鱼梦江湖 @Yumengjh

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Nginx 调试

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约 2252 字大约 8 分钟

2025-10-31

自定义日志格式

自定义日志格式让你能够精确记录所需信息，从基础访问日志到深度调试数据，满足不同场景的监控和排查需求。

Nginx 官方默认格式

log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

企业级扩展格式

log_format main_extended 
    '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '          # 客户端信息和时间
    '"$request_method $scheme://$host$request_uri '       # 完整请求URL
    '$server_protocol" $status $body_bytes_sent '         # 协议和响应状态
    '"$http_referer" "$http_user_agent" '                 # 来源和UA
    '$request_time $upstream_response_time '              # 性能时间指标
    '$http_x_forwarded_for';                              # 代理链信息

调试专用格式

log_format debug_full 
    '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '          # 基础信息
    '"$request_method $scheme://$host$request_uri '       # 请求详情
    '$server_protocol" $status $body_bytes_sent '         # 响应状态
    '$request_id $pid $msec $request_time '               # 请求标识和时序
    '$upstream_connect_time $upstream_header_time '       # 上游连接时间
    '$upstream_response_time '                            # 上游响应时间
    '"$request_filename" $request_completion '            # 文件路径和完成状态
    'rc:$connection requests:$connection_requests';       # 连接统计

API 服务专用格式

log_format api_monitoring 
    '$remote_addr [$time_local] '                         # 客户端和时间
    '"$request_method $request_uri" $status '             # API端点和方法
    '$body_bytes_sent $request_time '                     # 数据量和耗时
    '$upstream_response_time '                            # 后端处理时间
    '"$http_user_agent" '                                 # 客户端标识
    'rate:$limit_conn_status '                            # 限流状态
    'cache:$upstream_cache_status';                       # 缓存命中状态

安全审计格式

log_format security_audit 
    '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '          # 基础信息
    '"$request_method $host$request_uri" $status '        # 请求详情
    '$http_referer "$http_user_agent" '                   # 来源和UA
    'xff:$http_x_forwarded_for '                          # 真实IP链
    'country:$geoip_country_code '                        # 地理位置
    'args:$query_string '                                 # 查询参数
    'post_data:"$request_body"';                          # POST数据(需配置)

性能监控格式

log_format performance 
    'time:$time_iso8601 '                                 # ISO标准时间
    'host:$host uri:$request_uri '                        # 请求标识
    'status:$status bytes:$body_bytes_sent '              # 响应信息
    'req_time:$request_time '                             # 总请求时间
    'upstream_time:$upstream_response_time '              # 后端时间
    'connect_time:$upstream_connect_time '                # 连接建立时间
    'header_time:$upstream_header_time '                  # 首字节时间
    'cache:$upstream_cache_status';                       # 缓存状态

完整配置示例

http {
    ## 定义多种日志格式
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent"';
    
    log_format debug '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
                     '"$request" $status $body_bytes_sent '
                     'rt=$request_time uct=$upstream_connect_time '
                     'uht=$upstream_header_time urt=$upstream_response_time';
    
    log_format json escape=json 
                     '{"time":"$time_iso8601",'
                     '"remote_addr":"$remote_addr",'
                     '"host":"$host",'
                     '"request":"$request",'
                     '"status":"$status",'
                     '"body_bytes_sent":"$body_bytes_sent",'
                     '"request_time":"$request_time",'
                     '"upstream_response_time":"$upstream_response_time",'
                     '"http_user_agent":"$http_user_agent"}';
    
    ## 为不同场景应用不同格式
    server {
        server_name example.com;
        
        ## 主访问日志
        access_log /var/log/nginx/access.log main;
        
        ## 调试日志（特定位置）
        location /api/ {
            access_log /var/log/nginx/api_debug.log debug;
            ...
        }
        
        ## JSON 日志（机器解析）
        location /internal/ {
            access_log /var/log/nginx/internal.json json;
            ...
        }
        
        ## 关闭不必要的日志
        location /static/ {
            access_log off;
            ...
        }
    }
}

常用变量参考

基础信息变量

  • $remote_addr - 客户端IP
  • $remote_user - 认证用户
  • $time_local - 本地时间
  • $time_iso8601 - ISO8601时间格式

请求变量

  • $request_method - HTTP方法
  • $scheme - 协议 (http/https)
  • $host - 主机名
  • $request_uri - 完整请求URI
  • $query_string - 查询参数
  • $server_protocol - HTTP协议版本

响应变量

  • $status - HTTP状态码
  • $body_bytes_sent - 发送字节数
  • $request_length - 请求长度

性能变量

  • $request_time - 请求处理总时间
  • $upstream_connect_time - 上游连接时间
  • $upstream_header_time - 上游首字节时间
  • $upstream_response_time - 上游响应时间

高级变量

  • $http_* - 任意HTTP头
  • $connection - 连接序列号
  • $connection_requests - 连接请求数
  • $limit_conn_status - 限流状态
  • $upstream_cache_status - 缓存状态

最佳实践

按需启用日志
## 生产环境：主日志 + 错误日志
access_log /var/log/nginx/access.log main;
error_log  /var/log/nginx/error.log warn;

