Nginx 深度学习

OpenResty 是基于 Nginx 和 LuaJIT 的 Web 平台，核心是 ngx_lua 模块。 它允许在 Nginx 中直接编写 Lua 脚本，实现复杂的业务逻辑，无需重启服务器即可更新代码。 被 Cloudflare、GitHub 等大公司广泛使用。

• 在 Nginx 中运行 Lua 脚本
• 极高的性能（LuaJIT 编译）
• 丰富的 API 和生态
• 热代码加载
• 协程支持
• 非阻塞 I/O

location /hello {
    content_by_lua_block {
        ngx.say("Hello, Lua!")
    }
}

location /api {
    content_by_lua_block {
        local cjson = require("cjson")
        ngx.header.content_type = "application/json"
        ngx.say(cjson.encode({name = "OpenResty", version = "1.21"}))
    }
}

njs 是 Nginx 官方推出的 JavaScript 模块，允许在 Nginx 配置中使用 JavaScript 脚本。 与 ngx_lua 类似，但使用更流行的 JavaScript 语言，学习成本更低。

• Nginx 官方支持
• 使用 JavaScript 语言
• 轻量级脚本引擎
• 与 Nginx 深度集成
• 持续更新维护

# 加载模块
load_module modules/ngx_http_js_module.so;

http {
    js_path "/etc/nginx/js/";
    js_import api from api.js;

    location /hello {
        js_content api.hello;
    }
}

// api.js
function hello(r) {
    r.return(200, "Hello, JavaScript!");
}

export default { hello };

ModSecurity 是开源的 Web 应用防火墙（WAF），最初为 Apache 开发， 现在有 Nginx 版本。提供 SQL 注入、XSS、CSRF 等攻击防护，支持自定义规则。

• OWASP 核心规则集
• SQL 注入防护
• XSS 攻击防护
• 请求/响应检查
• IP 信誉检查
• 详细日志记录

http {
    modsecurity on;
    modsecurity_rules_file /etc/nginx/modsec/modsecurity.conf;

    location / {
        modsecurity_rules "SecRuleEngine On";
    }
}

ngx_brotli 是 Google Brotli 压缩算法的 Nginx 模块。 Brotli 压缩率比 gzip 高 20-26%，特别适合文本资源压缩， 可显著减少传输数据量，提升页面加载速度。

• 比 gzip 高 20-26% 压缩率
• 支持动态压缩
• 多种压缩级别
• 浏览器广泛支持

http {
    brotli on;
    brotli_comp_level 6;
    brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml;

    # 同时支持 gzip（兼容旧浏览器）
    gzip on;
}

nginx-upstream-fair 提供智能负载均衡算法， 根据后端服务器的实时负载情况动态分配请求，避免请求堆积在慢服务器上。

• 按后端负载分配
• 避免慢服务器堆积
• 权重配置支持

upstream backend {
    fair;
    server 192.168.1.1:8080;
    server 192.168.1.2:8080;
    server 192.168.1.3:8080;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

GeoIP2 模块提供基于 IP 的地理位置识别功能， 可以根据访客 IP 判断国家、地区、城市等信息，用于区域限制、内容本地化等场景。

• IP 地理位置识别
• 支持国家/地区/城市
• ISP 和网络类型识别
• 低内存占用

http {
    geoip2 /etc/nginx/GeoLite2-Country.mmdb {
        auto_reload 5m;
        $geoip2_data_country_code country iso_code;
    }

    # 只允许中国访问
    location / {
        allow CN;
        deny all;
    }
}

lua-resty-ai 是一个 Lua 库集合，用于在 OpenResty/Nginx 中轻松集成 AI 服务。 支持调用 OpenAI、Claude、Ollama 等主流 AI 平台的 API，实现智能请求处理、内容生成、语义分析等功能。

• 支持 OpenAI/GPT 系列
• 支持 Claude、Ollama 等
• 简单的 API 封装
• 非阻塞异步调用
• 流式响应支持
• 自动重试机制

location /chat {
    content_by_lua_block {
        local ai = require("resty.ai")
        local client = ai:new({
            provider = "openai",
            api_key = "sk-..."
        })
        
        local res = client:chat({
            model = "gpt-3.5-turbo",
            messages = {
                {role = "user", content = ngx.var.arg_question}
            }
        })
        
        ngx.say(res.choices[1].message.content)
    }
}

ngx_http_waf_module AI 增强版 是传统 WAF 模块的智能化升级版本。 通过集成机器学习模型，可以智能识别 SQL 注入、XSS、CSRF 等攻击模式， 比传统规则匹配更准确，误报率更低。

