Nginx 基础详解

Posted 2022-02-13 雪狐晨光

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目录

Nginx简介

Nginx配置

1. 全局块

2. events块

3. http块

4. server块

5. location块

Nginx架构

1. Web请求处理机制

2. 事件处理机制

3. 设计架构

master进程

woker进程

进程启动

进程交互

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参考文档 常见服务器产品

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nginx简介

Apache\\Microsoft IIS\\Tomcat\\Lighttpd\\Nginx等。

Nginx服务器功能丰富，既可以作为HTTP服务器，也可以作为代理&反向代理或者邮件服务器；能够快速响应静态页面；支持fastcgi、ssl、virtual host、url rewrite、http basic auth、Gzip等大量功能；并且支持第三方功能模块扩展。

正向代理其实就是用户主动使用代理，这个代理对用户来说是透明的，对用户来说，这个代理属于正向。反向代理是与正向代理相反，这个代理是用户不知道的，都是在服务器端自己做的处理，这个代理对用户来说，是反向的。

客户端代理->正向代理（隐藏用户）

服务端代理->反向代理（隐藏服务）

Nginx配置

worker_processes  1;                                                       // 全局

events                                                                             // events
    worker_connections  1024;

http                                                                                   // http
    include       mime.types;                                                // http全局
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

    server                                                                            // server
        listen       80;                                                               // server全局
        server_name test1.aa.com;

        access_log  "/home/work/orp/log/webserver/access_log_wap"  main;  // format 自定义服务日志的格式字符串 off为取消访问日志 log_format main string 定义服务日志格式

        location /                                                                    // location
            root   html;
            index  index.html index.htm;
       

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html
            root   html;
       

   

   server                                                                            // server
        listen       80;                                                               // server全局
        server_name test2.aa.com;

        location /                                                                    // location
            root   html;
            index  index.html index.htm;
       

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html
            root   html;
       

   

1. 全局块

主要是设置一些影响nginx服务的整体运行的指令，通常配置nginx服务器的用户（组）、允许生成的work process数目、nginx进程PID存放路径，日志存放路径和类型以及配置文件的引入。

worker_processes  1;   // nginx进程最多可以产生的worker process数目

user  nobody;               // 配置运行nginx的用户 nobody表示所有用户可以启动

error_log  /home/work/log/error_log  notice;       // errorlog存放路径

pid        /home/work/var/nginx.pid;                      // 配置nginx进程pid存放路径

include file;                                                          // file是要引入的配置文件，它支持相对路径。注：新引用进来的文件要求运行nginx进程的用户对其具有写权限，并且符合nginx配置文件的相关语法和结构

2. events块

events 块涉及的指令主要影响 Nginx 服务器与用户的网络连接，常用的设置包括是否开启对多work process下的网络连接进行序列化，是否允许同时接收多个网络连接，选取哪种事件驱动模型来处理连接请求，每个 work process 可以同时支持的最大连接数等。

events
    use epoll;                                  // 事件驱动模型的选择 method包括select/poll/kqueue/epoll/rtsig/eventport
    worker_connections  8192;      // 配置单个worker process的最大链接数目，默认512

3. http块

http块是 Nginx 服务器配置中最频繁的部分，代理、缓存和日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里。

http 块也可以包括http全局块、server 块。

    include       mime.types;                                                // 引用mime.types文件包括浏览器可以识别的mime类型
    default_type  application/octet-stream;                         // 用于处理前端请求的mime类型
    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

4. server块

这块和虚拟主机有密切关系，虚拟主机从用户角度看，和一台独立的硬件主机是完全一样的，该技术的产生是为了节省互联网服务器硬件成本。后面会详细介绍虚拟主机的概念。

每个 http 块可以包括多个 server 块，而每个 server 块就相当于一个虚拟主机。而每个 server 块也分为全局 server 块，以及可以同时包含多个 locaton 块。

        listen       80;                                                               // 端口监听
        server_name test1.aa.com;                                        // 基于名称的虚拟主机配置

        access_log  "/home/work/orp/log/webserver/access_log_wap"  main;  // format 自定义服务日志的格式字符串 off为取消访问日志 log_format main string 定义服务日志格式

        location /                                                                    // location
            root   html;
            index  index.html index.htm;
       

