带你全面认识Nginx

Nginx特点

  • Nginx作用
  • Nginx安装
  • Nginx应用核心概念
    • 动态代理
    • 反向代理
    • 动静分离
    • 负载均衡

Nginx 是开源、高性能、高可靠的 Web 和反向代理服务器,而且支持热部署,几乎可以做到 7 * 24 小时不间断运行,即使运行几个月也不需要重新启动,还能在不间断服务的情况下对软件版本进行热更新。性能是 Nginx 最重要的考量,其占用内存少、并发能力强、能支持高达 5w 个并发连接数,最重要的是, Nginx 是免费的并可以商业化,配置使用也比较简单。

Nginx作用

Nginx的最重要的几个使用场景:
1.静态资源服务,通过本地文件系统提供服务;
2.反向代理服务,延伸出缓存,负载均衡等;
3.Api服务

对于前端来说 Node.js 并不陌生, Nginx 和 Node.js 的很多理念类似, HTTP 服务器、事件驱动、异步非阻塞等,且 Nginx 的大部分功能使用 Node.js 也可以实现,但 Nginx 和 Node.js 并不冲突,都有自己擅长的领域。 Nginx 擅长于底层服务器端资源的处理(静态资源处理转发、反向代理,负载均衡等), Node.js 更擅长上层具体业务逻辑的处理,两者可以完美组合。

Nginx安装

本文演示的是Linux Centos7操作系统上安装nginx

yum install nginx -y

主要关注的文件夹有两个:

  1. /etc/nginx/conf.d/ 是子配置项存放处, /etc/nginx/nginx.conf 主配置文件会默认把这个文件夹中所有子配置项都引入;
  2. /usr/share/nginx/html/ 静态文件都放在这个文件夹,也可以根据你自己的习惯放在其他地方
# Nginx配置文件
/etc/nginx/nginx.conf # nginx 主配置文件
/etc/nginx/nginx.conf.default

# 可执行程序文件
/usr/bin/nginx-upgrade
/usr/sbin/nginx

# nginx库文件
/usr/lib/systemd/system/nginx.service # 用于配置系统守护进程
/usr/lib64/nginx/modules # Nginx模块目录

# 帮助文档
/usr/share/doc/nginx-1.16.1
/usr/share/doc/nginx-1.16.1/CHANGES
/usr/share/doc/nginx-1.16.1/README
/usr/share/doc/nginx-1.16.1/README.dynamic
/usr/share/doc/nginx-1.16.1/UPGRADE-NOTES-1.6-to-1.10

# 静态资源目录
/usr/share/nginx/html/404.html
/usr/share/nginx/html/50x.html
/usr/share/nginx/html/index.html

# 存放Nginx日志文件
/var/log/nginx

Nginx应用核心概念

代理是在服务器和客户端之间假设的一层服务器,代理将接受客户端的请求并将它转发给服务器,然后将服务器的相应转发给客户端.

动态代理

正向代理,意思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。

正向代理是为我们服务的,即为客户端服务的,客户端可以根据正向代理访问到它本身无法访问到的服务器资源。

正向代理对我们是透明的,对服务端是非透明的,即服务端并不知道自己收到的是来自代理的访问还是来自真实客户端的访问。

反向代理

反向代理*(Reverse Proxy)方式是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。

反向代理是为服务端服务的,反向代理可以帮助服务器接收来自客户端的请求,帮助服务器做请求转发,负载均衡等。

反向代理对服务端是透明的,对我们是非透明的,即我们并不知道自己访问的是代理服务器,而服务器知道反向代理在为他服务。
反向代理的优势:

  1. 隐藏真实服务器;
  2. 负载均衡便于横向扩充后端动态服务;
  3. 动静分离,提升系统健壮性;

动静分离

动静分离是指在 web 服务器架构中,将静态页面与动态页面或者静态内容接口和动态内容接口分开不同系统访问的架构设计方法,进而提示整个服务的访问性和可维护性。

一般来说,都需要将动态资源和静态资源分开,由于 Nginx 的高并发和静态资源缓存等特性,经常将静态资源部署在 Nginx 上。如果请求的是静态资源,直接到静态资源目录获取资源,如果是动态资源的请求,则利用反向代理的原理,把请求转发给对应后台应用去处理,从而实现动静分离。

使用前后端分离后,可以很大程度提升静态资源的访问速度,即使动态服务不可用,静态资源的访问也不会受到影响。

负载均衡

般情况下,客户端发送多个请求到服务器,服务器处理请求,其中一部分可能要操作一些资源比如数据库、静态资源等,服务器处理完毕后,再将结果返回给客户端。这种模式对于早期的系统来说,功能要求不复杂,且并发请求相对较少的情况下还能胜任,成本也低。随着信息数量不断增长,访问量和数据量飞速增长,以及系统业务复杂度持续增加,这种做法已无法满足要求,并发量特别大时,服务器容易崩。
很明显这是由于服务器性能的瓶颈造成的问题,除了堆机器之外,最重要的做法就是负载均衡。请求爆发式增长的情况下,单个机器性能再强劲也无法满足要求了,这个时候集群的概念产生了,单个服务器解决不了的问题,可以使用多个服务器,然后将请求分发到各个服务器上,将负载分发到不同的服务器,这就是负载均衡,核心是「分摊压力」。 Nginx 实现负载均衡,一般来说指的是将请求转发给服务器集群。

Nginx 实现负载均衡的策略:

  • 轮询策略:默认情况下采用的策略,将所有客户端请求轮询分配给服务端。这种策略是可以正常工作的,但是如果其中某一台服务器压力太大,出现延迟,会影响所有分配在这台服务器下的用户。
  • 最小连接数策略:将请求优先分配给压力较小的服务器,它可以平衡每个队列的长度,并避免向压力大的服务器添加更多的请求。
  • 最快响应时间策略:优先分配给响应时间最短的服务器。
  • 客户端 ip 绑定策略:来自同一个 ip 的请求永远只分配一台服务器,有效解决了动态网页存在的 session 共享问题。

相信通过本文的学习,你应该会对 Nginx 有一个更加全面的认识.

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