Nginx基本原理和架构

Nginx 介绍和架构设计 

 Nginx介绍

Nginx最初的设计是成为一个Http服务器，一个能够解决C10K问题的服务器，即一个能够处理10000连接的Http服务器。Nginx通过基于事件的处理机制解决C10K问题。

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 Nginx架构

nginx 基本组件包含Master 和Worker

1.  主进程

Nginx 启动时，会生成两种类型的 进程，一个 **主进程（master）**， 多个工作进程（worker）。master进程充当整个进程组与用户的交互接口，同时对进程进行监护。它不需要处理网络事件，不负责业务的执行，只会通过管理worker进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。我们要控制nginx，只需要通过kill向master进程发送信号就行了。

* kill -HUP pid

则是告诉nginx，从容地重启nginx，我们一般用这个信号来重启nginx，或重新加载配置，因为是从容地重启，因此服务是不中断的。master进程在接收到HUP信号后是怎么做的呢？首先master进程在接到信号后，会先重新加载配置文件，然后再启动新的worker进程，并向所有老的worker进程发送信号，告诉他们可以光荣退休了。新的worker在启动后，就开始接收新的请求，而老的worker在收到来自master的信号后，就不再接收新的请求，并且在当前进程中的所有未处理完的请求处理完成后，再退出。当然，直接给master进程发送信号，这是比较老的操作方式，

* ./nginx-s reload

    重启nginx

* ./nginx -s stop 

  停止nginx的运行。如何做到的呢？我们还是拿reload来说，我们看到，执行命令时，我们是启动一个新的nginx进程，而新的nginx进程在解析到reload参数后，就知道我们的目的是控制nginx来重新加载配置文件了，它会向master进程发送信号，然后接下来的动作，就和我们直接向master进程发送信号一样了。

2. 工作进程

服务器实际 处理网络请求 及 响应 的是 工作进程（worker），在类 unix 系统上，Nginx 可以配置 多个 worker，而每个 worker 进程 都可以同时处理 数以千计 的 网络请求。

3. 模块化设计

 Nginx 的 worker 进程，包括 核心 和 功能性模块，核心模块 负责维持一个 运行循环（run-loop），执行网络请求处理的 不同阶段 的模块功能，比如：网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤，以及 将请求发往上游服务器 等。而其代码的 模块化设计，也使得我们可以根据需要对 功能模块 进行适当的 选择 和 修改，编译成具有 特定功能 的服务器。

  * Handlers（处理器模块）

  此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改headers信息等操作。Handlers处理器模块一般只能有一个。

  * Filters （过滤器模块）

    此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作，最后由Nginx输出。

    * Proxies （代理类模块）

    此类模块是Nginx的HTTP Upstream之类的模块，这些模块主要与后端一些服务比如FastCGI等进行交互，实现服务代理和负载均衡等功能。

4.  事件驱动模型

基于 异步及非阻塞 的 事件驱动模型，可以说是 Nginx 得以获得 高并发、高性能 的关键因素，同时也得益于对 Linux、Solaris 及类 BSD 等操作系统内核中 事件通知 及 I/O 性能增强功能 的采用，如 kqueue、epoll 及 event ports。

5.  代理（proxy）设计

代理设计，可以说是 Nginx 深入骨髓的设计，无论是对于 HTTP，还是对于 FastCGI、Memcache、Redis 等的网络请求或响应，本质上都采用了 代理机制。所以，Nginx 天生就是高性能的 代理服务器。

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 Nginx 请求处理过程

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