Nginx入门及技术指南

清疚 2022-02-15 03:12 226阅读 0赞

# 1. Nginx介绍 #

Nginx是一款自由的、开源的、高性能的HTTP服务器和反向代理服务器；同时也是一个IMAP、POP3、SMTP代理服务器；Nginx可以作为一个HTTP服务器进行网站的发布处理，另外nginx可以作为反向代理进行负载均衡的实现。

## 1.1 正向代理与反向代理 ##

### 正向代理 ###

正向代理也是大家最常接触的到的代理模式，我们会从两个方面来说关于正向代理的处理模式，分别从软件方面和生活方面来解释一下什么叫正向代理。

比如我们想要访问facebook，但是因为国内的网络环境我们是访问不了的，我们就会去使用一些翻墙工具，帮助我们访问facebook，那么翻墙工具背后实际上就是一个可以访问国外网站的代理服务器，我们将请求发送给代理服务器，代理服务器去访问国外的网站，然后将访问到的数据传递给我们。

上述这样的代理模式称为正向代理，正向代理最大的特点是客户端非常明确要访问的服务器地址；服务器只清楚请求来自哪个代理服务器，而不清楚来自哪个具体的客户端；正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。

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### 反向代理 ###

明白了什么是正向代理，我们继续看关于反向代理的处理方式，举例如某宝网站，每天同时连接到网站的访问人数已经爆表，单个服务器远远不能满足人民日益增长的购买欲望了，此时就出现了一个大家耳熟能详的名词：分布式部署；也就是通过部署多台服务器来解决访问人数限制的问题；某宝网站中大部分功能也是直接使用nginx进行反向代理实现的。

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## 1.2 为什么选择Nginx ##

（1）更快

这表现在两个方面：一方面，在正常情况下，单次请求会得到更快的响应；另一方面，在高峰期（如有数以万计的并发请求），Nginx可以比其他Web服务器更快地响应请求。

（2）高扩展性

Nginx的设计极具扩展性，它完全是由多个不同功能、不同层次、不同类型且耦合度极低的模块组成。因此，当对某一个模块修复Bug或进行升级时，可以专注于模块自身，无须在意其他。而且在HTTP模块中，还设计了HTTP过滤器模块：一个正常的HTTP模块在处理完请求后，会有一串HTTP过滤器模块对请求的结果进行再处理。这样，当我们开发一个新的HTTP模块时，不但可以使用诸如HTTP核心模块、events模块、log模块等不同层次或者不同类型的模块，还可以原封不动地复用大量已有的HTTP过滤器模块。这种低耦合度的优秀设计，造就了Nginx庞大的第三方模块，当然，公开的第三方模块也如官方发布的模块一样容易使用。

Nginx的模块都是嵌入到二进制文件中执行的，无论官方发布的模块还是第三方模块都是如此。这使得第三方模块一样具备极其优秀的性能，充分利用Nginx的高并发特性，因此，许多高流量的网站都倾向于开发符合自己业务特性的定制模块。

（3）高可靠性

高可靠性是我们选择Nginx的最基本条件，因为Nginx的可靠性是大家有目共睹的，很多家高流量网站都在核心服务器上大规模使用Nginx。Nginx的高可靠性来自于其核心框架代码的优秀设计、模块设计的简单性；另外，官方提供的常用模块都非常稳定，每个worker进程相对独立，master进程在1个worker进程出错时可以快速“拉起”新的worker子进程提供服务。

（4）低内存消耗

一般情况下，**10000**个非活跃的HTTP Keep-Alive连接在Nginx中仅消耗**2.5MB**的内存，这是Nginx支持高并发连接的基础。

（5）单机支持**10万以上**的**并发**连接

这是一个非常重要的特性！随着互联网的迅猛发展和互联网用户数量的成倍增长，各大公司、网站都需要应付海量并发请求，一个能够在峰值期顶住10万以上并发请求的Server，无疑会得到大家的青睐。理论上，Nginx支持的并发连接上限取决于内存，当然，能够及时地处理更多的并发请求，是与业务特点紧密相关的。

（6）热部署

master管理进程与worker工作进程的分离设计，使得Nginx能够提供热部署功能，即可以在7×24小时不间断服务的前提下，升级Nginx的可执行文件。当然，它也支持不停止服务就更新配置项、更换日志文件等功能。

（7）最自由的BSD许可协议

这是Nginx可以快速发展的强大动力。BSD许可协议不只是允许用户免费使用Nginx，它还允许用户在自己的项目中直接使用或修改Nginx源码，然后发布。这吸引了无数开发者继续为Nginx贡献自己的智慧。

## 1.3 Nginx原理解析 ##

### web服务器的请求处理机制 ###

web服务器和客户端是一对多的关系，Web服务器必须有能力同时为多个客户端提供服务。一般来说完成并行处理请求工作有三种方式：

1、多进程方式

多进程方式指，服务器每当收到一个客户端请求时，就有服务器主进程生成一个子进程出来和客户端建立连接进行交互，直到连接断开该子进程就结束了。

多进程方式的优点是设计简单，各个子进程相对独立，处理客户端请求时彼此不受干扰；缺点是操作系统生成一个子进程需要进行内存复制等操作，在资源和时间上会产生一定的开销；当有大量请求时，会导致系统性能下降；

