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nginx 学习笔记

今天一看，天哪，原来已经有4个月没有更新博客了，我在想，这4个月我都干嘛去了，内心立马慌起来了（你知道的，程序员是不能停止学习的）。但是细想，虽然没更新博客，但还是看了几本书：《从0到1》、《毛泽东选集》卷一、《MongoDB in Action》、《SpringBoot in Action》、《白帽子讲Web安全》，内心立马淡定了不少。好了，题外话不多说了，马上进入主题。

nginx是一个HTTP和反向代理服务器、邮件代理服务器和通用的TCP/UDP代理服务器，最初由俄罗斯程序员Igor Sysoev所开发。

详细介绍可以参见：
http://nginx.org/en/
http://nginx.org/en/docs/

本文将说下nginx的简单安装使用，因为在项目中要使用到的。我在虚拟机VirtualBox中的机器中安装，系统为Ubuntu Linux，机器节点相关配置如下（之前安装过Hadoop集群的机器）：

master：
    ip: 192.168.56.110
    hostname: hadoop-host-master

首先，我们要将nginx的安装包下载回来，截止本文写时，它的最新稳定版本为1.16.0，可以在它的官网下载。我先在我的物理机器下载回来。

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$ cd /home/hewentian/Downloads/
$ wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.0.tar.gz
$ wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.0.tar.gz.asc

验证下载文件的完整性，这里略

在物理机上将它传到要安装的机器hadoop-host-master：

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$ scp nginx-1.16.0.tar.gz hadoop@hadoop-host-master:~/

接下来，我们进入hadoop-host-master中操作：

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$ ssh hadoop@hadoop-host-master

$ tar xf nginx-1.16.0.tar.gz
$ cd nginx-1.16.0/
$ ls
auto  CHANGES  CHANGES.ru  conf  configure  contrib  html  LICENSE  man  README  src


$ sudo ./configure --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_realip_module
checking for OS
 + Linux 4.15.0-39-generic x86_64
...

中间省略部分


Configuration summary
  + using system PCRE library
  + OpenSSL library is not used
  + using system zlib library

  nginx path prefix: "/usr/local/nginx"
  nginx binary file: "/usr/local/nginx/sbin/nginx"
  nginx modules path: "/usr/local/nginx/modules"
  nginx configuration prefix: "/usr/local/nginx/conf"
  nginx configuration file: "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"
  nginx pid file: "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
  nginx error log file: "/usr/local/nginx/logs/error.log"
  nginx http access log file: "/usr/local/nginx/logs/access.log"
  nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
  nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"
  nginx http fastcgi temporary files: "fastcgi_temp"
  nginx http uwsgi temporary files: "uwsgi_temp"
  nginx http scgi temporary files: "scgi_temp"

在./configure过程中会检查依赖的缺失情况，如果有缺失，则会在这里提示。我们根据提示安装即可。

一般来说，nginx编译会依赖：zlib、zlib-devel、openssl、openssl-devel、pcre、pcre-devel、gcc、g++

在CentOS上可以通过以下方式进行安装：

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$ yum -y install zlib zlib-devel openssl openssl-devel pcre pcre-devel

而在Ubuntu上面则可以通过下面的方式进行安装：

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$ sudo apt-get install build-essential    这会同时安装 gcc、g++
$ sudo apt-get install zlib1g
$ sudo apt-get install openssl libssl-dev
$ sudo apt-get install libpcre3 libpcre3-dev
$ sudo apt-get install zlib1g-dev

接下来进行编译安装：

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$ sudo make && make install

objs/ngx_modules.o \
-ldl -lpthread -lcrypt -lpcre -lz \
-Wl,-E
sed -e "s|%%PREFIX%%|/usr/local/nginx|" \
	-e "s|%%PID_PATH%%|/usr/local/nginx/logs/nginx.pid|" \
	-e "s|%%CONF_PATH%%|/usr/local/nginx/conf/nginx.conf|" \
	-e "s|%%ERROR_LOG_PATH%%|/usr/local/nginx/logs/error.log|" \
	< man/nginx.8 > objs/nginx.8
make[1]: Leaving directory '/home/hadoop/nginx-1.16.0'

