nginx端口复用配置及原理

        前阵子在nginx中配置服务时，发现服务器只对外开放了80端口，若想服务器提供多项服务，就得考虑端口如何复用了。这里是通过域名也就是server_name字段来区分各项服务的。配置如下：

http {  
     ...
    server {
        listen       80;
        server_name  blog.cn;
        root /home/www/blog;
        ...
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  laravel.cn;
        root /home/www/laravel/public;
        ...
    }
}

        上面只是配置的一个简版，我们也只需要关注这些就够了。配置了两个虚拟主机，监听同一个端口。然后在本地host文件中配置域名：

30.96.xx.xx    blog.cn
39.96.xx.xx    laravel.cn

        39.96.xx.xx是服务器的外网地址，这样输入各个域名就能跳转到对应的服务了。

        到这里算是实现了端口复用，但是就产生了一个疑问：一般服务器监听的是套接字，也就是ip地址和端口号，nginx是怎么识别到域名的呢？以及如果nginx提供的服务过多，查找服务时会不会影响效率呢？下面我们看下原理。

        其实nginx中每起一个监听的端口号，都会分配一个ngx_http_conf_port_t结构体：

typedef struct {
    //socket地址家族
    ngx_int_t family;
    //监听端口
    in_port_t port;
    //监听的端口下对应着所有的ngx_http_conf_addr_t地址
    ngx_array_t addrs;
} ngx_http_conf_port_t;

        看结构体成员可以知道除了有ip地址和端口号，还维护了一个ngx_http_conf_addr_t类型的动态数组。这个动态数组的类型也是一个结构体，定义如下：

typedef struct {
    //监听套接字的各种属性
    ngx_http_listen_opt_t opt;
    //完全匹配server_name的散列表
    ngx_hash_t hash;
    
    ...

    //servers动态数组中的成员将指向ngx_http_core_srv_conf_t结构体
    ngx_array_t servers;
} ngx_http_conf_addr_t;

        中间也省去了部分成员，可以看到ngx_http_conf_addr_t结构体重维护了一个servers动态数组，这个数组类型是ngx_http_core_srv_conf_t结构体，而这个结构体与每一个虚拟主机配置是一一对应的，就是说我们每在配置文件中定义一个虚拟主机server{}，nginx就会生成一个ngx_http_core_srv_conf_t结构体，并加入到与监听端口对应的动态数组中。总体示意图如下：

        再回头看刚开始的疑问，实际上当开始处理一个http请求时，会拿到http头部的host值，这个host就存储了访问的域名，拿到域名也就是server_name值后，也不是遍历servers动态数组，因为如果server{}过多，则会影响效率，http框架是使用了散列表来存放虚拟主机，其中每个元素的key是server_name字符串，value就是ngx_http_core_srv_conf_t结构体的指针。这样就能够快速响应客户端过来的请求。