• AI 模型识别攻击
• 低误报率
• 自学习更新
• 实时威胁检测
• 行为分析
• IP 信誉评分

http {
    waf_ai_enabled on;
    waf_ai_model_path "/etc/nginx/waf-ai-model.onnx";
    waf_ai_threshold 0.75;  # 风险阈值
    
    location / {
        waf on;
        waf_mode "AI";
    }
}

lua-resty-ml 是一个轻量级机器学习库，专为 Nginx/OpenResty 设计。 支持流量预测、异常检测、自动限流等功能，可基于历史数据训练简单模型， 在 Nginx 层实现智能化流量管理。

• 流量趋势预测
• 异常流量检测
• 自动限流调整
• 时间序列分析
• 轻量级模型
• 在线学习

location /api/ {
    access_by_lua_block {
        local ml = require("resty.ml")
        local predictor = ml:new({
            redis_host = "127.0.0.1",
            model_type = "traffic"
        })
        
        -- 预测当前流量负载
        local load = predictor:predict("current_load")
        
        -- 根据预测动态调整限流
        if load > 0.8 then
            ngx.var.limit_rate = 100  -- KB/s
        end
    }
    
    proxy_pass http://backend;
}

ngx_http_embedding_module 为 Nginx 添加文本向量化能力， 可将请求内容转换为向量嵌入，用于语义搜索、相似度匹配、RAG（检索增强生成）等场景。 支持本地模型和远程 API 调用。

• 文本向量化
• 语义相似度计算
• 支持多种模型
• 低延迟推理
• 向量缓存
• 批量处理

location /search {
    content_by_lua_block {
        local http = require("resty.http")
        
        -- 将查询转换为向量
        local embedding_res = http:request({
            url = "http://localhost:8081/embedding",
            method = "POST",
            body = ngx.encode_args({q = ngx.var.arg_q})
        })
        
        -- 使用向量进行相似度搜索
        local results = search_by_vector(embedding_res.body)
        
        ngx.say(ngx.encode_json(results))
    }
}

nginx-rtmp-module 为 Nginx 添加 RTMP/HLS/DASH流媒体支持， 可以搭建直播服务器、视频点播平台。支持转码、录制、统计等功能。

• RTMP/HLS/DASH支持
• 直播推流/拉流
• 视频录制
• 实时统计

lua-resty-http 是 OpenResty 的 HTTP 客户端库， 用于在 Lua 脚本中发起 HTTP 请求，常用于 API 调用、服务间通信等场景。

ngx_cache_purge 提供 Nginx 缓存清除功能， 支持按 URL 清除特定缓存、批量清除缓存。对于需要实时更新内容的场景非常有用。

• 按 URL 清除缓存
• 支持通配符批量清除
• HTTP API 接口
• 与 proxy_cache 完美集成

                                http {
                                proxy_cache_path 
                                /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m;
                                server {
                                location 
                                / {
                                proxy_cache my_cache;
                                proxy_cache_purge PURGE from 127.0.0.1;
                                    }
                                }
                            }
                            # 清除缓存请求
                            PURGE
                            http://example.com/image.jpg
                            

headers-more 模块允许添加、修改、清除任意 HTTP 响应头， 包括 Nginx 默认添加的头。可用于隐藏服务器信息、添加安全头、优化缓存控制等。

• 添加任意响应头
• 修改已有响应头
• 清除敏感信息头
• 支持条件判断

http {
    # 隐藏 Nginx 版本号
    more_clear_headers Server;
    
    # 添加安全头
    more_set_headers "X-Frame-Options: DENY";
    more_set_headers "X-Content-Type-Options: nosniff";
    more_set_headers "X-XSS-Protection: 1; mode=block";
    
    # 修改 Content-Type
    more_set_headers "Content-Type: text/html; charset=utf-8";
}

echo 模块提供类似 shell echo 的命令， 用于在 Nginx 配置中直接输出内容，无需后端服务器。非常适合测试、调试和生成简单响应。

• 直接输出文本内容
• 支持变量插值
• 模拟后端响应
• 调试配置利器

location /hello {
    echo "Hello, World!";
}

location /info {
    echo "Request URI: $request_uri";
    echo "Remote Addr: $remote_addr";
    echo "Server Name: $server_name";
}

location /sleep {
    echo_sleep 2;
    echo "Slept for 2 seconds";
}

nginx-sticky-module 提供基于 Cookie 的会话保持功能， 确保同一用户的请求始终转发到同一台后端服务器。适用于有状态应用。

• Cookie 会话保持
• 自动插入 Cookie
• 支持哈希算法
• 配置简单

upstream backend {
    sticky;
    # 或自定义 Cookie 名称
    # sticky name=route_id expires=1h domain=.example.com;
    
    server 192.168.1.1:8080;
    server 192.168.1.2:8080;
    server 192.168.1.3:8080;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