5. location块

一个 server 块可以配置多个 location 块。这块的主要作用是基于 Nginx  服务器接收到的请求字符串（例如 server_name/uri-string），对虚拟主机名称（也可以是IP别名）之外的字符串（例如 前面的 /uri-string）进行匹配，对特定的请求进行处理。地址定向、数据缓存和应答控制等功能，还有许多第三方模块的配置也在这里进行。

        location /                                                                    // location
            root   html;                                                               // 配置请求的根目录
            index  index.html index.htm;                                   // 设置默认首页

       

location的语法结构：location [ = | ~ ~* | ^~] uri (...)。

uri变量是带匹配的请求字符串，可以是包含正则表达式和不包含正则表达式。据此我们可以划分为标准URI和正则URI。

• “=”： 用于标准URI前，要求请求字符串与uri严格匹配。如果已经匹配成功，就停止向下搜索并且立即处理此请求。
• “～”：用于表示URI包含正则表达式，并且区分大小写。
• “～*”：用于表示URI包含正则表达式，并且不区分大小写。
• “^～”：用于标准URI前，要求Nginx找到标识URI和请求字符串匹配度最高的location后，立即处理此location请求，而不继续使用location块中的正则uri和请求字符串匹配。

配置请求的根目录可以在location中通过指明root配置，还可以通过alias指令改变location接收到的URI请求路径。

Nginx架构

1. Web请求处理机制

一般情况完成并行处理请求的工作有三种方式可以选择：多进程、多线程和异步。关于异步，需要再次描述一下同步、异步

阻塞和非阻塞的概念。

同步和异步是描述通信模式的概念。同步机制是发送方发送请求后，需要等待接收到接收方发回的响应后才接着发送下一个请求；异步极致是和同步相反，在异步机制中，发送方发送一个请求后，不等待接收方响应这个请求，就继续发送下个请求。

阻塞和非阻塞时用来描述进程处理调用的方式，在网络通信中主要是指socket的阻塞和非阻塞，而socket的实质也就是IO操作。socket阻塞调用的方式时，调用结果返回之前，当前线程从运行状态刮起，一直等到结果返回，才进入就绪状态，获取CPU继续执行；非阻塞方式正好相反，在非阻塞方式中如果调用结果不能够马上返回，当前线程不会改起，合适立即返回进行下一个调用。

nginx服务器显著优势时能够同时处理大量并发请求。它是结合多进程机制和异步机制提供服务，异步机制是异步非阻塞的方式。nginx启动后开启多个worker process勇于接收和处理客户端请求。

2. 事件处理机制

事件驱动模型是Nginx服务器保障完整功能和良好性能的重要机制之一。事件驱动处理库，又被称为多路IO复用方法。事件驱动概念：在持续的事物管理过程中，由当前时间节点上出现的事件引起的调用可用资源执行相关任务，解决问题，防止事物堆积的一种策略。 一般由：事件收集器、事件发送器和事件处理器组成。

参考： nginx事件驱动模型_onlymayao的博客-CSDN博客_nginx 事件驱动模型

nginx中常用的事件驱动模型有：select、poll、epoll

实时信号事件驱动模型：rtsig

基于平台的事件驱动模型有：kqueue、dev/poll、eventport

3. 设计架构

Nginx 服务器使用 master/worker 多进程模式。master 进程并不处理网络请求，主要负责调度工作进程：加载配置、启动工作进程及非停升级。worker 进程负责处理网络请求与响应。

master进程

主要用来管理worker进程，具体包括如下4个主要功能：

• 接收来自外界的信号。
• 向各worker进程发送信号。
• 监控woker进程的运行状态。
• 当woker进程退出后（异常情况下），会自动重新启动新的woker进程。

woker进程

主要用来处理基本的网络事件

• 多个worker进程之间是对等且相互独立的，他们同等竞争来自客户端的请求。
• 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。同时，nginx为了更好的利用多核特性，具有cpu绑定选项，我们可以将某一个进程绑定在某一个核上，这样就不会因为进程的切换带来cache的失效。

进程启动

 进程交互

master-worker：主进程生成工作进程后，将新生成的工作进程加入到工作进程表中，并建立一个单向管道且传递给工作进程。

worker-worker：由于工作进程是相互隔离的，因此一个进程要知道另一个进程的信息，只能通过工作进程，为了达到工作进程交互的目的，主进程在生成工作进程后，在工作进程表中遍历，将该新进程的ID以及针对该进程创建的管道句柄传递给工作表中的其他工作进程，为工作进程之间的交互做准备。每个工作进程捕获通道中的可读事件，根据指令采取响应措施。

例：#向Nginx主进程发送USR1信号，重新打开日志文件  kill -USR1 `cat $PID`