Nginx 初探

Posted 2020-10-03

 

Nginx简介

nginx(engine X)是一个开源、轻量级、高性能的HTTP和反向代理服务器，可以代理HTTP、 IMAP/POP3/SMTP和TCP/UDP协议；
其特点是占用内存少，并发能力强，采用C语言编写，所以在性能方面有一定保证。
Nginx是一个俄罗斯人伊戈尔·赛索耶夫开发的， 第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月；截止到2017年7月11日，最新稳定
版是1.12。
与Nginx同类的Web服务有IIS、 Apache、 Tomcat等。

 

Nginx特性：

? 模块化设计
? 低内存消耗，高并发
? 事件驱动,AIO
? 高可靠性,master与worker架构
? 支持热更新配置、日志文件滚动、平滑升级
? 丰富的扩展模块

 

Nginx基本功能

? 静态资源Web服务器
? 基于域名/IP/端口的虚拟主机
? HTTP/HTTPS、 SMTP、 POP3和TCP/UDP反向代理
? 负载均衡
? 页面缓存
? 支持代理FastCGI、 uWSGI等应用服务器
? 支持gzip、 expires
? URL Rewrite
? 路径别名 

? 基于IP、用户的访问控制
? 支持访问速率、并发限制
? 等…

Nginx架构

主进程（ master process）：
1. 主要功能与外界通信和工作进程管理；
2. 读取nginx配置文件并验证有效性；
3. 建立、绑定和关闭socket；
4. 按照配置文件生成、管理和结束工作进程；
5. nginx重启、停止、重载配置文件、平滑升级、管理日志文件等。

工作进程（ worker process）：
1. 接收客户端请求，将请求交给各个功能模块处理；
2. 系统IO调用，获取响应的数据，发送响应给客户端；
3. 数据缓存管理；
4. 接收主进程指令，比如重启、关闭等。

缓存索引重建及管理进程（ cache loader & cache manager） ：
cache模块，主要由缓存索引重建（ cache loader）和缓存索引管理（ cache manager）两个进程完成，缓存索引重
建进程是在进程在nginx服务启动一段时间之后（默认是1分钟）由主进程生成，对本地磁盘的索引文件在内存中建
立元数据库，包括扫描、过期更新等操作，完成后退出。

 

 

Nginx与Apache对比

? Nginx轻量级，比Apache占用内存更少，尤其是prefork模型；
? Nginx更抗并发，单机支持10万+QPS， Nginx处理请求是异步非阻塞的，而Aapche是阻塞的；
? Nginx采用多进程工作模式，而Apache有多进程和多进程多线程两种工作模式；
? Nginx高度模块化设计，有很多丰富的模块，更好的扩展性；
? Apache历史悠久（在九几年就已经流行了），稳定性要比Nginx高；
? 采用网络I/O模型不同， Apache采用select， Nginx在Linux2.6+上采用epoll。

 

网络IO模型

简单来说，网络I/O是用户态和内核态之间的数据交换。
一次网络数据读取操作，大概是这样的：
应用进程通过系统调用（ read） ->由用户态转到内核态->内核将请求的数据发送到内核缓冲区->应用进程查看内核
缓冲区是否有数据->如果有则把数据拷贝到用户态->完成I/O操作
? 阻塞
? 非阻塞
? 同步
? 异步
? IO多路复用