nginx介绍

作者: 盗梦者_56f2 | 来源:发表于2021-04-11 17:32 被阅读0次

    什么是nginx

    Nginx 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,同时也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。Nginx 是以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。

    nginx特点

    Nginx 做为 HTTP 服务器,有以下几项基本特性:

    • 处理静态文件,索引文件以及自动索引;打开文件描述符缓冲。
    • 无缓存的反向代理加速,简单的负载均衡和容错。
    • FastCGI,简单的负载均衡和容错。
    • 模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。
    • 支持 SSL 和 TLSSNI。

    Nginx 具有很高的稳定性。其它 HTTP 服务器,当遇到访问的峰值,或者有人恶意发起慢速连接时,也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换,失去响应,只能重启服务器。而 Nginx 采取了分阶段资源分配技术,使得它的 CPU 与内存占用率非常低。
    Nginx 支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到 7*24 不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下,对软件版本进行升级。
    Nginx 采用 master-slave 模型,能够充分利用 SMP 的优势,且能够减少工作进程在磁盘 I/O 的阻塞延迟。当采用 select()/poll() 调用时,还可以限制每个进程的连接数。
    Nginx 代码质量非常高,代码很规范,手法成熟,模块扩展也很容易。特别值得一提的是强大的 Upstream 与 Filter 链。

    nginx架构

    众所周知,Nginx 性能高,而 Nginx 的高性能与其架构是分不开的。Nginx 在启动后,在 unix 系统中会以 daemon 的方式在后台运行,后台进程包含一个 master 进程和多个 worker 进程。所以,我们可以看到,Nginx 是以多进程的方式来工作的,当然 Nginx 也是支持多线程的方式的,只是我们主流的方式还是多进程的方式,也是 Nginx 的默认方式。master 进程主要用来管理 worker 进程,包含:接收来自外界的信号,向各 worker 进程发送信号,监控 worker 进程的运行状态,当 worker 进程退出后(异常情况下),会自动重新启动新的 worker 进程。而基本的网络事件,则是放在 worker 进程中来处理了。多个 worker 进程之间是对等的,他们同等竞争来自客户端的请求,各进程互相之间是独立的。一个请求,只可能在一个 worker 进程中处理,一个 worker 进程,不可能处理其它进程的请求。worker 进程的个数是可以设置的,一般我们会设置与机器cpu核数一致,这里面的原因与 Nginx 的进程模型以及事件处理模型是分不开的。



    当我们提供 80 端口的 http 服务时,一个连接请求过来,每个进程都有可能处理这个连接,怎么做到的呢?首先,每个 worker 进程都是从 master 进程 fork 过来,在 master 进程里面,先建立好需要 listen 的 socket(listenfd)之后,然后再 fork 出多个 worker 进程。所有 worker 进程的 listenfd 会在新连接到来时变得可读,为保证只有一个进程处理该连接,所有 worker 进程在注册 listenfd 读事件前抢 accept_mutex,抢到互斥锁的那个进程注册 listenfd 读事件,在读事件里调用 accept 接受该连接。当一个 worker 进程在 accept 这个连接之后,就开始读取请求,解析请求,处理请求,产生数据后,再返回给客户端,最后才断开连接,这样一个完整的请求就是这样的了。我们可以看到,一个请求,完全由 worker 进程来处理,而且只在一个 worker 进程中处理。有人可能要问了,Nginx 采用多 worker 的方式来处理请求,每个 worker 里面只有一个主线程,那能够处理的并发数很有限啊,多少个 worker 就能处理多少个并发,何来高并发呢?非也,这就是 Nginx 的高明之处,Nginx 采用了异步非阻塞的方式来处理请求,也就是说,Nginx 是可以同时处理成千上万个请求的。

    nginx模块

    Nginx 的内部结构是由核心部分和一系列的功能模块所组成。这样划分是为了使得每个模块的功能相对简单,便于开发,同时也便于对系统进行功能扩展。Nginx 将各功能模块组织成一条链,当有请求到达的时候,请求依次经过这条链上的部分或者全部模块,进行处理。每个模块实现特定的功能。
    Nginx 的模块根据其功能基本上可以分为以下几种类型:

    • event module: 搭建了独立于操作系统的事件处理机制的框架,及提供了各具体事件的处理。包括 ngx_events_module, ngx_event_core_module和ngx_epoll_module 等。Nginx 具体使用何种事件处理模块,这依赖于具体的操作系统和编译选项。
    • phase handler: 此类型的模块也被直接称为 handler 模块。主要负责处理客户端请求并产生待响应内容,比如 ngx_http_static_module 模块,负责客户端的静态页面请求处理并将对应的磁盘文件准备为响应内容输出。
    • output filter: 也称为 filter 模块,主要是负责对输出的内容进行处理,可以对输出进行修改。例如,可以实现对输出的所有 html 页面增加预定义的 footbar 一类的工作,或者对输出的图片的 URL 进行替换之类的工作。
    • upstream: upstream 模块实现反向代理的功能,将真正的请求转发到后端服务器上,并从后端服务器上读取响应,发回客户端。upstream 模块是一种特殊的 handler,只不过响应内容不是真正由自己产生的,而是从后端服务器上读取的。
    • load-balancer: 负载均衡模块,实现特定的算法,在众多的后端服务器中,选择一个服务器出来作为某个请求的转发服务器。

    nginx配置

    
    

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