Nginx深度解析：高性能Web服务器与负载均衡实践-优快云博客

Http服务器（Web服务器），性能⾮常⾼，⾮常注重效率，能够经受⾼负载的考验。⽀持50000个并发连接数，不仅如此，CPU和内存的占⽤也⾮常的低，10000个没有活动的连接才占⽤2.5M的内存。
反向代理服务器。
负载均衡服务器。
动静分离。一般公司会采用nginx+tomcat来搭配做http服务中间件，静态资源部署在nginx，动态请求到tomcat，提升系统性能。

Nginx主要命令：

./nginx 启动nginx
./nginx -s stop 终⽌nginx（当然也可以找到nginx进程号，然后使⽤kill -9 杀掉nginx进程）
./nginx -s reload (重新加载nginx.conf配置⽂件)

1.2 Nginx核心配置解读

Nginx的核⼼配置⽂件conf/nginx.conf包含三块内容：全局块、events块、http块。

1.2.1 全局块

从配置⽂件开始到events块之间的内容，此处的配置影响nginx服务器整体的运⾏，⽐如worker进程的数量、错误⽇志的位置等。

1.2.2 events块

events块主要影响nginx服务器与⽤户的⽹络连接，⽐如worker_connections 1024，标识每个
workderprocess⽀持的最⼤连接数为1024。

1.2.3 http块

http块是配置最频繁的部分（特别是server部分），虚拟主机的配置，监听端⼝的配置，请求转发、反向代理、负载均衡等。

二、Nginx的主要应用场景

2.1 Nginx应⽤场景之反向代理

反向代理就是，浏览器客户端发送请求到反向代理服务器（⽐如Nginx），由反向代理服务器选择原始服务器提供服务获取结果响应，最终再返回给客户端浏览器。正向代理就是在浏览器中配置代理服务器的相关信息，通过代理服务器访问⽬标⽹站，代理服务器收到⽬标⽹站的响应之后，会把响应信息返回给我们⾃⼰的浏览器客户端。

下面举例端口为8080和8081的两台服务器的反向代理配置，然后执行./nginx -s reload：

这⾥主要就是多location的使⽤，这⾥的nginx中server/location就好⽐tomcat中的
Host/Context，location 语法如下：

location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }

在nginx配置⽂件中，location主要有这⼏种形式，优先级4 > 3 > 2 > 1 > 5：

1）正则匹配 location ~ /abc{ }
2）不区分⼤⼩写的正则匹配 location ~* /abc{ }
3）匹配路径的前缀 location ^~ /abc{ }
4）精确匹配 location = /abc{ }
5）普通路径前缀匹配 location /abc{ }

2.2 Nginx应⽤场景之负载均衡

负载均衡，Nginx反向代理服务器根据请求去找到⼀个原始服务器来处理当前请求。如果⽬标服务器有多台（⽐如集群中的tomcat1，tomcat2，tomcat3...），找哪⼀个⽬标服务器来处理当前请求呢，这样⼀个寻找确定的过程就叫做负载均衡。下面举例说明：

Nginx几种负载均衡策略和配置：

轮询，默认策略，每个请求按时间顺序逐⼀分配到不同的服务器，如果某⼀个服务器下线，能⾃动剔除。

upstream abcServer{
server 111.229.248.243:8080;
server 111.229.248.243:8082;
}
location /abc {
proxy_pass http://abcServer/;
}

weight,weight代表权重，默认每⼀个负载的服务器都为1，权重越⾼那么被分配的请求越多（⽤于服务器性能不均衡的场景）。

upstream abcServer{
server 111.229.248.243:8080 weight=1;
server 111.229.248.243:8082 weight=1;
}
location /abc {
proxy_pass http://abcServer/;
}

ip_hash，每个请求按照ip的hash结果分配，每⼀个客户端的请求会固定分配到同⼀个⽬标服务器处理，可以解决session问题。

upstream abcServer{
ip_hash;
server 111.229.248.243:8080;
server 111.229.248.243:8082;
}
location /abc {
proxy_pass http://abcServer/;
}

三、ngnix的日志

nginx的日志一般默认输出信息很有限，正常为了方便排查问题，输出详细信息就很有必要。nginx为我们提供了日志的配置（在配置文件的http模块下，一般为注释状态）：

想要记录更详细的信息需要自己设置log_format，具体可设置的参数格式及说明如下：

比如通过设置nginx日志格式，就可以查看负载均衡的具体访问地址（去除注释，并在最后添加"$upstream_addr"）：

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
              '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
              '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" "$upstream_addr"'

四、Nginx的进程机制

Nginx启动后，以daemon多进程⽅式在后台运⾏，包括⼀个Master进程和多个Worker进程。

master进程，主要是管理worker进程，⽐如：接收外界信号向各worker进程发送信号（如加载配置命令），监控worker进程的运⾏状态，当worker进程异常退出后Master进程会⾃动重新启动新的worker进程等。
worker进程，worker进程具体处理⽹络请求。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，⼀般设置与机器cpu核数⼀致。

4.1 nginx信号处理流程

以 ./nginx -s reload 来说明nginx信号处理这部分：

master进程对配置⽂件进⾏语法检查；
尝试配置（⽐如修改了监听端⼝，那就尝试分配新的监听端⼝）；
尝试成功则使⽤新的配置，新建worker进程；
新建成功，给旧的worker进程发送关闭消息；
旧的worker进程收到信号会继续服务，直到把当前进程接收到的请求处理完毕后关闭。

4.2 worker多进程进程处理机制

nginx监听某个端⼝，⼀个请求到来时，如果有多个worker进程，那么每个worker进程都有
可能处理这个链接。

master进程创建之后，会建⽴好需要监听的的socket，然后从master进程再fork出多个
worker进程。所以，所有worker进程的监听描述符listenfd在新连接到来时都变得可读。
nginx使⽤互斥锁来保证只有⼀个workder进程能够处理请求，拿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，然后解析、处理、返回客户端.

nginx多进程模型好处：