nginx理论基础
二、
Nginx
架构设计
2.1. Nginx 的模块化设计
高度模块化的设计是
Nginx
的架构基础。
Nginx
服务器被分解为多个模块,每个模块就是
一个功能模块,只负责自身的功能,模块之间严格遵循
“
高内聚,低耦合
”
的原则。
核心模块
核心模块是
Nginx
服务器正常运行必不可少的模块,提供错误日志记录、配置文件解析、
事件驱动机制、进程管理等核心功能。
标准
HTTP
模块
标准
HTTP
模块提供
HTTP
协议解析相关的功能,如:端口配置、网页编码设置、
HTTP
响应头设置等。
可选
HTTP
模块
可选
HTTP
模块主要用于扩展标准的
HTTP
功能,让
Nginx
能处理一些特殊的服务,如:
Flash
多媒体传输、解析
GeoIP
请求、
SSL
支持等。
邮件服务模块
邮件服务模块主要用于支持
Nginx
的邮件服务,包括对
POP3
协议、
IMAP
协议和
SMTP
协议的支持。
第三方模块
第三方模块是为了扩展
Nginx
服务器应用,完成开发者自定义功能,如:
Json
支持、
Lua
支持等。
2.2. Nginx 多进程模型
2.1、服务器每当收到一个客户端时。就有服务器主进程(master process)生成一个子进
程(worker
process)出来和客户端建立连接进行交互,直到连接断开,该子进程结束。
2.2、使用进程的好处是各个进程之间相互独立,不需要加锁,减少了使用锁对性能造成影
响,同时降低编程的复杂度,降低开发成本。
其次,采用独立的进程,可以让进程互相之间不会影响,如果一个进程发生异常退出时,
其它进程正常工作,master 进程则很快启动新的 worker 进程,确保服务不中断,将风险
降到最低。
缺点是操作系统生成一个子进程需要进行内存复制等操作,在资源和时间上会产生一定
的开销;当有大量请求时,会导致系统性能下降。
2.3. Nginx 的 epoll 模式
select 和 poll 的处理模式如上图:
--在某一时刻,进程收集所有的连接,其实这 100 万连接中大部分是没有事件发
生的。因此,如果每次收集事件时,都把这 100 万连接的套接字传给操作系统(这
首先就是用户态内存到内核内存的大量复制),而由操作系统内核寻找这些链接
上没有处理的事件,将会是巨大的浪费。
而 epoll 改进了收集连接的动作,提高效率。
epoll 的优点:
支持一个进程打开大数目的 socket 描述符(FD)
IO 效率不随 FD 数目增加而线性下降
使用 mmap 加速内核与用户空间的消息传递
2.4.
正向代理与反向代理
代理:意思是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器,为了从原
始服务器取得内容,客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器),然后代理向原始
服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。
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