Nginx 是什麼意思：能做什麼、和 Apache 怎麼選

Nginx 是什麼意思？Nginx 讀作“engine x”，是一款開源的 Web 伺服器，同時也是反向代理、負載均衡器和 HTTP 快取。它由 Igor Sysoev 開發，2004 年公開發布，最初就是為了解決單台伺服器同時處理上萬個連線的問題。今天它最常見的位置是網站的最前面：圖片、CSS、JS 這些靜態檔案由它直接返回，PHP、Java、Node.js、Python 寫的動態請求由它轉給後端程式，HTTPS 證書也在它這裡處理。與 Apache 相比，它用事件驅動模型處理連線，少數幾個程序就能維持成千上萬個連線，所以高併發場景下更省記憶體。

Nginx 能做什麼：五種常見用法

用法	做什麼	關鍵配置指令
靜態網站與檔案服務	直接返回 HTML、圖片、CSS、JS 和下載檔案	root、index、try_files、expires
反向代理	接收客戶端請求，轉給後端程式，客戶端看不到後端位址	proxy_pass、proxy_set_header
負載均衡	把請求分給多台後端，連續失敗的後端暫時摘除	upstream、least_conn、max_fails
HTTPS 終結	在 Nginx 上完成 TLS 握手，後端只跑普通 HTTP	ssl_certificate、ssl_protocols
快取	把後端的回應存到本地，重複請求不再打到後端	proxy_cache_path、proxy_cache

此外還能做 TCP/UDP 四層轉發（stream 模組，例如轉發 MySQL 的 3306 連接埠）、gzip 壓縮和按 IP 限流。

下面一份配置把五種用法放在一起：一個商城站點，靜態檔案由 Nginx 返回，介面轉給 3 台應用伺服器，商品列表介面快取 10 分鐘。放在 /etc/nginx/conf.d/shop.conf，這個目錄裡的檔案會被包含進主配置的 http 塊：

# 快取目錄：1 MB 的 keys_zone 大約能存 8000 個快取鍵
proxy_cache_path /var/cache/nginx/shop levels=1:2 keys_zone=shop_cache:50m
                 max_size=2g inactive=60m use_temp_path=off;

# 負載均衡：請求優先給當前連線數最少的後端，30 秒內失敗 3 次就暫停使用 30 秒
upstream shop_app {
    least_conn;
    server 10.0.0.11:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.0.0.12:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.0.0.13:8080 backup;    # 前兩台都不可用時才啟用
}

# HTTP 統一跳轉到 HTTPS
server {
    listen 80;
    server_name shop.example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl;
    http2 on;                        # 1.25.1 起的寫法，舊版本改為 listen 443 ssl http2;
    server_name shop.example.com;

    ssl_certificate     /etc/nginx/ssl/shop.example.com.fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/shop.example.com.key;
    ssl_protocols       TLSv1.2 TLSv1.3;

    # 靜態檔案：由 Nginx 直接讀磁碟返回，瀏覽器快取 7 天
    location /static/ {
        root /var/www/shop;          # 實際讀取 /var/www/shop/static/...
        expires 7d;
    }

    # 商品列表介面：快取 10 分鐘，後端出錯時先返回舊快取
    location /api/products/ {
        proxy_cache shop_cache;
        proxy_cache_valid 200 10m;
        proxy_cache_use_stale error timeout updating http_500 http_502 http_503;
        add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
        proxy_pass http://shop_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;
    }

    # 其餘請求：反向代理到應用伺服器
    location / {
        proxy_pass http://shop_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;
    }
}

幾個要點：

• 四個 proxy_set_header 不能省。不傳 Host，後端拿到的是 upstream 名稱而不是域名；不傳 X-Forwarded-For 和 X-Real-IP，後端日誌裡所有訪客的 IP 都是 Nginx 自己；不傳 X-Forwarded-Proto，後端以為使用者走的是 HTTP，可能反覆跳轉到 HTTPS。
• 開源版只有被動健康檢查。max_fails 和 fail_timeout 靠真實請求失敗來判斷後端是否可用；定時主動探測後端屬於商業版 NGINX Plus 的功能，開源版需要第三方模組或在後端前面另加檢測。
• 驗證快取是否生效。連續請求兩次 curl -sI https://shop.example.com/api/products/ | grep -i x-cache-status，第一次是 MISS，第二次是 HIT（走 HTTP/2 時回應頭名稱是小寫，所以 grep 要加 -i）。如果一直是 MISS，先看後端回應是否帶了 Set-Cookie 或禁止快取的 Cache-Control，預設情況下 Nginx 不快取這類回應。
• PHP 程式走 FastCGI。Nginx 不執行 PHP，要把 .php 請求交給 PHP-FPM：在 location ~ \.php$ 裡寫 include fastcgi.conf; 和 fastcgi_pass unix:/run/php/php8.3-fpm.sock;。注意 fastcgi.conf 比 fastcgi_params 多一行 SCRIPT_FILENAME，只 include 後者又沒補這一行，PHP-FPM 會找不到指令碼；Debian、Ubuntu 上也可以直接用 include snippets/fastcgi-php.conf;。socket 路徑以伺服器上實際安裝的 PHP 版本為準。