它默认会安装到/usr/local/nginx/目录下。

启动命令如下：

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$ sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

注意：使用-c参数指定配置文件一定要使用绝对路径，否则可能会报错。

修改配置文件后，检查配置文件是否正确的命令如下：

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$ sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

可以打开 http://192.168.56.110/ 来看看是否已启动。

另外，使用 http://hadoop-host-master/ 也是一样的。

当你看到上面的界面后，nginx的安装到这里就成功了。

一些常用操作命令

进入nginx的安装目录，这里进入默认安装目录，然后查看帮助信息：

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$ cd /usr/local/nginx/sbin
$ ./nginx -h

nginx version: nginx/1.16.0
Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]

Options:
  -?,-h         : this help
  -v            : show version and exit
  -V            : show version and configure options then exit
  -t            : test configuration and exit
  -T            : test configuration, dump it and exit
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing
  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload
  -p prefix     : set prefix path (default: /usr/local/nginx/)
  -c filename   : set configuration file (default: conf/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file

说明如下：

  1. 启动命令： ./nginx；
  2. 关闭命令： ./nginx -s stop，快速停止nginx，可能并不保存相关信息；
  3. 退出命令： ./nginx -s quit，完整有序的停止nginx，会保存相关信息，建议使用此命令；
  4. 动态加载配置文件： ./nginx -s reload可以不关闭nginx的情况下更新配置文件；
  5. 重新打开日志文件：./nginx -s reopen；
  6. 查看Nginx版本： ./nginx -v；
  7. 检查配置文件是否正确： ./nginx -t或者检查指定配置文件./nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf。

接下来，我们作一些简单的配置示例。但是在开始之前，在执行访问的机器上面（在这里是我的物理机器），配置一下HOST，增加下面这3行：

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$ sudo vi /etc/hosts

192.168.56.110 www.hewentian.com
192.168.56.110 admin.hewentian.com
192.168.56.110 img.hewentian.com
192.168.56.110 api.hewentian.com
192.168.56.110 so.hewentian.com

示例一：将某目录下的图片，让其他机器可以通过WEB访问

在安装了nginx的机器hadoop-host-master上有个目录/home/hadoop/Pictures，这个目录下放有图片（我的机器里有一张：my_computer.png）。现在想通过web，让其他机器的用户访问这个目录下的图片。

修改nginx.conf配置，添加如下代码即可：

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$ sudo vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {
        listen       80;
        server_name  img.hewentian.com;                 # 修改 1/3： WEB访问的位置
        access_log  logs/img.access.log  main;          # 修改 2/3： 日志存放位置。记得将此配置文件中的 log_format  main 前面的注释打开

        location / {
            root   /home/hadoop/Pictures/;              # 修改 3/3： 图片存放位置
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

保存文件后，退出。
检查配置文件是否正确：

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$ sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

然后重启nginx，首先找出nginx进程号：

ps -ef | grep nginx

然后杀死nginx的主进程：

sudo kill -9 [nginx进程号]

重启nginx

sudo /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

在物理机器上面打开浏览器，试着访问： http://img.hewentian.com/my_computer.png

查看nginx访问日志：

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$ tail /usr/local/nginx/logs/img.access.log

192.168.56.1 - - [11/Jun/2019:22:46:33 +0800] "GET / HTTP/1.1" 403 555 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [11/Jun/2019:22:46:50 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 200 59332 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [11/Jun/2019:22:47:21 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:00:51:04 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:00:51:04 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:00:51:04 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:00:51:05 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:01:02:06 +0800] "GET /my_computer.png HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"

示例二：实现简单的负载匀衡

有个应用，它有个接口/hello，是返回当前服务器的IP地址。我是使用SpringBoot来简单开发的，代码只有几行：

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package com.hewentian.web.controller;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

