配置 Nginx

设置 Nginx 作为具有 SSL 终止和安全加固的 Web 服务器和反向代理。

适用场景

• 在生产环境中提供静态文件（HTML、CSS、JS）服务
• 反向代理到后端服务（Node.js、Python、Go、R/Shiny）
• 使用 Let's Encrypt 证书终止 SSL/TLS
• 跨多个后端实例负载均衡
• 添加速率限制和安全头

输入

• 必需：部署目标（Docker 容器或裸金属服务器）
• 必需：需要代理的后端服务（host:port）
• 可选：用于 SSL 的域名
• 可选：静态文件目录

步骤

第 1 步：基本反向代理

nginx.conf：

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    upstream app {
        server app:3000;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://app;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        }
    }
}

Docker Compose 服务：

services:
  nginx:
    image: nginx:1.27-alpine
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro
    depends_on:
      - app

预期结果： 端口 80 的请求被转发到 app 服务。

第 2 步：静态文件服务

server {
    listen 80;
    root /usr/share/nginx/html;
    index index.html;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.html;
    }

    location /assets/ {
        expires 1y;
        add_header Cache-Control "public, immutable";
    }

    location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg|woff2?)$ {
        expires 6M;
        add_header Cache-Control "public";
    }
}

第 3 步：使用 Let's Encrypt 的 SSL/TLS

使用 certbot 的 webroot 方式：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location /.well-known/acme-challenge/ {
        root /var/www/certbot;
    }

    location / {
        return 301 https://$host$request_uri;
    }
}

server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com;

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;

    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
    ssl_prefer_server_ciphers on;

    location / {
        proxy_pass http://app;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

Docker Compose 配合 certbot：

services:
  nginx:
    image: nginx:1.27-alpine
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro
      - certbot-webroot:/var/www/certbot:ro
      - certbot-certs:/etc/letsencrypt:ro

  certbot:
    image: certbot/certbot
    volumes:
      - certbot-webroot:/var/www/certbot
      - certbot-certs:/etc/letsencrypt

volumes:
  certbot-webroot:
  certbot-certs:

初始证书申请：

docker compose run --rm certbot certonly \
  --webroot -w /var/www/certbot \
  -d example.com --email [email protected] --agree-tos

预期结果： HTTPS 使用有效的 Let's Encrypt 证书正常工作。

失败处理： 检查 DNS 是否指向服务器。验证端口 80 是否对 ACME 挑战开放。

第 4 步：安全头

server {
    # ... SSL config above ...

    add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always;
    add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always;
    add_header X-XSS-Protection "1; mode=block" always;
    add_header Referrer-Policy "strict-origin-when-cross-origin" always;
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubDomains" always;
    add_header Content-Security-Policy "default-src 'self'; script-src 'self'; style-src 'self' 'unsafe-inline';" always;

    # Hide Nginx version
    server_tokens off;
}

第 5 步：速率限制

http {
    # Define rate limit zones
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api:10m rate=10r/s;
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=login:10m rate=1r/s;

    server {
        location /api/ {
            limit_req zone=api burst=20 nodelay;
            proxy_pass http://app;
        }

        location /login {
            limit_req zone=login burst=5;
            proxy_pass http://app;
        }
    }
}

第 6 步：负载均衡

upstream app {
    least_conn;
    server app1:3000;
    server app2:3000;
    server app3:3000 backup;
}

方法	指令	行为
轮询	（默认）	平均分配
最少连接	least_conn	路由到最空闲的
IP 哈希	ip_hash	粘性会话
加权	server app:3000 weight=3	按比例分配

第 7 步：测试配置

# Test config syntax
docker compose exec nginx nginx -t

# Reload without downtime
docker compose exec nginx nginx -s reload

# Check response headers
curl -I https://example.com

预期结果： nginx -t 报告语法正确。头部包含安全头。

验证清单

• nginx -t 报告配置有效
• HTTP 重定向到 HTTPS（如启用 SSL）
• 后端服务可通过代理访问
• 响应中存在安全头
• 速率限制在请求过多时触发
• SSL Labs 测试获得 A+ 评级（如公开访问）

常见问题

• 缺少 proxy_set_header Host：后端接收到错误的主机头，导致虚拟主机和重定向失效
• location 顺序很重要：Nginx 使用最具体的匹配。精确匹配（=）> 前缀匹配（^~）> 正则匹配（~）> 一般前缀
• SSL 证书续期：设置 cron 或 timer 运行 certbot renew 并重载 Nginx
• 大请求体：默认 client_max_body_size 为 1MB。对文件上传增大：client_max_body_size 50m;
• WebSocket 代理：需要额外头。参见 configure-reverse-proxy 获取模式

相关技能

• configure-reverse-proxy — 包括 WebSocket 和 Traefik 的多工具代理模式
• setup-compose-stack — 包含 Nginx 的 compose 栈
• deploy-searxng — 使用 Nginx 作为 SearXNG 的前端
• configure-ingress-networking — Kubernetes 入口（NGINX Ingress Controller）