## 调试环境：增加调试日志
access_log /var/log/nginx/debug.log debug;
结构化日志（推荐）
## JSON格式便于ELK等系统处理
log_format json_combined escape=json
    '{'
    '"timestamp":"$time_iso8601",'
    '"client_ip":"$remote_addr",'
    '"method":"$request_method",'
    '"uri":"$request_uri",'
    '"status":$status,'
    '"response_size":$body_bytes_sent,'
    '"response_time":$request_time,'
    '"user_agent":"$http_user_agent"'
    '}';
性能考虑
## 高流量路径关闭访问日志
location /health-check {
    access_log off;
    return 200 "healthy";
}

## 静态资源减少日志细节
location ~* \.(js|css|png|jpg)$ {
    access_log /var/log/nginx/static.log;
    expires 1y;
}
缓冲区优化
## 使用缓冲减少磁盘IO
access_log /var/log/nginx/access.log main buffer=64k flush=1m;

log_format 语法格式

log_format <format_name> [escape=default|json|none] <format_string>;

format_name (必需)

  • 日志格式的名称标识符
  • 用于在 access_log 指令中引用
  • 命名规则：字母、数字、下划线

escape (可选参数)

指定特殊字符的转义方式：

## 默认转义 (双引号和空字符)
log_format main '$remote_addr - "$request"';

## JSON 转义 (所有JSON特殊字符)
log_format json escape=json '{"ip":"$remote_addr","request":"$request"}';

## 不转义
log_format raw escape=none '$remote_addr - $request';

format_string (必需)

日志格式字符串，包含：

  • 普通文本
  • Nginx 变量 ($variable_name)
  • 转义字符

完整语法示例

## 基本格式
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

## 带转义参数的格式
log_format json_format escape=json
                '{"time":"$time_iso8601",'
                '"ip":"$remote_addr",'
                '"method":"$request_method",'
                '"uri":"$request_uri",'
                '"status":$status}';

## 多行格式（使用续行符）
log_format detailed
    '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
    '"$request_method $scheme://$host$request_uri $server_protocol" '
    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    '"$http_user_agent" $request_time $upstream_response_time';

转义规则详解

escape=default (默认)
log_format default_escape '$remote_addr - "$request"';
## 输出示例: 192.168.1.1 - "GET /test\"data HTTP/1.1"
## 转义: " → \" , 空字符 → \x00
escape=json
log_format json_escape escape=json '{"request":"$request"}';
## 输出示例: {"request":"GET /test\"data\nHTTP/1.1"}
## 转义: " → \" , \n → \\n , 等所有JSON特殊字符
escape=none
log_format no_escape escape=none '$remote_addr - $request';
## 输出示例: 192.168.1.1 - GET /test"data
## 不进行任何转义

配置位置和作用域

有效配置位置
## 只能在 http 块中配置
http {
    ## 正确位置
    log_format main '...';
    
    server {
        ## 错误！不能在 server 或 location 中定义
        # log_format server_format '...';
        
        ## 但可以在 server/location 中使用
        access_log /var/log/nginx/access.log main;
    }
}
作用域规则
http {
    ## 全局格式 - 所有 server 可用
    log_format global_format '$remote_addr - $host';
    
    server {
        server_name site1.com;
        access_log /var/log/site1.log global_format;
    }
    
    server {
        server_name site2.com;
        access_log /var/log/site2.log global_format;  ## 可复用
    }
}

实际应用示例

条件日志格式
http {
    ## 定义多个格式
    log_format main '$remote_addr - "$request" $status';
    log_format debug '$remote_addr - "$request" $status $request_time $upstream_response_time';
    
    server {
        ## 根据条件使用不同格式
        set $log_format main;
        if ($arg_debug) {
            set $log_format debug;
        }
        
        access_log /var/log/nginx/access.log $log_format;
    }
}
包含文件方式
## 在单独文件中定义格式
## /etc/nginx/log-formats.conf
log_format main '...';
log_format json '...';
log_format debug '...';

## 主配置中引入
http {
    include /etc/nginx/log-formats.conf;
    
    server {
        access_log /var/log/nginx/access.log main;
    }
}
变量组合技巧
log_format custom
    ## 文本常量
    'Client: $remote_addr | '
    
    ## 时间信息
    'Time: $time_iso8601 | '
    
    ## 请求信息（带条件）
    'Request: $request_method $request_uri | '
    
    ## 响应信息
    'Status: $status | '
    
    ## 性能指标
    'Timing: req_time=$request_time upstream=$upstream_response_time | '
    
    ## HTTP 头信息
    'UA: "$http_user_agent" | '
    'Referer: "$http_referer"';

语法注意事项

正确写法
## 使用单引号包裹整个格式字符串
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request"';

## 多行使用续行符
log_format extended 
    '$remote_addr - $remote_user '
    '[$time_local] "$request" '
    '$status $body_bytes_sent';
错误写法
## 错误：缺少单引号
log_format main $remote_addr - $request;

