0001nginx简介、相关模型与原理

一. 什么是Nginx

Nginx是一个高性能HTTP反向代理服务器，以下是nginx的相关能力

1. 反向代理：nginx选择去将请求路由到那个ip
2. 通过配置文件实现集群、负载均衡
3. 可以处理2-3万并发连接数，官方监测能支持5万并发
4. 静态资源服务器：通过将静态资源变成为服务。
5. 网关：对接口进行拦截，配置安全管理

 
正向代理与反向代理的概念

正向代理：请求直接到达目标服务器
反向代理：请求被Nginx统一接收，反向代理服务器接收到之后，按照一定的规则将请求分发给指定服务器(通过http模块)
反向代理的优点：可以隐藏服务器的存在和特征，充当client和服务器的中间层，这是比较安全的。

 

二. ngnix的一些模型

1、nginx的进程模型

nginx采用单主进程，多子进程的模型

配置位置：nginx.conf
worker_processes 默认为1，也可以配置为：worker_processes auto;

请求过程：

从客户端（前端页面请求、postman请求）到nginx（master）接收请求，分发请求到工作进程，工作进程处理请求并将返回结果发送给客户端，最后管理nginx与客户端的链接。

1. 客户端发送请求：当客户端发送HTTP请求到Nginx服务器时，Nginx会监听并接收这个请求。
2. Nginx接收请求：Nginx的主进程接收到客户端的请求后，会将请求分发给工作进程（worker process）来处理。
3. 工作进程处理请求：工作进程会根据Nginx的配置文件中的规则，对请求进行处理。这包括处理静态文件、代理请求到后端服务器、负载均衡等操作。
4. 响应客户端：工作进程处理完请求后，会生成相应的HTTP响应，并将响应发送回给客户端。
5. 关闭连接：一旦响应发送给客户端，Nginx会关闭与客户端的连接，释放资源。

注意：

1. master监控worker的健康状况，如果有关闭的worker进程，会重启新的worker进程。
2. worker之间相互独立。

查看主进程和工作进程

ps -ef | grep nginx 

看到有一个主进程，若干work进程。

 

2、worker的抢占（锁）机制模型

假设一个master开启三个worker子进程，
此时client发起请求，三个worker去抢占互斥锁accep_mutex，假设worker1抢到了就处理请求，其他worker等待worker1处理完一个请求并将结果返回给client后，重新抢占锁。

 

3. nginx事件处理模型

当client向worker1请求堵塞时，其他client可以接着发出请求到work1，是异步非堵塞模型。

为什么Nginx性能这么高？

因为他的事件处理机制为异步非阻塞事件处理机制：运用了epoll模型，提供了一个队列，排队解决
非阻塞使得系统资源开销远远小于阻塞模式，因为系统不需要创建新的进程(或线程)。

 

三. nginx加载静态资源的过程

nginx接受客户端请求并找到静态资源的过程

加载过程：

1. 客户端请求：在页面上输入http:ip:80/ 。路由“/”的请求会请求到Nginx服务器，
2. nginx监听到来自80端口的请求，接着找到监听80端口的server，最后server加载默认的html

这里通过一个简单的server块配置理解下server：

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

这里表示一台server，监听80端口，server_name对应client的请求ip、hostname，当server监听到之后会加载nginx目录（可配）下html目录配置的文件。

接着详细描述一下：

1. server指令用于定义一个虚拟主机（Virtual Host），即一个独立的服务器实例。每个server块都包含了对特定域名或IP地址的请求的处理规则
2. 端口：server块的监听端口，即当有固定端口的进程请求时，server会进行拦截
3. 域名和IP地址：可以使用servername指令来指定server块所匹配的域名或IP地址。例如，servername example.com;表示匹配域名为example.com的请求。
4. 请求处理：拦截请求后，根据配置进行相对应的请求：如代理、重定向、静态文件处理等。例如，可以使用location指令来匹配要请求的URL
5. SSL/TLS支持：如果需要启用HTTPS协议，可以在server块中配置SSL/TLS证书和相关参数，以实现安全的通信。
6. 负载均衡：Nginx还支持负载均衡功能，可以在server块中配置upstream指令，将请求分发给多个后端服务器，以提高系统的性能和可靠性。