Nginx 介紹

什么是 Nginx？

• Nginx 讀作 “engine-ex”。
• Nginx 是由俄羅斯程序員 Igor Sysoev 編寫，2004年10月作為一個試圖回答公眾發(fā)布 C10K 問題。其中 C10k 是同時管理 10,000 個連接的挑戰(zhàn)。Nginx 采用了事件驅(qū)動和異步架構，此設計使 Nginx 成為可擴展、高性能的服務器。
• 它是一個開源、輕量級和高性能的 Web 服務器，也用作 HTTP、HTTPS、SMTP、IMAP、POP3 協(xié)議的反向代理服務器，另一方面，它也用作 IMAP、POP3 和 IMAP 的 HTTP 負載均衡器、HTTP 緩存和電子郵件代理。
• 簡而言之，我們可以說 Nginx 是一種用于處理并發(fā)請求的軟件。

為什么要使用 Nginx？

Nginx 最重要的功能是反向代理和負載均衡，反向代理將允許我們在端口 80 上托管多個域名，同時使用不同的語言編寫后端服務，負載均衡可以把多個提供相同功能的后端服務配置成彼此冗余。

Nginx 負責訪問日志、黑名單、負載平衡和提供靜態(tài)文件訪問，后臺 Web 服務則可專注于業(yè)務邏輯處理，Nginx 是動靜分離架構的入口程序。

Nginx 支持高并發(fā)，內(nèi)存占用小。

Nginx 支持配置文件動態(tài)修改。

Nginx 是如何工作的？

Nginx進程

nginx 在啟動后，會以 daemon 的方式在后臺運行，后臺進程包含一個 master 進程和多個 worker 進程，worker 進程以非 root 用戶運行，可以在配置文件中配置運行 worker 進程的用戶。

master 進程主要用來管理 worker 進程，包含：接收來自外界的信號，向各 worker 進程發(fā)送信號，監(jiān)控 worker 進程的運行狀態(tài)，當 worker 進程退出后(異常情況下)，會自動重新啟動新的 worker 進程。

worker 進程則是處理基本的網(wǎng)絡事件。多個 worker 進程之間是對等的，他們同等競爭來自客戶端的請求，各進程互相之間是獨立的。一個請求，只可能在一個 worker 進程中處理，一個 worker 進程，不可能處理其它進程的請求。

總結其主要功能分別如下：

主進程(master process)的功能：

1. 讀取 Nginx 配置文件并驗證其有效性和正確性
2. 按照配置啟動、管理和關閉工作進程
3. 接受外界指令，比如重啟、升級及關閉服務器等指令
4. 不中斷服務，實現(xiàn)平滑升級，重啟服務并應用新的配置
5. 開啟日志文件

工作進程（woker process）的功能：

1. 接收處理客戶端的請求
2. 將請求以此送入各個功能模塊進行處理
3. IO 調(diào)用，獲取響應數(shù)據(jù)
4. 與后端服務器通信，接收后端服務器的處理結果
5. 緩存數(shù)據(jù)，訪問緩存索引，查詢和調(diào)用緩存數(shù)據(jù)
6. 發(fā)送請求結果，響應客戶端的請求
7. 接收主程序指令，比如重啟、升級和退出等

master 進程：負責加載和分析配置文件、管理 worker 進程，平滑升級
worker 進程：接收客戶端請求、將請求一次送入各模塊過濾、I/O 調(diào)用、數(shù)據(jù)緩存、發(fā)送響應
cache相關進程：cache loader (緩存索引重建)與 cache manager( 緩存索引管理)組成
--Cache loader 在 Nginx 服務啟動后由主進程生成,根據(jù)本地磁盤上緩存建立索引元數(shù)據(jù)庫后退出。
--Cache manager 在元數(shù)據(jù)更新完成后，對元數(shù)據(jù)是否過期做出判斷。

Nginx的模塊結構

Nginx 的各種功能和操作都由模塊來實現(xiàn)。Nginx 由內(nèi)核和一系列模塊組成，內(nèi)核提供web服務的基本功能，如啟用網(wǎng)絡協(xié)議，創(chuàng)建運行環(huán)境，接收和分配客戶端請求，處理模塊之間的交互。Nginx 的模塊從結構上分為核心模塊、基礎模塊和第三方模塊。 

核心模塊： HTTP 模塊、EVENT 模塊和 MAIL 模塊 

基礎模塊： HTTP Access 模塊、HTTP FastCGI 模塊、HTTP Proxy 模塊和 HTTP Rewrite 模塊 

第三方模塊： HTTP Upstream Request Hash 模塊、Notice 模塊和 HTTP Access Key 模塊及用戶自己開發(fā)的模塊。

這樣的設計使 Nginx 方便開發(fā)和擴展，Nginx的模塊默認編譯進 nginx 中，如果需要增加或刪除模塊，需要重新編譯 nginx，這一點不如 Apache 的動態(tài)加載模塊方便，最新版本 Nginx 已經(jīng)支持動態(tài)模塊。