## 错误：双引号包裹
log_format main "$remote_addr - $request";

## 错误：在错误的作用域
server {
    log_format server_format '...';  ## 不允许！
}

使用调试模式来跟踪意外行为

Nginx 调试模式提供 多层级、多粒度的日志记录，帮助开发者深入追踪系统行为和排查复杂问题。

错误日志级别体系

## 错误日志级别（从详细到简洁）
error_log /path/to/error.log debug;     ## 🐛 最详细调试信息
error_log /path/to/error.log info;      ## ℹ️  一般信息
error_log /path/to/error.log notice;    ## 💡 重要通知
error_log /path/to/error.log warn;      ## ⚠️  警告信息
error_log /path/to/error.log error;     ## ❌ 错误信息（生产默认）
error_log /path/to/error.log crit;      ## 🚨 严重错误

作用域和继承规则

## 全局配置（main上下文）
error_log /var/log/nginx/error.log warn;

http {
    ## HTTP块级别（继承并覆盖全局）
    error_log /var/log/nginx/http-error.log info;
    
    server {
        server_name app.example.com;
        ## Server级别（继承并覆盖HTTP块）
        error_log /var/log/nginx/app-debug.log debug;
        
        location /api/ {
            ## Location级别（最细粒度）
            error_log /var/log/nginx/api-debug.log debug;
            
            ## 重写模块调试（记录rewrite规则执行）
            rewrite_log on;
        }
        
        location /static/ {
            ## 关闭调试，恢复为更高级别配置
            error_log off;
        }
    }
    
    server {
        server_name admin.example.com;
        ## 另一个server使用不同配置
        error_log /var/log/nginx/admin-error.log error;
    }
}

内存日志（高性能调试）

## 将调试日志写入内存，避免磁盘IO瓶颈
error_log memory:32m debug;

## 适用场景：
## - 高并发下的性能问题追踪
## - 临时性调试，避免磁盘写满
## - 生产环境短期问题排查

IP 条件调试

events {
    ## 仅为特定IP范围开启调试连接
    debug_connection 192.168.252.15/32;    ## 单个IP
    debug_connection 10.10.10.0/24;        ## 整个网段
    debug_connection 2001:db8::/32;        ## IPv6支持
}

## 效果：只有来自这些IP的请求会产生详细连接调试日志

重写规则调试

server {
    server_name example.com;
    
    ## 开启重写模块调试（notice级别）
    rewrite_log on;
    error_log /var/log/nginx/rewrite-debug.log notice;
    
    location / {
        ## 复杂的重写规则
        rewrite ^/old/(.*)$ /new/$1 permanent;
        rewrite ^/user/([0-9]+)$ /profile?id=$1 last;
        
        ## 调试日志将显示：
        ## - 每个rewrite规则的匹配过程
        ## - 重定向执行结果
        ## - 变量替换详情
    }
}

企业级调试架构

分层调试配置

## 全局生产配置
error_log /var/log/nginx/error.log error;

http {
    ## 开发/测试环境覆盖
    include /etc/nginx/conf.d/debug-override.conf;
    
    server {
        server_name staging.example.com;
        ## 预发环境：详细日志但非debug级别
        error_log /var/log/nginx/staging-error.log info;
        
        location /debug/ {
            ## 调试端点：临时开启完整调试
            error_log /var/log/nginx/debug-endpoint.log debug;
            rewrite_log on;
            
            ## 通过特定URL触发调试模式
            if ($arg_debug = "true") {
                error_log /var/log/nginx/temp-debug.log debug;
            }
        }
    }
    
    server {
        server_name production.example.com;
        ## 生产环境：严格控制日志级别
        error_log /var/log/nginx/prod-error.log error;
        
        ## 紧急调试开关（通过配置文件管理）
        include /etc/nginx/conf.d/emergency-debug.conf;
    }
}

实战调试场景

upstream backend {
    server 10.0.1.1:8080;
    server 10.0.1.2:8080;
}

location /api/ {
    proxy_pass http://backend;
    
    ## 开启调试追踪代理问题
    error_log /var/log/nginx/proxy-debug.log debug;
    
    ## 调试信息包括：
    ## - 上游服务器选择过程
    ## - 连接建立/重用详情
    ## - 请求/响应传输状态
    ## - 超时和错误处理
}

SSL/TLS 连接调试

server {
    listen 443 ssl;
    server_name secure.example.com;
    
    ssl_certificate /path/to/cert.pem;
    ssl_certificate_key /path/to/key.pem;
    
    ## SSL握手过程调试
    error_log /var/log/nginx/ssl-debug.log debug;
    
    ## 调试信息包括：
    ## - 证书验证过程
    ## - 密码套件协商
    ## - 会话恢复详情
    ## - 客户端认证过程
}

核心转储

核心转储（Core Dump）是 进程崩溃时的内存快照，包含崩溃瞬间的程序状态、变量值、堆栈信息等，是诊断复杂崩溃问题的关键工具。

## 在 main 上下文中配置
worker_rlimit_core    500m;      ## 🔧 每个worker进程核心文件大小限制
worker_rlimit_nofile  65535;     ## 📁 每个worker进程文件描述符限制  
working_directory     /var/dump/nginx;  ## 💾 核心转储文件存储目录