為什麼 Nginx 在高併發下更省資源

Nginx 啟動後是一個 master 程序加若干 worker 程序。master 只負責讀配置、管理 worker；真正處理請求的是 worker，數量通常設為 worker_processes auto;，即與 CPU 核數相同。每個 worker 是單執行緒的事件迴圈：它把幾千個連線都交給核心的 epoll（BSD 上是 kqueue）監視，哪個連線有資料可讀、可寫，核心就通知它去處理哪個，處理完立刻轉向下一個，從不停下來等某一個慢客戶端。

傳統的 Apache prefork 模式則是一個連線佔一個程序。使用者的瀏覽器開著 keep-alive 什麼也不發，這個程序也只能乾等。兩種模型面對 1 萬個併發連線時的差別：

對比	Nginx	Apache prefork
處理 1 萬個連線需要	4 核伺服器上 4 個 worker，每個維持約 2500 個連線（worker_connections 要相應調高）	理論上 1 萬個程序；預設 MaxRequestWorkers 只有 256，超出的連線排隊等待
空閒 keep-alive 連線的開銷	很小：Nginx 官網的說法是 1 萬個空閒 keep-alive 連線約佔 2.5 MB 記憶體	每個連線佔一個完整程序，載入了 mod_php 時每個程序常有幾十 MB
慢客戶端的影響	只佔一個連線的少量記憶體	長時間佔住一個程序

Nginx 能維持的連線上限大約是 worker_processes × worker_connections。發行版自帶的配置裡 worker_connections 常見 768 或 1024，做反向代理時每個請求要佔用客戶端和後端兩個連線，實際能服務的併發約為上限的一半；要調高時，同時用 worker_rlimit_nofile 提高每個程序能開啟的檔案數。

事件驅動也有代價：如果某個操作阻塞了 worker（例如在很慢的磁碟上讀大檔案，或者第三方模組裡有同步呼叫），這個 worker 上的所有連線都會跟著卡住。Nginx 為此提供了執行緒池（aio threads），把讀磁碟這類阻塞操作交給後台執行緒。另外，Apache 2.4 的 event 模式也把空閒的 keep-alive 連線交給專門的監聽執行緒管理，差距已經比 prefork 時代小，但每個正在處理的請求仍然要佔用一個執行緒。

在伺服器上可以直接看到這兩種結構：

ps -o pid,ppid,user,rss,cmd -C nginx     # 1 個 master（root）加若干 worker，RSS 單位是 KB
grep -E 'worker_processes|worker_connections' /etc/nginx/nginx.conf
nproc                                    # CPU 核數，worker_processes auto 時與它相同
apachectl -V | grep -i mpm               # Apache 當前用的 MPM：prefork、worker 或 event

Nginx 和 Apache 的區別

對比項	Nginx	Apache httpd
連線處理模型	事件驅動，少數 worker 程序各自處理大量連線	由 MPM 決定：prefork 一連線一程序，worker 和 event 為多程序多執行緒
靜態檔案、高併發	記憶體佔用低，適合做前端入口	並發上去後程序或執行緒數隨之增長
執行 PHP	交給 PHP-FPM	可以用 mod_php 內嵌執行，也可以接 PHP-FPM
目錄級配置	不支援 .htaccess，規則寫在主配置裡，改完要 reload	支援 .htaccess，網站目錄裡放檔案即可生效
偽靜態規則	rewrite、try_files	mod_rewrite，很多 PHP 程式自帶 .htaccess 規則
模組	多數編譯程序序；動態模組要和 Nginx 版本匹配	模組動態載入，Debian、Ubuntu 上用 a2enmod 一條命令啟用
反向代理與負載均衡	核心功能，配置簡潔	用 mod_proxy、mod_proxy_balancer 實現
許可證	BSD 類許可證	Apache License 2.0
典型位置	網站入口、反向代理、靜態資源、負載均衡	共享虛擬主機、依賴 .htaccess 的老程式

兩者的分界其實就在兩點：要不要 .htaccess、併發有多高。共享虛擬主機讓每個使用者在自己目錄裡改規則，離不開 .htaccess，所以多用 Apache 或相容它的 LiteSpeed；自己有整台伺服器、能改主配置的，用 Nginx 的限制就不存在了。

