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一、Nginx介绍与安装

分类: 文章 • 2024-03-12 08:12:32

1 Nginx简介

1.1 什么是Nginx?

     Nginx是俄罗斯人编写的十分轻量级的HTTP服务器,Nginx它的发音为“engine X”，是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。Nginx因为它的稳定性、丰富的模块库、灵活的配置和低系统资源的消耗而闻名．业界一致认为它是Apache2.2＋mod_proxy_balancer的轻量级代替者，不仅是因为响应静态页面的速度非常快，而且它的模块数量达到Apache的近 2/3。对proxy和rewrite模块的支持很彻底，还支持 mod_fcgi、ssl、vhosts，适合用来做mongrel clusters的前端HTTP响应。目前Nginx在国内很多大型企业都有应用，且普及率呈逐年上升趋势。选择Nginx的理由也很简单：
第一，它可以支持 5W 高并发连接；
第二，内存消耗少；
第三，成本低。

1.2 Nginx在架构中发挥的作用

  • 网关
    — 面向客户的总入口。
  • 虚拟主机
    — 一台机器为不同的域名/ip/端口提供服务
  • 路由
    — 使用反向代理，整合后续服务为一个完整业务
  • 静态服务器
    — mvvm 模式中，用来发布前端 html/css/js/img
  • 负载集群
    — 使用 upstream，负载多个 tomcat

2 Nginx架构设计

2.1 Nginx的模块化设计

     高度模块化的设计是Nginx的架构基础。Nginx服务器被分解为多个模块，每个模块就是一个功能模块，只负责自身的功能，模块之间严格遵循“高内聚，低耦合”的原则。

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  • 核心模块
    核心模块是Nginx服务器正常运行必不可少的模块，提供错误日志记录、配置文件解析、事件驱动机制、进程管理等核心功能。
  • 标准HTTP模块
    标准HTTP模块提供HTTP协议解析相关的功能，如：端口配置、网页编码设置、HTTP响应头设置等。
  • 可选HTTP模块
    可选HTTP模块主要用于扩展标准的HTTP功能，让Nginx 能处理一些特殊的服务，如：Flash多媒体传输、解析GeoIP请求、SSL支持等。
  • 邮件服务模块
    邮件服务模块主要用于支持Nginx的邮件服务，包括对POP3 协议、IMAP协议和SMTP协议的支持。
  • 第三方模块
    第三方模块是为了扩展Nginx服务器应用，完成开发者自定义功能，如：Json支持、Lua支持等。

2.2 Nginx多进程模型

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     服务器每当收到一个客户端时。就有服务器主进程（master process）生成一个子进程（worker process）出来和客户端建立连接进行交互，直到连接断开，该子进程结束。
     使用进程的好处是各个进程之间相互独立，不需要加锁，减少了使用锁对性能造成影
响，同时降低编程的复杂度，降低开发成本。
     其次，采用独立的进程，可以让进程互相之间不会影响，如果一个进程发生异常退出时，其它进程正常工作，master进程则很快启动新的worker进程，确保服务不中断，将风险降到最低。
     缺点是操作系统生成一个子进程需要进行内存复制等操作，在资源和时间上会产生一定的开销；当有大量请求时，会导致系统性能下降。
master主要管理worker进程，包含：
     接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，监控worker进程的运行状态，当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。
发送信号的方式：
     kill -QUIT 进程号 安全停止
     kil -TERM 进程号 立即停止

2.3 Nginx的epoll模式(Nginx的异步非阻塞IO)

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上图为传统的select和poll方式（忙轮询）：
1、一个网路连接到来，多个睡眠的进程被同时叫醒，但只有一个进程能获得链接，这样会影响系统性能。
2、收集所有的tcp连接，把套接字传给操作系统处理数据给我
Epoll模式：
1、惊群（与epoll方式一样）
2、内核把事件写入Map，方便快速查找
–发生IO事件时，内核到Map中查找my_events

2.4 正向代理与反向代理

代理：是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。

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反向代理(Reverse Proxy)：指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

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3 Nginx安装配置

3.1 源码编译方式(建议)

安装make 和 g++ (一般系统中存在则无须再装，若是不存在即安装)：
     安装 make：yum -y install autoconf automake make
     安装 g++: yum -y install gcc gcc-c++
安装nginx依赖的库：
     yum -y install pcre pcre-devel
     yum -y install zlib zlib-devel
     yum install -y openssl openssl-devel
安装配置nginx:
① 下载：wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.8.tar.gz
② 解压：tar -zxvf nginx-1.15.8.tar.gz
③ 进入解压后的文件：nginx-1.15.8
④ 配置：./configure命令(./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module
–with-http_ssl_module)
⑤ 编译：make
⑥ 安装：make install
⑦ 配置环境变量：vi /etc/profile命令进入配置文件，最后一行加入export PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin/
(后方代表nginx配置文件目录路径)，执行source /etc/profile生效配置文件
注意： --prefix 指定安装目录 --with-http_ssl_module 安装 https 模块(默认安装目录/usr/local/nginx，当出现creating objs/Makefile 代表编译成功)

3.2 yum方式安装

yum install yum-utils
yum-config-manager --add-repo
https://openresty.org/package/centos/openresty.repo
yum install openresty

3.3 Nginx目录结构

  • Conf 配置文件
  • Html 网页文件
  • Logs 日志文件
  • Sbin 二进制程序

3.4 Nginx常用命令

./nginx -c nginx.conf 的文件。如果不指定，默认为 NGINX_HOME/conf/nginx.conf
./nginx -s stop 停止
./nginx -s quit 退出
./nginx -s reload 重新加载nginx.conf
注意：执行上面命令需要进入到nginx的sbin目录下，或者在其他目录下执行命令不带./

4 Nginx模型概念

Nginx会按需同时运行多个进程：
     一个主进程(master)和几个工作进程(worker)，配置了缓存时还会有缓存加载器进程(cache loader)和缓存管理器进程(cache manager)等。
     所有进程均是仅含有一个线程，并主要通过“共享内存”的机制实现进程间通信。
     主进程以root 用户身份运行，而worker、cache loader 和cache manager 均应以非特权用户身份（user 配置项）运行。
主进程主要完成如下工作：
①读取并验正配置信息；
②创建、绑定及关闭套接字；
③启动、终止及维护 worker 进程的个数；
④无须中止服务而重新配置工作特性；
⑤重新打开日志文件；
worker 进程主要完成的任务包括：
①接收、传入并处理来自客户端的连接；
②提供反向代理及过滤功能；
③nginx任何能完成的其它任务；

5 nginx.conf配置文件结构

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main（全局设置）
events设定nginx的工作模式及连接数上限
http 服务器相关属性
server（虚拟主机设置）
upstream（上游服务器设置，主要为反向代理、负载均衡相关配置）
location（URL匹配特定位置后的设置）

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