149Nginx 运维基础入门--Nginx功能描述

实验原理

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。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上 Nginx 的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用 Nginx 网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

Nginx 是什么

Nginx 读音'Engine X', 很多工程师也喜欢读成'恩基克思'。
Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器软件，第一个开源版本诞生于 2004 年，虽然诞生较晚但经过十多年的发展，已经成为非常流行的 Web 服务器软件，下图是 w3techs 公布的全球网站服务器软件统计报告：

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截止到 2014 年 12 月 31 日，Nginx 仅次于 Apache 成为第二大 Web 服务器软件，而在全球最忙碌 top10000 网站中使用比例更是高达 42.7%。其发展速度和流行程度已经远远超过其它同类软件，成为大型网站和高并发网站的首选。
下面列出一些使用 Nginx 的网站：

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Nginx 为什么流行

市场往往会选择简单实用的技术，Nginx 之所以能够脱颖而出，可以说是 Nginx 的特性迎合了市场的发展趋势。
近几年来，随着硬件成本的降低，个人电脑和移动设备得到了普及，Web 服务器在互联网中的角色与十几年前的相比已大不相同。高并发已经成为趋势，而高并发又要求架构具有健壮性和可伸缩性。
这些正是 Nginx 的特性，它是为性能而生，从发布以来一直侧重于高性能、高并发、低 CPU 内存消耗；在功能方面：负载均衡、反向代理、访问控制、热部署、高扩展性等特性又十分适合现代的网络架构。更可贵的是配置简单文档丰富，大大降低了学习的门槛。像这样稳定性能强、功能丰富又简单的产品当然会受欢迎了。

为什么选择 Nginx

Apache 自 1990 年发布以来，一直是 web 服务器市场的王者。Nginx 出现较晚，因其在高并发下卓越的表现，最初是作为 Apache 在高并发情况下的补充（当时 Nginx+Apache 是流行的架构）。
现在 Nginx 的功能已经十分完善，多数场合下不需要 Nginx+Apache 这样复杂的架构，那么问题来了，选择 Nginx 还是 Apache?

Nginx 和 Apache 相同点

同是 HTTP 服务器软件，都采用模块化结构设计
支持通用语言接口，如 PHP、Python 等
支持正向代理和反向代理
支持虚拟主机及 SSL 加密传输
支持缓存及压缩传输
支持 URL 重写
模块多，扩展性强
多平台支持

优势与劣势

Nginx 的优势
轻量级：安装文件小，运行时 CPU 内存使用率低；
性能强：支持多核，处理静态文件效率高，内核采用的 poll 模型最大可以支持 50K 并发连接；
支持热部署，同时启动速度快，可以在不间断服务的情况下对软件和配置进行升级；
负载均衡，支持容错和健康检查；
代理功能强大，支持无缓存的反向代理，同时支持 IMAP/POP3/SMTP 的代理。
Nginx 的劣势
相比 Apache 模块要少一些，常用模块都有，支持 LUA 语言扩展功能
对动态请求支持不如 Apache
Windows 版本功能有限，受限于 Windows 的特性，支持最好的还是 Unix/Linux 系统

Nginx 工作原理

Nginx 由内核和一系列模块组成：内核提供 web 服务的基本功能，如启用网络协议、创建运行环境、接收和分配客户端请求、处理模块之间的交互。模块实现 Nginx 的各种功能和操作，Nginx 的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块。
核心模块： HTTP 模块、EVENT 模块和 MAIL 模块
基础模块： HTTP Access 模块、HTTP FastCGI 模块、HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite 模块
第三方模块： HTTP Upstream Request Hash 模块、Notice 模块和 HTTP Access Key 模块及用户自己开发的模块

这样的设计使 Nginx 方便开发和扩展，也正因此才使得 Nginx 功能如此强大。Nginx 的模块默认编译进 Nginx 中，如果需要增加或删除模块，需要重新编译 Nginx，这一点不如 Apache 的动态加载模块方便。如果有需要动态加载模块，可以使用由淘宝网发起的 Web 服务器 Tengine，在 Nginx 的基础上增加了很多高级特性，完全兼容 Nginx，已被国内很多网站采用。

Nginx 的常用架构简介

小巧的 LNMP

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Web 历史上最流行最经典的环境是 LAMP（Linux + Apache + Mysql + PHP），至今仍有大量网站采用此架构，Apache 默认配置在未优化的情况下比较占用 CPU 和内存。
借助于 Nginx 的轻量和高性能，LNMP 架构只是将 LAMP 环境中的 Apache 换成 Nginx，于是另一经典 LNMP 架构就诞生了。
LNMP 在服务器硬件配置相同时，相对于 LAMP 会使用更少的 CPU 和内存，是小型网站、低配服务器和 VPS 的福音。LNMP 架构后续会有实战，大家后续会详细了解到。
互补的 LNAMP

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LNAMP 是一种互补型的架构，前面介绍过，Nginx 的负载均衡和反向代理配置灵活，并发能力强，处理静态资源性能强，这些特性十分适合在前端调度。
缺点是处理动态资源差一些，这正是 Apache 的强项，所以动态资源交给 Apache 处理。
此架构充分利用了 Nginx 和 Apache 的长处，弥补各自的不足，兼顾动静态资源的同时又方便了扩展。缺点是配置复杂对服务器硬件配置要求高。
Web 调度员 Nginx

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当 web 应用发展到一定程度时，单台服务器不足以支撑业务的正常运行，为增大吞吐量往往会使用多台服务器一起提供服务，如何充分利用多台服务器的资源，就需要一个‘调度员’，这个调度员要求能高效的接收并分发请求，知道后端的服务器健康状态，要能方便的扩展和移除，这就是 Nginx 又一常见应用架构，此架构充分利用了 Nginx 的反向代理和负载均衡的优势，Nginx 本身不提供 web 服务，而是在前端接受 Web 请求并分发到后端服务器处理，后端服务器可以是 Apache、Tomcat、IIS 等。
以上三种是比较流行的架构，事实上 Nginx 的应用场景十分灵活，在高并发的网站里有着广泛的应用，大家在以后的学习中可以多关注。

参考网址：

w3techs: http://w3techs.com/technologies/cross/web_server/ranking
http://www.toxingwang.com/linux-unix/linux-basic/1712.html
http://docs.pythontab.com/nginx/nginx-book/chapter_02.html