深入淺出Nginx

2021-08-22 13:26:13 字數 3896 閱讀 5923

前言

nginx是一款輕量級的web伺服器、反向**伺服器,由於它的記憶體占用少,啟動極快,高併發能力強,在網際網路專案中廣泛應用。

架構圖上圖基本上說明了當下流行的技術架構,其中nginx有點入口閘道器的味道。

反向**伺服器?

經常聽人說到一些術語,如反向**,那麼什麼是反向**,什麼又是正向**呢?

正向**:

正向**示意圖

反向**:

反向**示意圖

由於防火牆的原因,我們並不能直接訪問谷歌,那麼我們可以借助vpn來實現,這就是乙個簡單的正向**的例子。這裡你能夠發現,正向**「**」的是客戶端,而且客戶端是知道目標的,而目標是不知道客戶端是通過vpn訪問的。

nginx的master-worker模式

nginx程序

啟動nginx後,其實就是在80埠啟動了socket服務進行監聽,如圖所示,nginx涉及master程序和worker程序。

master-worker模式

nginx.conf

master程序的作用是?

讀取並驗證配置檔案nginx.conf;管理worker程序;

worker程序的作用是?

每乙個worker程序都維護乙個執行緒(避免執行緒切換),處理連線和請求;注意worker程序的個數由配置檔案決定,一般和cpu個數相關(有利於程序切換),配置幾個就有幾個worker程序。

思考:nginx如何做到熱部署?

通過上文我們已經知道worker程序負責處理具體的請求,那麼如果想達到熱部署的效果,可以想象:

方案一:

修改配置檔案nginx.conf後,主程序master負責推送給woker程序更新配置資訊,woker程序收到資訊後,更新程序內部的執行緒資訊。(有點valatile的味道)

方案二:

修改配置檔案nginx.conf後,重新生成新的worker程序,當然會以新的配置進行處理請求,而且新的請求必須都交給新的worker程序,至於老的worker程序,等把那些以前的請求處理完畢後,kill掉即可。

nginx採用的就是方案二來達到熱部署的!

思考:nginx如何做到高併發下的高效處理?

上文已經提及nginx的worker程序個數與cpu繫結、worker程序內部包含乙個執行緒高效回環處理請求,這的確有助於效率,但這是不夠的。

作為專業的程式設計師,我們可以開一下腦洞:bio/nio/aio、非同步/同步、阻塞/非阻塞...

要同時處理那麼多的請求,要知道,有的請求需要發生io,可能需要很長時間,如果等著它,就會拖慢worker的處理速度。

nginx採用了linux的epoll模型,epoll模型基於事件驅動機制,它可以監控多個事件是否準備完畢,如果ok,那麼放入epoll佇列中,這個過程是非同步的。worker只需要從epoll佇列迴圈處理即可。

思考:nginx掛了怎麼辦?

nginx既然作為入口閘道器,很重要,如果出現單點問題,顯然是不可接受的。

答案是:keepalived+nginx實現高可用

keepalived是乙個高可用解決方案,主要是用來防止伺服器單點發生故障,可以通過和nginx配合來實現web服務的高可用。(其實,keepalived不僅僅可以和nginx配合,還可以和很多其他服務配合)

keepalived+nginx實現高可用的思路:

第一:請求不要直接打到nginx上,應該先通過keepalived(這就是所謂虛擬ip,vip)

第二:keepalived應該能監控nginx的生命狀態(提供乙個使用者自定義的指令碼,定期檢查nginx程序狀態,進行權重變化,,從而實現nginx故障切換)

我們的主戰場:nginx.conf

很多時候,在開發、測試環境下,我們都得自己去配置nginx,就是去配置nginx.conf。

nginx.conf是典型的分段配置檔案,下面我們來分析下。

虛擬主機

http的server段

訪問結果

其實這是把nginx作為web server來處理靜態資源。

第一:location可以進行正則匹配,應該注意正則的幾種形式以及優先順序。(這裡不展開)

第二:nginx能夠提高速度的其中乙個特性就是:動靜分離,就是把靜態資源放到nginx上,由nginx管理,動態請求**給後端。

第三:我們可以在nginx下把靜態資源、日誌檔案歸屬到不同網域名稱下(也即是目錄),這樣方便管理維護。

第四:nginx可以進行ip訪問控制,有些電商平台,就可以在nginx這一層,做一下處理,內建乙個黑名單模組,那麼就不必等請求通過nginx達到後端在進行攔截,而是直接在nginx這一層就處理掉。

反向**【proxy_pass】

所謂反向**,很簡單,其實就是在location這一段配置中的root替換成proxy_pass即可。root說明是靜態資源,可以由nginx進行返回;而proxy_pass說明是動態請求,需要進行**,比如**到tomcat上。

反向**,上面已經說了,過程是透明的,比如說request -> nginx -> tomcat,那麼對於tomcat而言,請求的ip位址就是nginx的位址,而非真實的request位址,這一點需要注意。不過好在nginx不僅僅可以反向**請求,還可以由使用者自定義設定http header

負載均衡【upstream】

上面的反向**中,我們通過proxy_pass來指定tomcat的位址,很顯然我們只能指定一台tomcat位址,那麼我們如果想指定多台來達到負載均衡呢?

第一,通過upstream來定義一組tomcat,並指定負載策略(iphash、加權論調、最少連線),健康檢查策略(nginx可以監控這一組tomcat的狀態)等。

第二,將proxy_pass替換成upstream指定的值即可。

負載均衡可能帶來的問題?

負載均衡所帶來的明顯的問題是,乙個請求,可以到a server,也可以到b server,這完全不受我們的控制,當然這也不是什麼問題,只是我們得注意的是:使用者狀態的儲存問題,如session會話資訊,不能在儲存到伺服器上。快取

好了,到這裡,nginx的介紹就到這裡了。

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