還有一種常見的混合方案：Nginx 在前面處理 HTTPS、靜態檔案和連線，Apache 在後面跑依賴 .htaccess 的老程式。這時 Apache 看到的來源 IP 全是 Nginx 的位址，要啟用 mod_remoteip 並信任 Nginx 傳來的 X-Forwarded-For，日誌和程式裡才能拿到訪客的真實 IP。

租伺服器建站，什麼情況選 Nginx

場景	選擇	理由
1–2 GB 記憶體的雲伺服器或 VPS 跑 WordPress 等 PHP 網站	Nginx 加 PHP-FPM	靜態檔案和空閒連線不佔 PHP 程序，記憶體更夠用
Node.js、Java、Python、Go 寫的應用	Nginx 做反向代理	應用只監聽 127.0.0.1，由 Nginx 對外處理 80、443 和證書
多台後端伺服器	Nginx 的 upstream	負載均衡和故障摘除開箱即用
圖片站、下載站、純靜態網站	Nginx	靜態檔案吞吐高，配置簡單
程式大量依賴 .htaccess，且不想改寫規則	Apache，或前 Nginx 後 Apache	免去把規則逐條翻譯成 Nginx 寫法
用寶塔等面板建站	兩者都可以	面板裡切換，按上面的規則選

小記憶體伺服器上，Nginx 的優勢可以算出來。假設一台 2 GB 記憶體的伺服器，系統和 MySQL 佔去約 1 GB，剩下約 1000 MB 給 PHP，用下面的命令實測每個 PHP 程序平均佔 40 MB：

ps -o rss= -C php-fpm8.3 | awk '{s+=$1; n++} END {printf "%d 個程序，平均 %.1f MB\n", n, s/n/1024}'

那麼 PHP 最多開 1000 ÷ 40 = 25 個程序，PHP-FPM 的 pm.max_children 就設為 25。區別在於這 25 個程序被誰佔用：用 Apache prefork 加 mod_php 時，每個連線都佔一個帶 PHP 的程序，包括下載一張圖片、甚至什麼都不發的 keep-alive 連線，一個頁面帶 30 個靜態資源，幾個訪客同時開啟就可能把 25 個程序佔滿，後來的人只能排隊；用 Nginx 時，靜態檔案和空閒連線由 Nginx 處理，25 個 PHP-FPM 程序只服務真正需要執行 PHP 的請求。

裝好 Nginx 後，記得放行 80 和 443 連接埠，Ubuntu 上用 ufw：

sudo ufw allow 22/tcp          # 先放行 SSH，否則啟用防火牆後可能再也連不上
sudo ufw allow 80,443/tcp
sudo ufw enable
sudo ufw status

第一行最容易忘：啟用 ufw 前沒有放行 22 連接埠，當前會話可能還連著，退出後就再也登入不上 SSH。真遇到這種情況，用服務商控制面板裡的 VNC 控制檯登入修改，例如基於 Toplink DCIM 的 客戶自助端 就能直接在瀏覽器裡開啟伺服器控制檯，不依賴 SSH。雲伺服器還要在安全組裡放行同樣的連接埠。

常用命令與配置檔案位置

專案	Debian、Ubuntu 軟體源	RHEL、Rocky、AlmaLinux 及 nginx.org 官方包
安裝	apt install nginx	dnf install nginx
主配置	/etc/nginx/nginx.conf	/etc/nginx/nginx.conf
站點配置	/etc/nginx/sites-available/，軟連結到 sites-enabled/ 生效；也讀取 conf.d/	/etc/nginx/conf.d/*.conf
預設網站目錄	/var/www/html	/usr/share/nginx/html
日誌	/var/log/nginx/access.log、error.log	同左
worker 執行使用者	www-data	nginx

nginx -v                         # 版本號：偶數小版本（如 1.26）是 stable，奇數是 mainline
nginx -V 2>&1 | tr ' ' '\n' | grep -E '^--with'   # 編譯了哪些模組
sudo nginx -t                    # 檢查配置語法，改完配置先執行它
sudo nginx -T | less             # 列印合並後的完整配置，排查“改了不生效”
sudo systemctl reload nginx      # 平滑載入新配置
sudo tail -f /var/log/nginx/error.log

改配置的固定順序是：編輯 → nginx -t → systemctl reload nginx → 看 error.log。改配置不需要 restart：reload 時 master 程序用新配置啟動新的 worker，舊 worker 處理完手頭的請求再退出，訪客不會斷開；新配置有錯時 reload 不會生效，線上仍按舊配置執行。跳過檢查直接 restart，配置一錯 Nginx 就起不來了。