深入理解Nginx及使用Nginx实现负载均衡

前言

最近在部署项目时要求实现负载均衡,有趣的是发现网上一搜全部都是以下类似的配置文件

upstream localhost{ 

 server 127.0.0.1:8080 weight=1; 

 server 127.0.0.1:8081 weight=1; 

 } 

 server { 

 listen 80; 

 server_name localhost; 

 location / { 

 proxy_pass http://localhost; 

index index.html index.htm index.jsp; 


 } 

 } 

所以打算来看看Nginx内部原理,这篇博客主要介绍Nginx如何实现反向代理以及在Nginx中负载均衡的参数使用

一、正向代理与反向代理

正向代理是代理客户端,也就是客户端能真正接触到的,比如访问外网时需要使用VPN软件,在这个软件中用户可以选择连接哪里的服务器。

反向代理则是代理服务端,用户感知不到,只是客户端把请求发到服务端的端口时,Nginx监听到了便把该端口的请求转发到不同的服务器上。就以上面配置文件来讲解,当在网址中输入http://localhost:80/时(不加80一样时默认进入80端口,这里为了表示清楚),而后Nginx监听到80端口的请求之后,就会查找对应的location来执行。由上面的配置文件我们可以看出是将请求转发到了不同的端口。这是在服务器中执行的,用户不可见。

而服务端中我们最常使用的反向代理的工具就是Nginx。

二、Nginx内部基本架构

nginx在启动后以daemon的方式在后台运行,会有一个master进程和多个worker进程。

master进程:主要用来管理worker进程,包含:接收来自外界的信号,向各worker进程发送信号,监控worker进程的运行状态,当worker进程退出后(异常情况下),会自动重新启动新的worker进程。

worker进程:处理基本的网络事件了。多个worker进程之间是对等的,他们同等竞争来自客户端的请求,各进程互相之间是独立的。一个请求,只可能在一个worker进程中处理,一个worker进程,不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的,一般我们会设置与机器cpu核数一致,或者直接设置参数worker_processes auto;

所以Nginx基本的架构就如下:

当我们输入./nginx -s reload,就是来重启nginx,./nginx -s stop,就是来停止nginx的运行,这里面是如何做到的?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。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。所以使用上面命令重启Nginx的时候服务是不中断的。

三、Nginx如何处理客户端请求

首先来解释一下上面的架构图:每个worker进程都是从master进程分支过来的,在master进程里面,先建立好需要监听的socket之后,然后再分支出多个worker进程。所有worker进程的listenfd(socket中listenfd是指客户端连接本机时的fd,是用来和客户端通信用的)会在新连接到来时变得可读,为保证只有一个进程处理该连接,所有worker进程在注册listenfd读事件前抢accept_mutex,抢到互斥锁的那个进程注册listenfd读事件,在读事件里调用accept接受该连接。

在Nginx中worker进程之间是平等的,每个进程,处理请求的机会也是一样的。当Nginx监听80端口时,一个客户端的连接请求过来,每个进程都有可能处理这个连接,上面说到是每个worker进程都会去抢注listenfd读事件。当一个worker进程在accept这个连接之后,就开始读取请求,解析请求,处理请求,产生数据后,再返回给客户端,最后才断开连接,这样一个完整的请求就是这样的了。这里需要注意的是一个请求,完全由worker进程来处理,而且只在一个worker进程中处理。

下面两幅流程图能很好的帮我们理解

四、Nginx如何处理事件并且实现高并发

Nginx内部采用了异步非阻塞的方式来处理请求,也就是说,Nginx是可以同时处理成千上万个请求的。

异步非阻塞:当一个网络请求过来时,我们并不依赖于这个请求才能做后续操作,那么这个请求就是异步操作,也就是调用者在没有得到结果之前同样可以执行后续的操作。非阻塞就是当前进程/线程没有得到请求调用的结果时也不会妨碍到进程/线程后续的操作。可以看出异步和非阻塞的对象是不同的。

五、Nginx负载均衡的算法及参数

round robin(默认):轮询方式,依次将请求分配到后台各个服务器中,适用于后台机器性能一致的情况,若服务器挂掉,可以自动从服务列表中剔除

weight:根据权重来分发请求到不同服务器中,可以理解为比例分发,性能较高服务器分多点请求,较低的则分少点请求

IP_hash:根据请求者ip的hash值将请求发送到后台服务器中,保证来自同一ip的请求被转发到固定的服务器上,解决session问题

upstream localhost {  

ip_hash;  

server 127.0.0.1:8080;  

server 127.0.0.1:8080;  

}  

上面是最基本的三种算法,我们还可以通过改变参数来自行配置负载均衡

upstream localhost{  

ip_hash;  

server 127.0.0.1:9090 down;  

server 127.0.0.1:8080 weight=2;  

server 127.0.0.1:6060;  

server 127.0.0.1:7070 backup;  

参数列表如下:

最后


上面都是自己整理好的!我就把资料贡献出来给有需要的人!顺便求一波关注,哈哈~各位小伙伴关注我后私信【Java】就可以免费领取哒

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,214评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,307评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,543评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,221评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,224评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,007评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,313评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,956评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,441评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,925评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,018评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,685评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,234评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,240评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,464评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,467评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,762评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • 1. 内容介绍 Nginx的基本概念nginx是什么,做什么事情?反向代理负载均衡动静分离 Nginx安装、常用命...
    程序员Darker阅读 1,714评论 1 48
  • Nginx的工作原理 1.Nginx的模块与工作原理 Nginx由内核和模块组成,其中,内核的设计非常微小和简洁,...
    架构飞毛腿阅读 5,997评论 1 27
  • 什么是Nginx? Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器N...
    jiangmo阅读 2,532评论 1 9
  • 朱丹:我在给你台阶啊,你再不下来的话,一会台阶就坚持不住了。 你能看出这两句话有什么区别么? 最近朱丹上热搜了,因...
    我是天女散花阅读 431评论 0 1
  • 我有一个坏梦,睡觉的时候竟然梦见怪兽要吃我,吓得我直发抖,醒了四处看了看,叹了口气,原来是做梦呀,吓死我了,我躺在...
    宁静致远123321阅读 33评论 0 0