Nginx的简析

Nginx是由俄罗斯软件工程师Igor Sysoev（塞索耶夫）开发的一个高性能的HTTP和反向代理服务器，基于C语言编写。

Nginx最大的特点是对高并发的支持和高效的负载均衡，在高并发的需求场景下，是Apache服务器不错的替代品。

Nginx用于WEB服务器，相较于Apache，Nginx使用更少的资源，支持更多的并发链接，体现更高的效率。

能够支持高达50000个并发的连接数的响应。（理论上Nginx支持的并发链接上限取决于你的内存）

Nginx用于负载均衡服务器时，可以通过其负载均衡的内置策略和扩展实现。

将负载分摊到不同的服务单元，既保证服务的可用性，又保证响应足够快，给用户良好的体验。

Nginx最早开发这个产品的目的之一是作为邮件代理服务器。

Nginx的特性：

模块化设计。较好的扩展性。

高可靠性：一个master process（监控进程）启动一或多个工作线程，每个线程响应多个请求。

低内存消耗：10000个keepalive连接在Nginx中仅消耗2.5MB内存（官方数据）

支持热部署：不停机更新配置文件、更新日志文件、更新服务器程序版本

处理响应请求快：在正常的情况下，单次请求会得到更快的响应。在高峰期，Nginx可以比其他的Web服务器更快的响应请求。

Nginx的内部结构是由核心部分和一系列的功能模块所组成。

模块化的优点：

使得每个模块的功能相对简单，便于开发和对系统进行功能扩展。

增强了Nginx源码的可读性、可扩充性和可维护性。

Nginx的模块：

从功能上分：

Handlers（处理器模块）。此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改headers信息等操作。

Handlers处理器模块一般只能有一个。

Filters （过滤器模块）。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作，最后由Nginx输出。

Proxies （代理类模块）。此类模块是Nginx的HTTP Upstream之类的模块

主要与后端一些服务比如FastCGI等进行交互，实现服务代理和负载均衡等功能。

工作过程：

HTTP发出请求给Nginx内核，Nginx内核将请求发送给一个Handler处理器模块，Handler处理HTTP请求，产生输出给Filter

过滤器模块，过滤器模块将内容进行处理产生新的输出，将输出发送给HTTP，HTTP响应请求。

从结构上分：

核心模块：构建nginx基础服务，管理其他模块。HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块

基础模块（HTTP核心模块）：HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块，

第三方模块：HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。

核心模块：

 ngx_mail_module（定义mail模块）————————→Mail模块

ngx_http_module（定义http模块）————————→Http模块

ngx_openssl_module

ngx_events_module（定义事件event模块）——→Event模块

ngx_errlog_module

ngx_core_module

配置模块：ngx_conf_module

Nginx的策略

内置策略有3种，轮询、加权轮询、IP hash

Nginx 默认提供轮询（round robin）作为负载均衡策略。

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

加权轮询（weighted round robin）

指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。

IP Hash

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。

扩展策略有2种，url hash、fair

Fair

按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。

url_hash

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。

tips:

upstream bakend{  #定义负载均衡设备的Ip及设备状态

ip_hash;

server 127.0.0.1:9090 down;

server 127.0.0.1:8080 weight=2;

server 127.0.0.1:6060;

server 127.0.0.1:7070 backup;

}

在需要使用负载均衡的server中增加

proxy_pass http://bakend/;

每个设备的状态设置为:

1.down 表示单前的server暂时不参与负载

2.weight 默认为1.weight越大，负载的权重就越大。

3.max_fails ：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream 模块定义的错误

4.fail_timeout:max_fails次失败后，暂停的时间。

5.backup： 其它所有的非backup机器down或者忙的时候，请求backup机器。所以这台机器压力会最轻。

Nginx的进程详解

主进程主要完成如下工作：

读取并验证配置信息；

创建、绑定及关闭套接字；

启动、终止及维护worker进程的个数；

无须中止服务而重新配置工作特性；

控制非中断式程序升级，启用新的二进制程序并在需要时回滚至老版本；

重新打开日志文件，实现日志滚动；

编译嵌入式perl脚本；

worker进程主要完成的任务包括：

接收、传入并处理来自客户端的连接；

提供反向代理及过滤功能；

nginx任何能完成的其它任务；

cache loader进程主要完成的任务包括：

检查缓存存储中的缓存对象；

使用缓存元数据建立内存数据库；

cache manager进程的主要任务：

缓存的失效及过期检验；

进程和线程的区别

一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。