【云原生 | 22】Docker运行Web服务实战之Nginx

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目录

1. Nginx介绍 

2. 为什么Nginx比其他web服务器并发高 

2.1 进程管理上的区别 

2.2 网络IO模型的选择 

2.3 进程的阻塞方式的区别 

2.4 模块开发方向不同 

2.5 Apache & Nginx差异对比

3. nginx配置文件详解

4.Nginx工作模式

4.1 master-worker： 

4.2 单进程模式： 

5. Docker中运行Nginx实验

5.1 使用官方镜像 

5.2 自定义Web页面

  结束语

---

1. Nginx介绍 

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫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。 Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在BSD-like 协议下发行。其特点是内存利用率高，并发能力强。

2. 为什么Nginx比其他web服务器并发高 

处理过程：每进来一个request，会有一个worker进程去处理。但不是全程的处理，处理到可能发生阻塞的地方。比如向后端服务器转发request，并等待请求返回。那么，这个处理的worker不会这么傻等着，他会在发送完请求后，注册一个事件：“如果后端服务器返回了，告诉我一声，我再接着干”。于是他就休息去了。此时，如果再有新的request 进来，他就可以很快再按这种方式处理。而一旦后端服务器返回了，就会触发这个事件，worker才会来接手，这个request才会接着往下走。通过这种快速处理，快速释放请求的方式，达到同样的配置可以处理更大并发量的目的。

2.1 进程管理上的区别 

Apache：         默认采用的是一个主进程 多个工作进程 每个工作进程管理一个线程 每         个线程管理一个连接         并发数 = 工作进程数 x 1 Nginx：         一个主进程 多个工作进程 每个工作进程管理多个线程（最大到65535）         并发数 = 工作进程数 x 单进程开启的线程数         淘宝等电商用的web浏览器 Tengine ，相当与Nginx的换皮，通过nginx开源项目针对电商优化的产品

2.2 网络IO模型的选择 

Apache：         select模型         select就是一个简单的选择模型（如排队请求网络资源，第一个人阻塞住第二个人依然要排着） Nginx：         epoll模型         epoll更智能的网络管理模型（如排队第一个人阻塞住，会先把第二个人网络的 IO 请求提交出来）

2.3 进程的阻塞方式的区别 

Apache：同步 阻塞型 Nginx：异步 非阻塞型

2.4 模块开发方向不同 

Apache：安全模块众多 Nginx：高性能模块众多

2.5 Apache & Nginx差异对比

Apache	Nginx
配置繁琐	配置相对简单
原生支持动态和静态页面	支持静态页面
模块相对安全	高性能模块出产迅速、社区活跃
BUG 相对较少，消耗资源较多	BUG相对较多，节省资源
对加密支持较好	对反向代理支持较好
同步阻塞型应用	异步非阻塞型应用

3. nginx配置文件详解

user  www www;
#程序运行用户和组
worker_processes auto;
#启动进程，指定nginx启动的工作进程数量，建议按照cpu数目来指定，一般等于cpu核心数目
error_log  /home/wwwlogs/nginx_error.log  crit;
#全局错误日志
pid        /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;
#主进程PID保存文件
worker_rlimit_nofile 51200;
#文件描述符数量
events 
	{
  	use epoll; 	
	#使用epoll模型，对于2.6以上的内核，建议使用epoll模型以提高性能
	
	worker_connections 51200;	 
	#工作进程的最大连接数量，根据硬件调整，和前面工作进程配合起来用，尽量大，但是别把cpu跑到100%就行每个进程允许的最多连接数， 理论上每台nginx服务器的最大连接数为worker_processes*worker_connections，具体还要看服务器的硬件、带宽等。
	}
http 
#整体环境配置--网站配置
	{
  			 include       mime.types;
  			 default_type  application/octet-stream;
			 #设定mime类型,文件传送类型由mime.type文件定义
             server_names_hash_bucket_size 128;		
			 #保存服务器名字的hash表大小
             client_header_buffer_size 32k;			
			 #客户端请求头部缓冲区大小
             large_client_header_buffers 4 32k;			
			 #最大客户端头缓冲大小
             client_max_body_size 50m;				
			 #客户端最大上传文件大小（M）
             sendfile on;
			 #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数来输出文件，对于普通应用，必须设为on。如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
             tcp_nopush     on;
			 #这个是默认的，结果就是数据包不会马上传送出去，等到数据包最大时，一次性的传输出去，这样有助于解决网络堵塞。（只在sendfile on时有效）

             keepalive_timeout 60;
			 #连接超时时间
             tcp_nodelay on;
			 #禁用nagle算法，也即不缓存数据。有效解决网络阻塞

