【Nginx】01-什么是Nginx？Nginx技术的功能及其特性介绍

1. 介绍

• Nginx (“engine x”) 是一个具有高性能的【HTTP】和【反向代理】的【WEB服务器】，同时也是一个【POP3/SMTP/IMAP代理服务器】，是由伊戈尔·赛索耶夫 (俄罗斯人) 使用 C 语言编写的。Nginx 的第一个版本是 2004年10月4号 发布的 0.1.0 版本。另外值得一提的是，伊戈尔·赛索耶夫将 Nginx 的源码进行了开源，这也为 Nginx 的发展提供了良好的保障。
• Nginx 官网：https://nginx.org

1.1 常见服务器的对比

• 打开 Nginx 的官网，点击右边栏中的【about】。

  

• 可以看到一段话，根据 Netcraft 公司的调研，Nginx 实时的全球服务器市场占比份额，笔者写本文时是 2022 年 11 月，可以看到 Nginx 占全球服务器市场的 21.21% ，将近五分之一的市场，可以说是非常牛逼了。

  

• 我们可以点进这个超链接，进入 [Netcraft 官网](November 2022 Web Server Survey | Netcraft News)，可以看到最新的全球服务器占比图。可以看到，Nginx 自 2010 开始就发展非常迅猛。

  

1）IIS

• 全称 (Internet Information Services) 即互联网信息服务，是由微软公司提供的基于 Windows 系统的互联网基本服务。Windows 作为服务器在稳定性与其他一些性能上都不如类 UNIX 操作系统，因此在需要高性能 Web 服务器的场合下，IIS 可能就会被"冷落"。

2）Tomcat

• Tomcat 是一个运行 Servlet 和 JSP 的 Web 应用软件，Tomcat 技术先进、性能稳定而且开放源代码，因此深受 Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的 Web 应用服务器。但是 Tomcat 天生是一个重量级的 Web 服务器，对静态文件和高并发的处理比较弱。
• 一台空载的 Tomcat 服务器，其并发访问量最高在 200~300 左右。而一台 Nginx 服务器可以达到 5 万~6 万 次/秒的并发访问量。

3）Apache

• Apache 的发展时期很长，同时也有过一段辉煌的业绩。从上图可以看出大概在 2014 年以前都是市场份额第一的服务器。Apache 有很多优点，如稳定、开源、跨平台等。但是它出现的时间太久了，在它兴起的年代，互联网的产业规模远远不如今天，所以它被设计成一个重量级的、不支持高并发的Web服务器。在 Apache 服务器上，如果有数以万计的并发 HTTP 请求同时访问，就会导致服务器上消耗大量内存，操作系统内核对成百上千的 Apache 进程做进程间切换也会消耗大量的 CUP 资源，并导致 HTTP 请求的平均响应速度降低，这些都决定了 Apache 不可能成为高性能的 Web 服务器。这也促使了 Lighttpd 和 Nginx 的出现。

4）Lighttpd

• Lighttpd 是德国的一个开源的 Web 服务器软件，它和 Nginx 一样，都是轻量级、高性能的 Web 服务器，欧美的业界开发者比较钟爱 Lighttpd ，而国内的公司更多的青睐 Nginx ，同时网上 Nginx 的资源要更丰富些。

• 经过各个服务器的对比，种种迹象都表明，Nginx 将以性能为王。这也是我们为什么选择 Nginx 的理由。

1.2 Nginx的优点

(1) 速度更快、并发更高

• 单次请求或者高并发请求的环境下，Nginx 都会比其他 Web 服务器响应的速度更快。一方面在正常情况下，单次请求会得到更快的响应，另一方面，在高峰期 (如有数以万计的并发请求)，Nginx 比其他 Web 服务器更快的响应请求。Nginx 之所以有这么高的并发处理能力和这么好的性能，是因为 Nginx 采用了多进程和 I/O 多路复用 (epoll) 的底层实现。

(2) 配置简单、扩展性强

• Nginx 的设计极具扩展性，它本身就是由很多模块组成，这些模块的使用可以通过配置文件的配置来添加。这些模块有官方提供的也有第三方提供的模块，如果需要完全可以开发服务自己业务特性的定制模块。

(3) 高可靠性

• Nginx 采用的是多进程模式运行，其中有一个 master 主进程和 N 多个 worker 进程。master 进程负责管理 worker 进程。worker 进程的数量我们可以手动设置，每个 worker 进程之间都是相互独立提供服务，并且 master 主进程可以在某一个 worker 进程出错时，快速去"拉起"新的 worker 进程提供服务。

