nginx简明入门教程

  • 时间:2018-06-18 22:59 作者:阿伊土鳖小码农 来源:阿伊土鳖小码农 阅读:187
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摘要:nginx简介nginx是什么Nginx ("engine x") 是一个高性可以的HTTP和 反向代理商 服务器,也是一个 IMAP/POP3/SMTP 服务器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru 站点开发的,第一个公开版本0.1.0发布于200

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nginx简介

  • nginx是什么

Nginx ("engine x") 是一个高性可以的HTTP和 反向代理商 服务器,也是一个 IMAP/POP3/SMTP 服务器。 Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru 站点开发的,第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布,因它的稳固性、丰富的功可以集、示例配置文件和低系统资源的耗费而闻名。2011年6月1日,nginx 1.0.4发布。

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理商服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理商服务器,并在一个BSD-like 协议下发行。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发,供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler(俄文:Рамблер)用。其特点是占有内存少,并发可以力强,事实上nginx的并发可以力的确在同类型的网页服务器中体现较好,中国大陆用nginx网站使用户有:淘宝、百度、新浪、网易、腾讯等。

  • nginx的主流应使用场景

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nginx七层load balance结构图

  • nginx的特点

a. 高并发连接: 官方称单节点支持5万并发连接数,实际生产环境可以够承受2-3万并发。

b. 内存耗费少: 在3万并发连接下,开启10个nginx进程仅耗费150M内存 (15M*10=150M)

c. 配置简单

d. 成本低廉: 开源免费

e. 支持rewrite重写规则: 可以够根据域名、url的不同,将http请求分发到后台不同的应使用服务器节点上

f. 内置健康检查功可以: 假如后台的某台应使用节点挂了,请求不会再转发给这个节点,不影响线上功可以

g. 节省带宽: 支持gzip压缩

h. 反向代理商: 支持分布式部署环境,消除单点故障,支持7 * 24小时不停机发布

nginx原理(Unix I/O模型简介)

  • I/O模型种类

阻塞(blocking)非阻塞(nonblocking )
同步(synchronous )阻塞I/O(blocking I/O)I/O多路复使用(I/O multiplexing)非阻塞I/O(nonblocking I/O)信号驱动I/O(signal driven I/O)
异步(asynchronous )异步I/O(a

以上表格定义参考 《Unix网络编程》 第三版第一卷

  • 少量基本概念

I/O涉及的对象:

应使用程序进程(简称进程)

操作系统内核(简称内核)

I/O经历的过程(以读操作为例):

等待数据准备(简称准备过程)

将数据从内核拷贝到进程(简称拷贝过程)

阻塞:进程在准备过程中阻塞地等待

非阻塞:进程在准备过程中不会阻塞

同步:进程在拷贝过程中需要阻塞等待

异步:进程在拷贝过程中不需要阻塞等待

  • 同步阻塞I/O

1. 阻塞I/O

最常见也是默认情况下我们会用的,进程发起read操作后,进程阻塞等待数据准备就绪,进程阻塞等待内核将数据拷贝到进程中。

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所以,blocking IO的特点就是再IO执行的两个阶段都被block了

2. I/O多路复使用

所谓的select、epoll,又叫事件驱动I/O。在java中叫nio,进程发起一个或者多个socket的read请求后:使用select/epoll方法阻塞等待数据就绪,一旦有至少一个就绪,进程阻塞等待内核拷贝数据到进程中。解决单个连接并不比阻塞I/O快。好处在于能提高并发性,一个线程可同时解决多个连接。

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所以,IO多路复使用的特点是通过一种机制可以够同时等待多个文件形容符,而这些文件形容符(套接字形容符)其中任意一个进入读就绪状态,select()函数即可以返回。

  • 同步非阻塞I/O

1. 非阻塞I/O

进程发起read操作后

----进程无需阻塞等待数据准备就绪,若未就绪立即返回err

----进程过一段时间后再次发起read操作,讯问能否准备就绪

----若已经准备就绪,则进程阻塞等待内核将数据拷贝到进程中

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所以,nonblocking IO的特点就是使用户进程需要不断地主动讯问kernel数据准备好了没有