                fastcgi_connect_timeout 300;
                fastcgi_send_timeout 300;
                fastcgi_read_timeout 300;
                fastcgi_buffer_size 64k;
                fastcgi_buffers 4 64k;
                fastcgi_busy_buffers_size 128k;
                fastcgi_temp_file_write_size 256k;
				#fastcgi设置
       			gzip on;
        		gzip_min_length  1k;
       			gzip_buffers     4 16k;
        		gzip_http_version 1.1;
        		gzip_comp_level 2;
        		gzip_types     text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/css application/xml application xml+rss;
        		gzip_vary on;
        		gzip_proxied   expired no-cache no-store private auth;
        		gzip_disable   "MSIE [1-6]\.";
        		#limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
        		##If enable limit_conn_zone,add "limit_conn perip 10;" to server section.
                server_tokens off;
				#隐藏nginx版本号（curl -I 192.168.4.154可以查看，更加安全）

               	#log format
        		log_format  access  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request"'
             	'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
             	'"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';
             	#定义日志格式
	server
        	{
                listen 80 default_server;
        		#listen [::]:80 default_server ipv6only=on;
				#监听80端口，WEB服务的监听设置，可以采用"IP地址:端口"形式
                server_name www.lnmp.org lnmp.org;
				#服务器名，可以写多个域名，用空格分隔
                index index.html index.htm index.php;
				#默认网页文件
                root  /home/wwwroot/default;
				#网页主目录
				#error_page   404   /404.html;
				include enable-php.conf;
                
				location /nginx_status
				        {
				            stub_status  on;	
				            access_log   off;
				        }
				#开启status状态监测
				location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
				        {
				            expires      30d;
				        }
				#静态文件处理，保存期30天
				location ~ .*\.(js|css)?$
				        {
				            expires      12h;
				        }
				#js和css文件处理，保存期12小时
				location ~ /\.
				        {
				            deny all;
				        }

				 access_log  /home/wwwlogs/access.log  access;
				#正确访问日志
 			}
include vhost/*.conf;
#vhost/下子配置文件生效
}

4.Nginx工作模式

nginx有两种工作模式:master-worker模式和单进程模式。在master-worker模式下，有一个master进程和至少一个的worker进程，单进程模式顾名思义只有一个进程。这两种模式有各自的特点和适用场景。

4.1 master-worker： 

该模式下，nginx启动成功后，会有一个master进程和至少一个的worker进程。master进程负责处理系统信号，加载配置，管理worker进程（启动，杀死，监控，发送消息/信号等）。worker进程负责处理具体的业务逻辑，也就是说，对外部来说，真正提供服务的是worker进程。生产环境下一般使用这种模式，因为这种模式有以下优点: 1. 稳定性高，只要还有worker进程存活，就能够提供服务，并且一个worker进程挂掉master进程会立即启动一个新的worker进程，保证worker进程数量不变，降低服务中断的概率。 2. 配合linux的cpu亲和性配置，可以充分利用多核cpu的优势，提升性能 3. 处理信号/配置重新加载/升级时可以做到尽可能少或者不中断服务（热重启）

4.2 单进程模式： 

单进程模式下，nginx启动后只有一个进程，nginx的所有工作都由这个进程负责。由于只有一个进程，因此可以很方便地利用gdb等工具进行调试。该模式不支持nginx的平滑升级功能，任何的信号处理都可能造成服务中断，并且由于是单进程，进程挂掉后，在没有外部监控的情况下，无法重启服务。因此，该模式一般只在开发阶段和调试时使用，生产环境下不会使用。（了解）

5. Docker中运行Nginx实验

5.1 使用官方镜像 

用户可以使用docker run指令直接运行官方Nginx镜像：

$dockerrun-d-p80:80--namewebservernginx
34bcd01998a76f67b1b9e6abe5b7db5e685af325d6fafb1acd0ce84e81e71e5d

然后使用docker ps指令查看当前运行的docker ps指令查看当前运行容器：

$ docker ps 
CONTAINER  ID     IMAGE     COMMAND     CREATED     STATUS     PORTS     NAMES 
34bcd01998a7      nginx "   nginx..."   2min ago Up 0.0.0.0:80->80/tcp, 443/tcp webserver

目前Nginx容器已经在0.0.0.0：80启动，并映射了80端口，此时可以打开 浏览器访问此地址，就可以看到Nginx输出的页面，如图：

5.2 自定义Web页面

同样的，创建index.html文件，并将index.html文件挂载至容器中，即可看到显示自定义的页面。

$ docker run --name nginx-container -p 80:80 -v index.html:/usr/share/nginx/ html:ro -d nginx

另外，也可以使用Dockerfile来构建新镜像。Dockerfile内容如下：

FROM nginx 
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html

开始构建镜像my-nginx：

$ docker build -t my-nginx .

构建成功后执行docker run指令：

$ docker run --name nginx-container -d my-nginx

 

  结束语

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