，会跳转到新浪首页；

访问：http://127.0.0.1/Ak8svip/aaa 成功，这个会跳转到 google.com 首页；

结论：正则匹配 ~ 区分大小写，~* 不区分大小写，并且与前缀匹配比较类似，只需要匹配模式开头部分，这两种同时存在时，优先匹配区分大小写的。

正常匹配（指令模式为空的匹配规则叫正常匹配）

# 第1段
location /k8svip/ {
rewrite ^ https://www.google.com break;
}

# 第2段
location /[0-9]k8svip/ {
rewrite ^ https://www.qq.com break;
}

访问：http://127.0.0.1/k8svip/ 成功，跳转 google 首页；

访问：http://127.0.0.1/k8svip/2 成功，类似前缀匹配，跳转 google 首页；

访问：http://127.0.0.1/k8sVIP/ 不成功，区分大小写，出错；

访问：http://127.0.0.1/0k8svip/ 不成功，不支持正则；

结论：有些文档中说正常匹配支持正则，不区分大小写，个人测试了下，不支持正则，但在 uri 后面继续跟字符，区分大小写（相信实验结果😀，大家可以测试，如果有问题，可以交流，也有可能是版本的差异）正常匹配与前缀匹配的差别，只在于优先级。

# 第3段
location ^~ /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.baidu.com/ break;
}

# 第4段
location /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.sina.com.cn/ break;
}

总结：第 3 段前缀匹配与第 4 段正常匹配不能同时存在，否则会报 nginx: [emerg] duplicate location "/k8svip/" in /data/nginx//conf/nginx.conf:47 因为这两个都是普通字符串；

全匹配

location / {
root /data/nginx/html;
index index.html index.htm;
}

说明：没有匹配指令，并且匹配的 URI 仅一个斜杠 /，通常用在一个默认页面的地方，这个地方没有什么好说的。

命名匹配

error_page 404 = @notfound;
location @notfound {
rewrite ^ https://www.google.com break;
}

说明：一般用于静态页面或者错误页面，并且这个命名匹配中，不允许有 alias。

优先级验证综合实验

# 全匹配，这里/data/nginx/html/下面有一个k8svip文件夹，里面有index.html
location / {
root /data/nginx/html;
index index.html;
}

# 正常匹配
location /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.sina.com.cn/ break;
}

# 正则匹配
location ~ /[a-z]8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.google.com/ break;
}

# 前缀匹配
location ^~ /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.baidu.com/ break;
}

# 精确匹配
location = /k8svip/ {
rewrite ^/k8svip/$ https://www.qq.com/ break;
}

测试方法：把最先匹配的注释掉，然后再继续测试，就证明了上面的优先级，注意前缀匹配与正常匹配在相同 URI 时，不能同时存在；

说明：为了证明以上的优先级顺序，我们设置了以上的测试用例，为了更进一步说明问题，我们把优先级最高的放在配置文件的最下面，这样避免从上到下优先匹配的问题，通过上面的实验，可以验证精确匹配 > 前缀匹配 > 正则匹配 > 正常匹配 > 全匹配这个指令优先级顺序。

匹配原则除了这个优先级外，还有一个就是在相同指令模式匹配中，匹配度最大的 URI 优先； root 与 alias

nginx 配置 location 规则中的 uri 往往都是匹配一个目录。

location /k8svip/ {
root /data/nginx/html/;
index index.html index.htm;
}

当我们访问 http://127.0.0.1/k8svip/index.html/data/nginx/html/时，如果这个目录下面没有 k8svip 文件夹，并且它下面没有 index.html 或者 index.htm，会报 404 错误？原因是使用 root 指定目录时，目录下面需要包括 location 后面的 URI，否则会报错，即/data/nginx/html/k8svip/index.html，也可以这样理解，root 指定目录时，不会将 location uri 配置的路径去掉，需要在 root 目录下面包括 uri 路径；

location /k8svip/ {
alias /data/nginx/html/;
index index.html index.htm;
}

当我们访问 http://127.0.0.1/k8svip/index.html时，这里使用 alias，只要保证 alias 指定的目录中有 index.html 即可，它会将 location uri 配置的路径去掉，实际访问的就是/data/nginx/html/index.html。

结论：root 指定的目录中，需要 location 中的 uri 路径目录确实存在，alias 指定的目录中不需要 location 中的 uri 路径目录存在。