lua-resty-redis 是 OpenResty 的 Redis 客户端库， 提供非阻塞的 Redis 操作，可用于缓存、会话存储、分布式锁等场景。

• 非阻塞 Redis 操作
• 支持所有 Redis 命令
• 连接池管理
• 管道支持

location /test {
    content_by_lua_block {
        local redis = require("resty.redis")
        local red = redis:new()
        
        red:set_timeout(1000)
        local ok, err = red:connect("127.0.0.1", 6379)
        
        if ok then
            red:set("name", "OpenResty")
            local name, err = red:get("name")
            ngx.say("Name: ", name)
        end
    }
}

auth_request 模块实现基于子请求的认证机制， 将认证请求转发到外部服务，根据响应决定是否允许访问。常用于 OAuth、SSO 等场景。

• 外部认证服务
• 灵活的认证逻辑
• 支持 OAuth/OIDC
• 与任何认证服务集成

server {
    location /private/ {
        auth_request /auth;
    }
    
    location = /auth {
        internal;
        proxy_pass http://auth-server/validate;
        proxy_pass_request_body off;
        proxy_set_header X-Original-URI $request_uri;
    }
}

sub_module 提供响应内容替换功能，类似 sed 的流式编辑器， 可以在响应发送给客户端之前替换其中的内容。用于 A/B 测试、灰度发布、内容定制等场景。

• 流式内容替换
• 支持正则表达式
• 多次替换支持
• 性能开销低

location / {
    sub_filter '<body>' '<body><script src="analytics.js"></script>';
    sub_filter_once off;
    sub_filter_types text/html;
    
    # A/B 测试：替换不同版本
    sub_filter 'version-1.0' 'version-2.0';
}

lua-resty-lock 提供基于共享内存的分布式锁， 用于在 Nginx worker 进程间协调任务执行，避免并发问题。适合缓存重建、定时任务等场景。

• worker 进程间锁
• 超时自动释放
• 等待超时支持
• 轻量级实现

location /update {
    content_by_lua_block {
        local lock = require("resty.lock")
        local mylock, err = lock:new()
        
        local ok, err = mylock:lock("my_key", {timeout=5})
        if not ok then
            ngx.say("failed to lock: ", err)
            return
        end
        
        # 执行临界区代码
        ngx.say("doing critical section")
        
        mylock:unlock()
    }
}

sFlow 模块提供网络流量采样和导出功能， 将流量数据发送到 sFlow 收集器进行实时分析。适合大规模流量监控和网络分析。

• 实时流量采样
• 低性能开销
• 标准 sFlow 协议
• 支持多种收集器

http {
    sflow on;
    sflow_sampling 100;
    sflow_collector 192.168.1.100:6343;
    sflow_agent eth0;
}

lua-resty-upload 提供流式文件上传处理， 支持大文件分块上传，无需将整个文件加载到内存。适合文件服务器、图片上传等场景。

• 流式上传处理
• 支持大文件
• 内存占用低
• multipart 解析

location /upload {
    content_by_lua_block {
        local upload = require("resty.upload")
        local form, err = upload:new(8192)
        
        while true do
            local type, res, err = form:read()
            if type == "eof" then
                break
            end
            # 处理上传数据
        end
        
        ngx.say("upload complete")
    }
}

VTS (Virtual Host Traffic Status) 模块提供详细的虚拟主机流量统计， 包括请求数、流量、响应时间等指标，并支持 JSON 格式导出。是 Nginx 原生的流量监控方案。

• 虚拟主机级别统计
• JSON 格式导出
• 实时流量数据
• 低性能开销

http {
    vhost_traffic_status_zone;
    
    server {
        location /status {
            vhost_traffic_status_display;
            vhost_traffic_status_format json;
        }
    }
}

lua-resty-dns 提供异步 DNS 客户端， 支持 A、AAAA、CNAME、MX、SRV 等多种记录类型查询。适合动态服务发现、DNS 负载均衡等场景。

• 异步 DNS 查询
• 支持多种记录类型
• DNS 缓存支持
• 错误处理完善

location /dns {
    content_by_lua_block {
        local resolver = require("resty.dns.resolver")
        local r, err = resolver:new{
            nameservers = {"8.8.8.8", "8.8.4.4"}
        }
        
        local answers, err = r:query("example.com")
        for i, ans in pairs(answers) do
            ngx.say(ans.name, " ", ans.address)
        end
    }
}

allow-deny-from-args 允许根据请求参数动态决定访问控制规则， 实现更灵活的权限管理。适合 API 网关、多租户系统等场景。

• 动态访问控制
• 基于参数判断
• 灵活权限管理
• 支持 Token 验证