/**
 * <p>
 * <b>HelloController</b> 是 返回当前服务器IP地址的Controller
 * </p>
 *
 * @author <a href="mailto:wentian.he@qq.com">hewentian</a>
 * @date 2019-06-12 14:52:49
 * @since JDK 1.8
 */
@RestController
public class HelloController {
     private static Logger log = Logger.getLogger(HelloController.class);

    @RequestMapping("/hello")
    public String index() {
        String address = "";

        try {
            InetAddress inetAddress = InetAddress.getLocalHost();
            address = inetAddress.getHostAddress();
        } catch (UnknownHostException e) {
            log.error(e.getMessage(), e);
        }

        return address + " is serving for you: Hello World";
    }
}

部署在下面的2台服务器上，都是监听8080端口。

slave1:
    ip: 192.168.56.111
    hostname: hadoop-host-slave-1
slave2:
    ip: 192.168.56.112
    hostname: hadoop-host-slave-2

现在想在网页上访问：http://192.168.56.110 或 http://api.hewentian.com 的时候，就会访问到上面这2台机器，实现负载均衡。

修改nginx.conf配置，添加如下代码即可：

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$ sudo vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

upstream api_worker {
    server 192.168.56.111:8080 weight=3000;
    server 192.168.56.112:8080 weight=3000;
    keepalive 2000;
}

server {
    listen      80;
    server_name 192.168.56.110  api.hewentian.com;
    access_log  logs/api.access.log  main;

    location / {
        proxy_pass http://api_worker/;
        proxy_redirect off;
        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_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
    }
}

重启nginx。正常情况下，流量会匀衡地分到2台服务器，如下图所示。

如果两台机器中的某一台挂掉了，流量会自动分到另外一台，这样也实现了简单的高可用。

查看nginx访问日志：

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$ tail /usr/local/nginx/logs/api.access.log 

192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 946 "http://api.hewentian.com/hello" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 946 "http://api.hewentian.com/hello" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 946 "http://api.hewentian.com/hello" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 946 "http://api.hewentian.com/hello" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:02:46:52 +0800] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 946 "http://api.hewentian.com/hello" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"

示例三：实现同一个域名下的两个服务

有两个服务：
一个是一个WEB服务，是指向另一台机器的，其中/hello是一个接口：
http://www.hewentian.com/api/hello

另一个是用来看某个目录下的图片的：
http://www.hewentian.com/img/my_computer.png

修改nginx.conf配置，添加如下代码即可：

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$ sudo vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

upstream api_worker {
    server 192.168.56.111:8080 weight=3000;
    keepalive 2000;
}

server {
    listen      80;
    server_name www.hewentian.com;
  
    location / {
        root   html;
        index  index.html;
    }
  
    location /api/ {
        proxy_pass http://api_worker/;
        #proxy_redirect off;
        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_http_version 1.1;
        #proxy_set_header Connection "";
        access_log  logs/api.access.log  main;
    }

    location /img/ {
        alias /home/hadoop/Pictures/;
        access_log  logs/img.access.log  main;
    }
}

重启nginx。访问上述地址，将得到如下图效果：

查看nginx访问日志：

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$ tail -n1 /usr/local/nginx/logs/api.access.log /usr/local/nginx/logs/img.access.log 

==> /usr/local/nginx/logs/api.access.log <==
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:04:09:55 +0800] "GET /api/hello HTTP/1.1" 200 46 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"

==> /usr/local/nginx/logs/img.access.log <==
192.168.56.1 - - [12/Jun/2019:04:08:04 +0800] "GET /img/my_computer.png HTTP/1.1" 200 59332 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.75 Safari/537.36" "-"

示例四：静态HTML项目、WEB接口项目并存和Tomcat项目

有三个服务：

  1. 第一个是一个WEB服务，是指向另一台机器的，其中/hello是一个接口，另外此WEB项目包含静态HTML代码：
    http://www.hewentian.com/index.html 最后的 /index.html不能少
    http://www.hewentian.com/hello

  2. 第二个也是一个WEB服务，是指向另一台机器的，其中/hello是一个接口，另外此WEB项目包含静态HTML代码：
    http://admin.hewentian.com/index.html 最后的 /index.html不能少
    http://admin.hewentian.com/hello