代理服务器 proxy_pass 中有无 /

nginx 作为反向代理服务器时，会使用到 proxy_pass，但是 proxy_pass 后面 server 有无 / 是有很大区别的，今天通过实验做下总结；

上游真实 server 192.168.1.3 配置

location /k8svip/ {
root /data/nginx/html/;
index index.html index.htm;
}

location /k8svi {
root /data/nginx/html/;
index index.html index.htm;
}

location /k3svip/ {
root /data/nginx/html/;
index index.html index.htm;
}

上游真实 server 192.168.1.3 验证

[root@vm-os-centos7 conf]# curl http://192.168.1.3/k8svip/
k8svip
[root@vm-os-centos7 conf]# curl -L http://192.168.1.3/k8svi
k8svi
[root@vm-os-centos7 conf]# curl http://192.168.1.3/k3svip/
k3svip
[root@vm-os-centos7 html]# curl http://192.168.1.3/k3svipindex
k3svipindex.html
[root@vm-os-centos7 html]#

代理服务器 proxy_pass 中无 "/" 验证

# 实验 反向代理中后面没有"/"
location /k8svip/ {
proxy_pass http://192.168.1.3;
}

# 实验结果
[root@vm-os-centos7 ~]# curl http://192.168.1.2/k8svip/
k8svip
[root@vm-os-centos7 ~]# curl -L http://192.168.1.2/k8svip
k8svip
[root@vm-os-centos7 ~]#

192.168.1.3 access.log 日志如下：

192.168.1.2 - - [17/Jun/2020:21:04:58 +0800] "GET /k8svip/ HTTP/1.0" 200 7 "-" "curl/7.29.0"

结论：如果 proxy_pass 反向代理中，在 server 后面没有 "/" 反斜杠的话，访问的是 http://192.168.1.3/k8svip/index.htmllocation，它会去上游真实服务器去匹配代理服务器上面 URI。

代理服务器 proxy_pass 中有 "/" 验证

# 实验 proxy_pass 后面server中有"/"
location /k8svip/ {
  proxy_pass http://192.168.1.3/;
}
# 实验结果
[root@vm-os-centos7 conf]# curl http://192.168.1.2/k8svip/
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
</body>
</html>
[root@vm-os-centos7 conf]#

192.168.1.3 access.log 日志如下： 192.168.1.2 - - [17/Jun/2020:21:11:17 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 257 "-" "curl/7.29.0" 结论：如果 proxy_pass 反向代理中，在 server 后面有 "/" 反斜杠的话，访问的是 http://192.168.1.3/index.html，它会忽略掉代理服务器上面location中的URI，直接访问代理服务器上面的"/"。代理服务器 proxy_pass 后面增加目录并且加"/"''

# 实验 proxy_pass 后面有目录，并且目前后面有"/"
location /k8svip/ {
proxy_pass http://192.168.1.3/k3svip/;
}

# 实验结果
[root@vm-os-centos7 conf]# curl http://192.168.1.2/k8svip/
k3svip
[root@vm-os-centos7 conf]#

192.168.1.3 access.log 日志如下：

192.168.1.2 - - [17/Jun/2020:21:19:11 +0800] "GET /k3svip/ HTTP/1.0" 200 7 "-" "curl/7.29.0"

结论：如果 proxy_pass 反向代理中有目录，并且有"/"反斜杠的话，访问的是http://192.168.1.3/k3svip/index.htmllocation中的URI，直接访问代理服务器上面的目录+"/"的形式。，它会忽略掉代理服务器上面

代理服务器 proxy_pass 后面增加 URI，但不加"/"

# proxy_pass 中有目录，没有"/"
location /k8svip/ {
proxy_pass http://192.168.1.3/k3svipindex;
}

# 实验结果
[root@vm-os-centos7 conf]# curl http://192.168.1.2/k8svip/
k3svipindex.html
[root@vm-os-centos7 conf]#

192.168.1.3 access.log 日志如下：

192.168.1.2 - - [17/Jun/2020:21:36:19 +0800] "GET /k3svipindex HTTP/1.0" 200 17 "-" "curl/7.29.0"

结论：如果 proxy_pass 反向代理中，在 server 后面有 URI，但没有 "/" 反斜杠的话，访问的是 http://192.168.1.3/k3svipindexURI.，它会去上游真实服务器去匹配代理服务器上面的

总结

本文通过实验总结了 location 的匹配规则、root 与 alias 的区别、以及 nginx 作为反向代理服务器时，proxy_pass 中真实 server 是否有"/"反斜杠的区别等。

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