例如：即时聊天程序，一台服务器可能要维持数十万的连接，那么就要启动数十万的进程来维持。这显然不可能。

2、多线程方式

多线程方式指每当服务器接收到一个请求后，会由服务器主进程派生出一个线程出来和客户端进行交互。由于操作系统产生出一个线程的开销远远小于一个进程的开销。故多线程方式在很大程度上减轻了Web服务器对系统资源的要求。

缺点：稳定性！假设某个进程突然关闭会造成整个进程中的所有线程都崩溃。

3、异步方式

使用非阻塞方式处理请求，是三种方式中开销最小的。但异步方式虽然效率高，但要求也高，因为多任务之间的调度如果出现问题，就可能出现整体故障，因此使用异步工作的，一般是一些功能相对简单，但却符合服务器任务调度、且代码中没有影响调度的错误代码存在的程序。

优点：性能最好！一个进程或线程处理多个请求，不需要额外开销，性能最好，资源占用最低。

缺点：稳定性！某个进程或线程出错，可能导致大量请求无法处理，甚至导致整个服务宕机。

### web服务器对于请求的处理过程 ###

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服务器处理流程：

1）、服务器监听传入连接。

2）、客户端连接到服务器。

3）、服务器接受连接并处理输入。

4）、服务器响应客户端。

### Nginx的基本架构 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbl9kaw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

1）Nginx启动后，会产生一个主进程，主进程执行一系列的工作后会产生一个或者多个工作进程

2）在客户端请求动态站点的过程中，Nginx服务器还涉及和后端服务器的通信。Nginx将接收到的Web请求通过代理转发到后端服务器，由后端服务器进行数据处理和组织；

3）Nginx为了提高对请求的响应效率，降低网络压力，采用了缓存机制，将历史应答数据缓存到本地。保障对缓存文件的快速访问，master进程主要用来管理worker进程，具体包括以下主要功能：

（1）接收来自外界的信号。

（2）处理配置文件读取。

（3）创建，绑定和关闭套接字

（4）启动，终止和维护配置的工作(worker)进程数

（5）当woker进程退出后（异常情况下），会自动重新启动新的woker进程。

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worker进程的主要任务是完成具体的任务逻辑。其主要关注点是与客户端或后端真实服务器（此时nginx作为中间代理）之间的数据可读/可写等I/O交互事件。

（1）接收客户端请求；

（2）将请求一次送入各个功能模块进行过滤处理；

（3）与后端服务器通信，接收后端服务器处理结果；

（4）数据缓存；

（5）响应客户端请求。

## 1.4 Nginx安装及配置 ##

参考地址：https://wizardforcel.gitbooks.io/nginx-doc/content/Text/1.3\_install.html

\# yum -y install  pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl  openssl-devel

\#  wget http://nginx.org/download/nginx-1.14.1.tar.gz

\#  tar -zxvf nginx-1.14.1.tar.gz

\# cd nginx-1.14.1

\#  ./configure --prefix=/usr/local/nginx –enable-fpm \\--with-http\_stub\_status\_module \\--with-http\_gzip\_static\_module \\--with-http\_realip\_module \\--with-http\_sub\_module \\--with-http\_ssl\_module

\# make && make install

\# cd /usr/local/nginx/sbin

\# ./nginx  -V

![20190425082919615.png][]

配置环境变量

在/etc/profile 中加入：

export NGINX\_HOME=/usr/local/nginx  
export PATH=$PATH:$NGINX\_HOME/sbin

保存。

\#source /etc/profile //使配置文件生效。

nginx安装成功。

**配置支持php**

参考：[http://www.eryajf.net/1465.html][http_www.eryajf.net_1465.html]

### 配置文件说明 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbl9kaw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

http(http服务器设置)：http标准核心模块，http服务的相应配置。

server（主机设置）：接收请求的服务器需要将不同的请求按规则转发到不同的后端服务器上，在 nginx 中我们可以通过构建虚拟主机（server）的概念来将这些不同的服务配置隔离。

location（URL匹配特定位置后的设置）：location部分用于匹配网页位置（比如，根目录“/”,“/images”,等等）,server 是对应一个域名进行的配置，而 location 是在一个域名下对更精细的路径进行配置。

配置语法说明：

1）、配置文件由指令与指令块构成

2）、每条指令以;分号结尾，指令与参数间以空格符号分隔

3）、配置文件由指令与指令块构成

4）、指令块以｛｝大括号将多条指令组织在一起

5）、使用\#符号添加注释，提高可读性

6）、include语句允许组合多个配置文件以提升可维护性

7）、使用$符号使用变量

8）、部分指令的参数支持正则表达式

## 1.5 Nginx常用命令 ##

*  查看Nginx的版本号：\#nginx -V
 *  配置文件启动：\#nginx  -c </path/to/config> 为 Nginx 指定一个配置文件，来代替缺省的nginx  -t 不运行，而仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性，并尝试打开配置文件中所引用到的文件。

\#nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

*  停止： \#nginx -s stop

停止命令，等所有请求结束后关闭服务：\#kill -QUIT  <nginx主进程号>

*  退出：\#nginx -s quit
 *  重启加载配置： \#nginx -s reload

重新载入配置：\#kill -HUP  nginx主进程号

*   
 *  测试Nginx：nginx -t

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# 2. Nginx代码实现原理 #

持续完善，待续...

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