nginx核心流程及模块介绍

1. nginx简介以及特点

nginx简介:

nginx (engine x) 是一个高性能的web服务器和反向代理服务器，也是一个imap/pop3/smtp服务器

• 俄罗斯程序员igor sysoev于2002年开始
• nginx是增长最快的web服务器，市场份额已达33.3％
• 全球使用量排名第二2011年成立商业公司

nginx社区分支：

• openresty作者@agentzh(章宜春)开发的，最大特点是引入了ngx_lua模块，支持使用lua开发插件，并且集合了很多丰富的模块，以及lua库。
• tengine主要是淘宝团队开发。特点是融入了因淘宝自身的一些业务带来的新功能。
• nginx官方版本，更新迭代比较快，并且提供免费版本和商业版本。

nginx源码结构：

• 代码量大约11万行c代码
• 源代码目录结构
  • core （主干和基础设置）
  • event （事件驱动模型和不同的io复用模块）
  • http （http服务器和模块）
  • mail （邮件代理服务器和模块）
  • os （操作系统相关的实现）
  • misc （杂项）

nginx特点：

• 反向代理，负载均衡器
• 高可靠性、单master多worker模式
• 高可扩展性、高度模块化
• 非阻塞
• 事件驱动
• 低内存消耗
• 热部署

2. nginx应用场景

场景如下：

• 静态文件服务器
• 反向代理，负载均衡
• 安全防御
• 智能路由(企业级灰度测试、地图poi一键切流)
• 灰度发布
• 静态化
• 消息推送
• 图片实时压缩
• 防盗链

3. nginx框架模型及流程介绍

进程组件角色：

• master进程
  • 监视工作进程的状态
  • 当工作进程死掉后重启一个新的
  • 处理信号和通知工作进程
• worker进程
  • 处理客户端请求
  • 从主进程处获得信号做相应的事情
• cache loader进程
  • 加载缓存索引文件信息，然后退出
• cache manager进程
  • 管理磁盘的缓存大小，超过预定值大小后最少使用数据将被删除

框架模型：

 

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框架模型流程：

 

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框架模型流程：

 

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核心流程图：

 

master初始化流程.png

 

 

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核心流程图：

 

worker进程初始化流程.png

 

 

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http请求流程：

 

http请求流程.png

 

 

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upstream设计：

• 访问第三方server服务器
• 底层http通信非常完善
• 异步非阻塞
• 上下游内存零拷贝，节省内存
• 支持自定义模块开发

 

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upstream流程：

 

upstream流程.png

 

 

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4. nginx定制化模块开发

nginx的模块化设计特点：

• 高度抽象的模块接口
• 模块接口非常简单，具有很高的灵活性
• 配置模块的设计
• 核心模块接口的简单化
• 多层次、多类别的模块设计

 

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核心模块：

 

nginx核心模块.png

 

handler模块：

• 接受来自客户端的请求并构建响应头和响应体。
  
   

  

  handler.png

filter模块：

• 过滤（filter）模块是过滤响应头和内容的模块，可以对回复的头和内容进行处理。它的处理时间在获取回复内容之后，向用户发送响应之前。

  
  
   

  

  filter.png

upstream模块：

• 使nginx跨越单机的限制，完成网络数据的接收、处理和转发，纯异步的访问后端服务。

  
  
   

  

  upstream.png

load_balance：

• 负载均衡模块，实现特定的算法，在众多的后端服务器中，选择一个服务器出来作为某个请求的转发服务器。

  
  
   

  

  load_balabce.png

ngx_lua模块：

• 脚本语言
• 内存开销小
• 运行速度快
• 强大的 lua 协程
• 非阻塞
• 业务逻辑以自然逻辑书写