在扩展和优化 Node.js 应用程序时，NGINX 在处理高流量、高效服务静态文件以及充当负载均衡器方面发挥着至关重要的作用。 NGINX 是一种高性能 Web 服务器，还可以充当反向代理，使其能够跨多个服务器分发请求。在本文中，我们将介绍 NGINX 是什么、为什么应该将其与 Node.js 一起使用，以及如何为各种任务配置 NGINX，包括反向代理、负载平衡和提供静态内容。

什么是 NGINX？

NGINX（发音为“Engine X”）是一款功能强大的 Web 服务器和反向代理，旨在以高性能处理大量并发连接。 NGINX 最初是作为 Web 服务器创建的，其多功能性已将其扩展到负载平衡、反向代理和提供静态文件。

为什么将 NGINX 与 Node.js 一起使用？

• 高效负载均衡：NGINX可以在多个Node.js实例之间分配流量，从而增强可扩展性。
• 反向代理：充当客户端和后端 Node.js 服务器之间的中间服务器，有助于隐藏应用程序架构并平衡请求。
• 静态内容处理：NGINX 可以提供静态文件，例如图像、CSS 和 JavaScript，从而将 Node.js 从这项任务中解放出来并提高性能。
• SSL终止：NGINX可以处理SSL（TLS）加密，减轻Node.js的负担并提高安全性。

使用 Node.js 设置 NGINX

要为 Node.js 配置 NGINX，请按照以下步骤操作：

第 1 步：安装 NGINX

首先，您需要在服务器上安装NGINX。根据您的操作系统使用以下命令：

对于 Ubuntu/Debian:

sudo apt update
sudo apt install nginx

对于 CentOS/RHEL:

sudo yum install nginx

安装完成后，可以使用以下命令启动NGINX：

sudo systemctl start nginx

您可以通过在浏览器中访问服务器的 IP 地址来验证 NGINX 是否正在运行。如果 NGINX 正常工作，您将看到默认的 NGINX 欢迎页面。

步骤 2：将 NGINX 配置为 Node.js 的反向代理

要启用 NGINX 作为反向代理，允许其将客户端请求转发到 Node.js 应用程序，我们需要相应地配置 NGINX。

这是在 localhost:3000 上运行的 Node.js 应用程序的 NGINX 配置示例。

1. 导航到 NGINX 配置目录：

   cd /etc/nginx/sites-available/

1. 为您的 Node.js 应用程序创建一个新的 NGINX 配置文件：

   sudo nano nodeapp.conf

1. 添加以下配置：

server {
    listen 80;
    server_name your_domain_or_IP;

    location / {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
}

1. 通过创建指向启用站点的目录的符号链接来启用配置：

   sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/nodeapp.conf /etc/nginx/sites-enabled/

1. 测试 NGINX 配置是否存在语法错误：

   sudo nginx -t

1. 如果一切正常，重新启动 NGINX：

   sudo systemctl restart nginx

此设置会将端口 80 上的所有传入流量路由到在端口 3000 上运行的 Node.js 应用程序。

NGINX 作为 Node.js 的负载均衡器

当您的 Node.js 应用程序增长时，单个实例可能不足以处理流量。 NGINX 可以配置为负载均衡器，在多个 Node.js 实例之间分配流量。

以下是配置 NGINX 进行负载平衡的方法：

1. 创建或编辑 NGINX 配置文件 (nodeapp.conf)：

   sudo nano /etc/nginx/sites-available/nodeapp.conf

1. 添加以下配置以启用负载均衡：

upstream node_backend {
    server localhost:3000;
    server localhost:3001;
    server localhost:3002;
}

server {
    listen 80;
    server_name your_domain_or_IP;

    location / {
        proxy_pass http://node_backend;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
}

1. 保存文件，测试配置，然后重新启动NGINX：

sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

解释：

• upstream 块定义了多个 Node.js 服务器（localhost:3000、localhost:3001 和 localhost:3002），NGINX 将平衡这些服务器之间的传入流量。
• NGINX默认使用轮询算法，轮流向每台服务器发送请求。

此设置将负载均匀分布在多个 Node.js 实例之间，从而提高可扩展性和容错能力。

使用 NGINX 提供静态内容

提供图像、CSS 和 JavaScript 等静态文件可能会给 Node.js 应用程序带来负担。 NGINX 可以减轻这一责任，通过直接提供静态资产来提高性能。

1. 为静态文件创建一个目录（例如/var/www/html/static/）：

   sudo mkdir -p /var/www/html/static

1. 将静态文件（CSS、图像、JS）移动到此目录中。

2. 更新 NGINX 配置 (nodeapp.conf) 以提供静态文件：
   

server {
    listen 80;
    server_name your_domain_or_IP;

    location /static/ {
        root /var/www/html;
    }

    location / {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
}

1. 测试配置并重启NGINX：

sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

解释：

• 静态文件的请求（例如，your_domain_or_IP/static/style.css）将直接由 NGINX 从 /var/www/html/static/ 目录提供服务，从而减少 Node.js 服务器上的负载。

使用 NGINX 终止 SSL

客户端和服务器之间的安全通信至关重要，SSL（安全套接字层）提供了这种加密。 NGINX 可以处理 SSL 终止，这意味着它在将 HTTPS 请求传递到 Node.js 应用程序之前处理它们的加密和解密。

以下是如何使用 NGINX 配置 SSL：

1. 获取SSL证书。您可以从 Let’s Encrypt 获取免费的 SSL 证书或使用任何其他证书颁发机构。

2. 修改 NGINX 配置以启用 SSL:
   

server {
    listen 443 ssl;
    server_name your_domain_or_IP;

    ssl_certificate /etc/ssl/certs/your_domain.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/your_domain.key;

    location / {
        proxy_pass http://localhost:3000;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name your_domain_or_IP;

    # Redirect all HTTP requests to HTTPS
    return 301 https://$host$request_uri;
}

1. 测试并重启NGINX：

sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

解释：

• listen 443 ssl 指令确保 NGINX 侦听 HTTPS 流量。
• ssl_certificate 和 ssl_certificate_key 指定 SSL 证书和私钥的路径。
• 从 HTTP 到 HTTPS 的重定向可确保所有流量都使用 SSL。

结论

NGINX 是一个强大的工具，用于提高 Node.js 应用程序的性能、可扩展性和安全性。从负载平衡到提供静态文件和处理 SSL 终止，NGINX 从 Node.js 卸载了许多任务，使您的应用程序能够专注于它最擅长的事情：处理业务逻辑。通过本文提供的配置，您可以设置 NGINX 来提高 Node.js 应用程序的效率和可靠性。