Nginx学习笔记

1. 基础回顾

Nginx主要命令
./nginx 启动nginx
./nginx -s stop 终⽌nginx（当然也可以找到nginx进程号，然后使⽤kill -9 杀掉nginx进程）
./nginx -s reload (重新加载nginx.conf配置⽂件)

2. 配置文件

Nginx 核心配置文件 conf/nginx.conf 包含三块内容：全局块、events块、http块

# 从配置文件开始到 events 块之间的内容，此处的配置影响 nginx 服务器整体的运行

#user  nobody;
# worker进程数量，通常设置为何CPU数量相等
worker_processes  1;

# 全局错误日志及pidwe文件位置
#error_log  logs/error.log; # 
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

#=================================================================

# events 块主要影响 nginx 服务器与用户的网络连接

events {
	# 单个worker_processes 最大并发连接数
    worker_connections  1024;
}

#=================================================================

# https 块是配置变更最频繁的部分，有虚拟主机、监听端口、请求转发、反向代理、负载均衡等配置

http {
	# 引入 mime 类型定义文件
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

	# 设定日志格式
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

	# 连接超时时间
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

	# 虚拟主机
    server {
		# 监听的端口
        listen       80;
		# 主机名
        server_name  localhost;

		# 默认请求
        location / {
			# 默认的网站根目录
            root   html;
			# 索引页，欢迎页
            index  index.html index.htm;
        }

		# 错误提示页
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}

location 语法，由可选符 + 路径 和配置块组成

location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }

主要有以下几种形式的配置，优先级从高到低：

• 精确匹配 location = /hello { … }
• 匹配路径的前缀 location ^~ /hello { … }
• 不区分大小写的正则匹配 location ~* /hello { … }
• 正则匹配 location ~ /hello { … }
• 普通路径匹配 location /hello { … }

3. 反向代理

正向代理：客户端通过代理服务器访问目标服务器，目标服务器并不知道是谁在访问，如VPN

反向代理：客服端访问代理服务器，再由代理服务器选择原始服务器，客户端并不知道在访问谁，如访问www.baidu.com

# 访问 http://localhost:9003，反向代理，请求转发到 http://127.0.0.1:8080
server {
	listen 9003;
	server_name localhost;
	
	location / {
		proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
	}
}

4. 负载均衡

示例配置

# 多次访问 http://localhost:9003，请求转发到 http://127.0.0.1:8082、http://127.0.0.1:8082
http {
	...
	# 负载均衡配置
	upstream cluster_name {
		server 127.0.0.1:8080;
		server 127.0.0.1:8082;
	}
	
    server {
        listen 9003;
        server_name localhost;

        location / {
			# 使用集群的名称
            proxy_pass http://cluster_name;
        }
    }
}

负载均衡策略

• 轮询

  默认策略，每个请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器，如果某个服务器下线，能自动剔除

• 权重

  upstream lagouServer{
  	# weight 权重越高那么被分配的请求越多，适用于服务器性能不均衡的场景
  	server 111.229.248.243:8080 weight=1;
  	server 111.229.248.243:8082 weight=2;
  }
  

• ip_hash

  upstream lagouServer{
  	# 每个请求按照 ip 的 hash 结果分配，客户端的请求会固定分配到同一个目标服务器，可以规避session共享问题
      ip_hash;
      server 111.229.248.243:8080;
      server 111.229.248.243:8082;
  }
  

5. 动静分离

# 静态资源处理，直接去 nginx 服务器目录中加载
location /static/ {
	root staticData;
}

6. 底层机制

6.1 进程模型

Nginx 启动后，以 daemon 多进程方式在后台运行

• Master进程

  接收外界信号向各 Worker 进行发送信号，如 ./nginx -s reload

  监控 Worker 进程的运行状态，当 Worker 进程异常退出后 Master 进程会自动重新启动新的 Worker

• Worker进程

  处理网络请求，各 Worker 进程之间平等、相互独立，共同竞争客户端的请求

客户端与 nginx 一次通信占用两个连接，nginx 与 目前服务器通信又占用两个连接，总共是4个连接

因此，计算 nginx 最大并发数 = worker_processes * worker_connections / 4

6.2 热加载机制

以 ./nginx -s reload 为例

1. Master 进程对配置文件进行语法检查
2. 尝试配置（如修改了监听端口，那就尝试分配新的监听端口）
3. 尝试成功则使用新的配置，新建 Worker 进程
4. 新建成功，给旧的 Worker 进程发送关闭消息
5. 旧的 Worker 进程收到信号会继续服务，直到把当前进程接收到的请求处理完成后才关闭

因此，reload 之后 Worker 进程的 pid 是发生了变化的

6.3 Worker 进程处理请求

• Master 进程创建之后，会建立好需要监听的 socket，然后从 Master 进程 fork 出多个 Worker 进程

  所以，所有 Worker 进程的监听描述符 listenfd 在新连接到来时都变得可读

• Nginx 使用互斥锁来保证只有一个 Worker 进程能够处理请求

  拿到互斥锁的 Worker 进程注册 listenfd 读事件，在读事件里调用 accept 接收该链接，然后解析、处理、返回

6.4 Nginx 多进程的好处

• 每个 Worker 进程都是独立的，不需要加锁，节省开销
• 每个 Worker 进程都是独立的，互不影响，一个异常结束，其他的还能服务
• 多进程模型为 reload 热加载机制提供了支撑