从 0 到 1:使用 Nginx + Lua 打造高性能 Web 网关
在大规模分布式架构中，Web 网关扮演着重要角色，负责请求转发、负载均衡、限流、认证等功能。而 Nginx + Lua 结合可以提供：
o 高性能：Nginx 是目前最流行的高性能 Web 服务器
o 动态配置：Lua 允许在 Nginx 内部执行动态逻辑，而不影响性能
o 轻量灵活：比 Kong、Traefik 等重量级 API 网关更轻量、可定制
2. 环境准备：安装 OpenResty
OpenResty 是一个基于 Nginx 的开源 Web 平台，集成了 LuaJIT，允许使用 Lua 直接扩展 Nginx。
在 Linux 下安装 OpenResty：
# 安装 OpenResty
sudo apt update
sudo apt install -y openresty
# 验证安装
openresty -v
OpenResty 内置了 lua-nginx-module，可以在 Nginx 直接运行 Lua 代码。
3. 使用 Lua 处理请求
使用 content_by_lua_block 在 Nginx 中直接运行 Lua 代码：
server {
listen 80;
server_name mygateway.local;
location /hello {
content_by_lua_block {
ngx.say("Hello, Nginx + Lua!")
}
}
}
配置后，重启 OpenResty：
sudo systemctl restart openresty
然后访问
http://mygateway.local/hello，即可看到 Hello, Nginx + Lua!。
4. 动态路由与限流
（1）动态路由
可以使用 Lua 实现 API 动态代理：
location /api {
content_by_lua_block {
local uri = ngx.var.uri
local backend = "http://backend-service" -- 目标后端
local res = ngx.location.capture(backend .. uri)
ngx.say(res.body)
}
}
（2）限流
Nginx + Lua 还可以实现 IP 级别的限流：
location /limit {
access_by_lua_block {
local limit = 10 -- 每秒最大请求数
local key = "ratelimit:" .. ngx.var.remote_addr
local redis = require "resty.redis"
local red = redis:new()
red:set_timeout(1000)
red:connect("127.0.0.1", 6379)
local count = red:get(key) or 0
if count >= limit then
ngx.exit(503) -- 超过限流返回 503
else
red:incr(key)
red:expire(key, 1)
end
}
content_by_lua_block {
ngx.say("Request Allowed")
}
}
5. 结合 Redis 实现 API 访问控制
例如：基于 Redis 存储 API Key，并检查用户身份：
location /api/check {
access_by_lua_block {
local redis = require "resty.redis"
local red = redis:new()
red:connect("127.0.0.1", 6379)
local api_key = ngx.var.arg_key
local allowed = red:get("apikey:" .. api_key)
if not allowed then
ngx.exit(403)
end
}
content_by_lua_block {
ngx.say("Access granted!")
}
}
6. 性能优化与监控
o 开启缓存：使用 Nginx proxy_cache 提高缓存效率
o 使用 OpenResty 提供的 lua-resty-limit-traffic 进行限流
o 结合 Prometheus 监控 Lua 代码的执行情况
7. 总结
通过 Nginx + Lua，我们可以轻量级实现一个高性能的 Web API 网关，支持动态路由、限流、身份验证等功能，且比传统 API Gateway 更灵活、更高效。
适用于大规模分布式架构，如 Kubernetes 微服务网关、API 管理等场景。
这篇文章涵盖了从 0 到 1 搭建基于 Nginx + Lua 的高性能 Web 网关的过程，你可以直接实操部署，体验 OpenResty 在 Web 服务优化中的强大能力。