(4) 热部署

• 现在互联网项目都要求以 7×24 小时地进行服务的提供，针对于这一要求，Nginx 也提供了热部署功能，即可以在 Nginx 不停止的情况下，对Nginx 进行文件升级、更新配置和更换日志文件等功能。

(5) 成本低、BSD许可证

• BSD 是一个开源的许可证，世界上的开源许可证有很多，现在比较流行的有六种分别是GPL、BSD、MIT、Mozilla、Apache、LGPL。这六种的区别是什么，我们可以通过下面一张图来解释下：

  
  
  

• Nginx 本身是开源的，我们不仅可以免费的将 Nginx 应用在商业领域，而且还可以在项目中直接修改 Nginx 的源码来定制自己的特殊要求。这些点也都是 Nginx 为什么能吸引无数开发者继续为 Nginx 来贡献自己的智慧和青春。比如 OpenRestry 这款产品就是 Nginx + Lua ；淘宝在 Nginx 的基础上进行二次开发的产品 Tengine 。

  

2. Nginx常用功能

• Nginx 提供的基本功能服务从大体上归纳为"基本HTTP服务"、“高级HTTP服务”和"邮件服务"等三大类。

2.1 基本HTTP服务

Nginx 可以提供基本 HTTP 服务，可以作为 HTTP 代理服务器和反向代理服务器，支持通过缓存加速访问，可以完成简单的负载均衡和容错，支持包过滤功能，支持 SSL 等。

• 处理静态文件、处理索引文件以及支持自动索引；
• 提供反向代理服务器，并可以使用缓存加上反向代理，同时完成负载均衡和容错；
• 提供对 FastCGI 、memcached 等服务的缓存机制，同时完成负载均衡和容错；
• 使用 Nginx 的模块化特性提供过滤器功能。Nginx 基本过滤器包括 gzip 压缩、ranges 支持、chunked 响应、XSLT、SSI 以及图像缩放等。其中针对包含多个 SSI 的页面，经由 FastCGI 或反向代理，SSI 过滤器可以并行处理。
• 支持 HTTP 下的安全套接层安全协议 SSL 。
• 支持基于加权和依赖的优先权的 HTTP/2 。

2.2 高级HTTP服务

• 支持基于名字和 IP 的虚拟主机设置。
• 支持 HTTP/1.0 中的 KEEP-Alive 模式和管线 (PipeLined) 模型连接。
• 自定义访问日志格式、带缓存的日志写操作以及快速日志轮转。
• 提供 3xx~5xx 错误代码重定向功能。
• 支持重写 (Rewrite) 模块扩展。
• 支持重新加载配置以及在线升级时无需中断正在处理的请求。
• 支持网络监控。
• 支持 FLV 和 MP4 流媒体传输。

2.3 邮件服务

Nginx 提供邮件代理服务也是其基本开发需求之一，主要包含以下特性：

• 支持 IMPA/POP3 代理服务功能。
• 支持内部 SMTP 代理服务功能。

Nginx支持电子邮件协议：

• POP3 ：Post Office Protocol 3 。邮局协议的第三个版本。
• SMTP：Simple Mail Transfer Protocol 。简单邮件传输协议。
• IMAP：Internet Mail Access Protocol 。交互式邮件存取协议。

3. 反向代理

• 反向代理是 Nginx 的三大核心功能之一。为了更好地理解反向代理，先来介绍一下正向代理。

3.1 正向代理

• 在没有代理时，客户端和服务端都是直接通信 (下图三角形的底边) 。
• 而正向代理就是在客户端和服务端之间添加了一个代理。客户端发送请求时，不再直接发送到服务端，而是先发送到代理 Proxy ，经过代理 Proxy 再将请求发送到代理认为合适的服务端去处理。
• 服务端响应时，响应的数据不是直接返回给客户端，也是先返回给代理，再由代理返回给客户端。
• 代理 Proxy 就相当于客户端和服务端之间的中间人。我们常用的就是基于这种模式。

3.2 反向代理

• 反向代理可以接收客户端的请求，把客户端的请求分发给多个不同的服务端，降低单个服务端的压力。
• 可以将服务端隐藏起来，增强了服务端安全性。
• 【正向】一词的理解，就是正向代理是为客户端而服务的；而【反向】就相反，反向代理是为服务端服务的。

4. Nginx常用功能模块

4.1 Nginx 四大核心功能：

• 静态资源部署 (前端页面)；
• Rewrite 地址重写；
• 反向代理；
• 负载均衡；

4.2 Nginx核心组成

• nginx 二进制可执行文件
• nginx.conf 配置文件
• error.log 错误的日志记录
• access.log 访问日志记录