2. 信号驱动I/O

进程发起read操作时,注册信号handler

----进程无需阻塞等待数据准备就绪

----数据就绪后内核通过信号通知进程,并调使用进程注册的信号handler

----进程阻塞等待数据拷贝

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  • 异步非阻塞I/O

进程发起read操作,将socket和接收数据的buffer传递给内核后:

----无需阻塞等待数据准备就绪

----数据就绪后也无需阻塞等待内核拷贝数据

----内核拷贝数据完成后发送信号通知进程数据已经可使用

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nginx 如何保证强大的并发可以力

nginx用epoll(linux2.6内核)和kqueue(freebsd)网络模型,而apache用传统的select模型

epoll 与 select都是 I/O 多路复使用

epoll是当前在Linux下开发大规模并发网络程序的热门选择

  • select模型与epoll模型的比照

select模型的缺点

a. 最大并发数限制,由于一个进程所打开的FD(文件形容符)是有限制的,由FD_SETSIZE设置,默认值是1024/2048,因而Select模型的最大并发数就被相应限制了。自己改改这个FD_SETSIZE?想法虽好,可是先看看下面吧…

b. 效率问题,select每次调使用都会线性扫描一律的FD集合,这样效率就会呈现线性下降,把FD_SETSIZE改大的后果就是,大家都慢慢来,什么?都超时了??!!

c. 内核/使用户空间 内存拷贝问题,如何让内核把FD消息通知给使用户空间呢?在这个问题上select采取了内存拷贝方法。

从上面看,select和epoll都需要在返回后,通过遍历文件形容符来获取就绪的socket。事实上,同时连接的大量用户端在同一时刻只有很少处于就绪状态,因而随着监视的文件数量增长,其效率也会呈现线性下降。

epoll 模型的优点

a. 相对于select和poll来说,epoll更加灵活,没有形容符限制(它所支持的FD上限是最大能打开文件的数目,这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左 右,具体数目能cat /proc/sys/fs/file-max察看)。epoll用一个文件形容符管理多个形容符,将使用户关系的文件形容符的事件存放到内核的一个事件表中,这样在使用户空间和内核空间的copy只要一次。

b. IO的效率不会随着监视fd的数量的增长而下降。epoll不同于select和poll轮询的方式,而是通过每个fd定义的回调函数来实现的。只有就绪的fd才会执行回调函数。

c. 内存拷贝,Epoll在这点上用了“共享内存”,这个内存拷贝也省略了。

Epoll不仅会告诉应使用程序有I/O事件到来,还会告诉应使用程序相关的信息,根据这些信息应使用程序就可以直接定位到事件,而不必遍历整个FD集合

nginx配置实例

nginx配置文件见 $NGINX_HOME/conf/nginx.conf文件

  • 反向代理商

user nobody nobody;

worker_processes 2; // 与CPU数目一致

error_log /var/log/nginx/nginx_error.log crit; // 错误日志

pid /usr/local/nginx/nginx.pid

events {

use epoll; // 用epoll模型

worker_connections 1024;

}

http{

upstream WB { // 负载均衡配置,能配置多个

ip_hash; // 设置负载均衡策略为ip_hash,会根据请求来源ip做hash,同一个C类地址网段hash值相同

server 192.168.4.1:8080; // 反向代理商到后端应使用服务器节点上

server 192.168.4.2:8080;

}

server {

location / {

proxy_connect_timeout 3;

proxy_send_timeout 30;

proxy_read_timeout 30;

proxy_pass http://WB/; // 配置所有请求都会分发到 WB 这个负载均衡器上

expires 1d;

}

}

  • https

server {

listen 443;

ssl on;

ssl_certificate /usr/local/nginx/server.crt;

ssl_certificate_key /usr/local/nginx/server.key;

error_page 497 https://$host$uri?$args;

}

  • 缓存静态化文件

server {

location ~* \.(gif|jpg|jpeg|png|css|js|ico|html)$ {

root /usr/local/nginx/html/;

expires 3d;

}

}

以上就是nginx的基本原理详情和入门例程,假如大家在实际操作过程中有什么问题,欢迎给我留言讨论。欢迎关注本服务号,每天都有实使用的互联网干货知识分享。

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