  3. 第三个是Tomcat中的一个WEB项目：
    http://so.hewentian.com

修改nginx.conf配置，添加如下代码即可：

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$ sudo vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server {
    listen 80;
    server_name  www.hewentian.com;
    access_log  logs/www.access.log  main;

    location ~* (.html|.js|.css|.png|.jpg|.gif|.ico|.woff|.ttf|.woff2)$ {
        root	/home/hadoop/www-hewentian;
        index	main.html index.html index.htm;
    }

    location / {
        proxy_pass   http://192.168.56.111:8080;
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

server {
    listen       80;
    server_name  admin.hewentian.com;
    access_log  logs/admin.access.log  main;

    location ~* (.html|.js|.css|.png|.jpg|.gif|.ico|.woff|.ttf|.woff2)$ {
        root 	/home/hadoop/admin-hewentian;
        index  	main.html index.html index.htm;
    }

    location / {
        proxy_pass   http://192.168.56.112:8080;
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

server {
    listen 80;
    server_name  so.hewentian.com;
    access_log  logs/so.access.log  main;

    location / {
        proxy_pass   http://192.168.56.111:8082/so/; # 注意：最后的/不能少，具体位置： /home/hadoop/apache-tomcat-8.0.47/webapps/so
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

示例五：同一个Tomcat下的两个项目

有三个服务：

  1. 第一个是一个WEB服务：
    http://www.hewentian.com/so/

  2. 第二个也是一个WEB服务，和第一个项目在同一个Tomcat中：
    http://www.hewentian.com/smswzl/

  3. 第三个是统计nginx状态的功能，需要安装./configure --with-http_stub_status_module模块，并重新编译安装nginx：
    http://www.hewentian.com/nginxstatus

修改nginx.conf配置，添加如下代码即可：

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$ sudo vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

gzip  on;
gzip_min_length  1k;
gzip_buffers     4 16k;
gzip_http_version 1.0;
gzip_comp_level 2;
gzip_types       text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
gzip_vary on;

upstream tomcatServer {
    server 192.168.56.111:8082;
}

server {
    listen       80;
    server_name  www.hewentian.com;
    charset utf-8;

    root	/home/hadoop/www-hewentian;
    index	main.html index.html index.htm;

    access_log logs/www.access.log  combined;

    #expires
    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
        expires 30d;
    }

    location ~ .*\.(js|css)?$ {
        expires 24h;
    }

    location /nginxstatus {
        stub_status on;
        access_log off;
    }

    location /so {
        index index.html;
        proxy_pass http://tomcatServer/so;
    }

    location /smswzl {
        index index.html;
        proxy_pass http://tomcatServer/smswzl;
    }
}

示例六：服务器使用nginx做代理，通过HttpServletRequest获取请求用户的真实IP地址

在使用nginx做代理时，服务端如果直接从`X-Forwarded-For`头部获取来源IP，将获取到nginx所在的ip

地址，而不是请求的真实ip地址。那么，如何获取请求的真实IP地址？

首先，在nginx执行`./configure`的时候一定要加上`--with-http_realip_module`模块，然后在nginx

的配置中添加如下配置。

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location /api/userinfo {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8081/api/userinfo;
    proxy_set_header Host      $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

在nginx中将请求来源IP添加到代理请求头部，然后使用命令重新加载配置

nginx -s reload

服务端使用以下代码即可获取请求主机真实IP地址

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private String getRealIP(HttpServletRequest request) {
    for (String head : Arrays.asList("X-Forwarded-For", "X-Real-IP")) {
        String ip = request.getHeader(head);

        if (StringUtils.isBlank(ip)) {
            continue;
        }

        log.info("{} : {}", head, ip);

        int index = ip.indexOf(',');
        if (index != -1) {
            ip = ip.substring(0, index);
        }

        return ip.trim();  // 一般从 X-Forwarded-For 中即可获取并返回
    }

    return null;
}