Nginx详解-优快云博客

nginx

1. 它是什么

Nginx是一款高性能的Web服务器软件，主要用于提供网上信息浏览服务，为高并发网站的应用场景而设计，可以在Linux、macOS和Windows等操作系统中运行，它的优点包括性能高、稳定性好、结构模块化、配置简单以及资源消耗非常低等。拥有HTTPS访问、gzip压缩、虚拟主机和URL重写等功能，不但可以搭配FastCGI程序处理动态请求，还可以用于代理、反向代理、负载均衡和缓存服务器等功能。

2. 功能

2.1. 进程和访问控制

Nginx由一个主进程和多个工作进程组成，主进程接收客户端请求，再转交给工作进程处理，从而很好地利用多核心CPU的计算能力。

从上图中可以很明显地看到，4个worker进程的父进程都是master进程，worker进程都是从父进程fork出来的，父进程为daemon进程。

在nginx多进程中，每个worker都是平等的，因此每个进程处理外部请求的机会权重都是一致的。

Master进程负责读取并验证配置文件nginx.conf；管理worker进程；

Worker进程职责：

每一个Worker进程都维护一个线程（避免线程切换），处理连接和请求；注意Worker进程的个数由配置文件决定，一般和CPU个数相关（有利于进程切换），配置几个就有几个Worker进程。

2.2. 日志记录

Nginx提供了非常灵活的日志记录功能，它可以使每个模块拥有独立的日志进行记录，并且根据记录内容的不同又分为访问日志和错误日志。

（1）访问日志用于记录客户端访问Nginx的每一个请求。记录用户的IP、访问时间、请求方式、响应状态、地域来源、跳转来源、使用终端等信息。

（2）错误日志记录在访问Nginx时出错的记录，可以查看某个服务的性能瓶颈。

2.3. 虚拟主机技术

虚拟主机技术是指一台物理主机服务器上划分出多个磁盘空间，每个磁盘空间都是一台虚拟主机，每台虚拟主机都可以独立对外提供Web服务，且互不干扰。

利用虚拟主机可把多个不同域名的网站部署在同一台服务器上，而不必再为建立一个网站单独购买一台服务器，既解决了维护难题，又节省了硬件成本。

3. 模块配置应用

Nginx的高度模块化设计，使得每个模块的功能相对简单，便于实现功能的扩展性。

3.1. 模块化结构设计

模块化结构设计就是以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的一种方法。模块化结构设计的目的是为了降低程序复杂度，使程序设计、调试和维护等操作简单化，方便团队协作以及应用的扩展升级。

Nginx分为5大模块：核心模块、标准HTTP模块、可选HTTP模块、邮件服务模块和第三方模块。

3.2. gzip

gzip（GNU-ZIP）是一种压缩技术，经过gzip压缩后，页面大小可以变为原来的30%甚至更小。gzip网页压缩的实现需要浏览器和服务器的支持。P195

gzip的压缩过程：首先在服务器端压缩，然后传到浏览器端后解压。当浏览器支持gzip解压时，会在请求消息头中包含Accpet-Encoding：gzip，这样Nginx就会向浏览器发送经过gzip后的内容，同时在响应消息头中加入Content-Encoding：gzip，声明这是gzip后的内容，告知浏览器要先解压后才能解析输出。

3.3. 负载均衡

Nginx支持的负载均衡调度算法方式如下：

weight轮询(默认，常用)：接收到的请求按照权重分配到不同的后端服务器，即使在使用过程中，某一台后端服务器宕机，Nginx会自动将该服务器剔除出队列，请求受理情况不会受到任何影响。这种方式下，可以给不同的后端服务器设置一个权重值(weight)，用于调整不同的服务器上请求的分配率；权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的。

ip_hash（常用）：每个请求按照发起客户端的ip的hash结果进行匹配，这样的算法下一个固定ip地址的客户端总会访问到同一个后端服务器，这也在一定程度上解决了集群部署环境下session共享的问题。

fair：智能调整调度算法，动态的根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配，响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高，响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少；结合了前两者的优点的一种调度算法。但是需要注意的是Nginx默认不支持fair算法，如果要使用这种调度算法，请安装upstream_fair模块。

url_hash：按照访问的url的hash结果分配请求，每个请求的url会指向后端固定的某个服务器，可以在Nginx作为静态服务器的情况下提高缓存效率。同样要注意Nginx默认不支持这种调度算法，要使用的话需要安装Nginx的hash软件包。