1、nginx 介绍
Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,并在一个BSD-like 协议下发行。
其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好,中国大陆使用nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。在高连接并发的情况下,Nginx是Apache服务器不错的替代品。
2、为什么选择 nginx
Nginx 是一个高性能的 Web 和反向代理服务器, 它具有有很多非常优越的特性:
单机环境下参考服务器配置。 并发连接数在7000+ -8000左右。 集群模式20000+
作为 Web 服务器:
相比 Apache,Nginx 使用更少的资源,支持更多的并发连接,体现更高的效率,这点
使Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。能够支持高50,000 个并发连接数的响应,
感谢 Nginx 为我们选择了epoll and kqueue 作为开发模型.
作为负载均衡服务器:
Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP,也可以支持作为 HTTP代理服务器 对外进行服务。
Nginx 用 C 编写, 不论是系统资源开销还是 CPU 使用效率都比 Perlbal 要好的多。
作为邮件代理服务器:
Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器(最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理
服务器),Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验。
Nginx 安装非常的简单,配置文件 非常简洁(还能够支持perl语法),Bugs非常少的服务器:
Nginx 启动特别容易,并且几乎可以做到7*24不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。
你还能够在 不间断服务的情况下进行软件版本的升级。
3、IO多路复用
1、I/O multiplexing【多并发】
- 第一种方法就是最传统的多进程并发模型 (每进来一个新的I/O流会分配一个新的进程管理。)
- 第二种方法就是I/O多路复用 (单个线程,通过记录跟踪每个I/O流(sock)的状态,来同时管理多个I/O流 。)
I/O multiplexing 这里面的 multiplexing 指的其实是在单个线程通过记录跟踪每一个Sock(I/O流)的状态来同时管理多个I/O流。发明它的原因,是尽量多的提高服务器的吞吐能力。
在同一个线程里面, 通过拨开关的方式,来同时传输多个I/O流。
在2002, 大神 Davide Libenzi 实现了epoll.
epoll 可以说是I/O 多路复用最新的一个实现,epoll 修复了poll 和select绝大部分问题, 比如:
• epoll 现在是线程安全的。
• epoll 现在不仅告诉你sock组里面数据,还会告诉你具体哪个sock有数据,你不用自己去找了。
3、异步,非阻塞
|-+= 81666 root nginx: master process nginx |
|--- 82500 nobody nginx: worker process |
--- 82501 nobody nginx: worker process
1个master进程,2个work进程
每进来一个request,会有一个worker进程去处理。但不是全程的处理,处理到什么程度呢?
处理到可能发生阻塞的地方,比如向上游(后端)服务器转发request,并等待请求返回。
那么,这个处理的worker不会这么一直等着,他会在发送完请求后,注册一个事件:“如果upstream返回了,告诉我一声,我再接着干”。于是他就休息去了。这就是异步。
此时,如果再有request 进来,他就可以很快再按这种方式处理。这就是非阻塞和IO多路复用。
而一旦上游服务器返回了,就会触发这个事件,worker才会来接手,这个request才会接着往下走。这就是异步回调。
4、nginx 的内部技术架构
Nginx服务器,以其处理网络请求的高并发、高性能及高效率,获得了行业界的广泛认可,近年已稳居web服务器部署排名第二的位置,并被广泛用于反向代理和负载均衡。
Nginx是如何实现这些目标的呢?
答案就是其独特的内部技术架构设计。看懂下面这张图,就明白了Nginx的内部技术架构。
简要说明几点:
- 1)nginx启动时,会生成两种类型的进程,一个是主进程(Master),一个(windows版本的目前只有一个)或多个工作进程(Worker)。
主进程并不处理网络请求,主要负责调度工作进程,也就是图示的三项:加载配置、启动工作进程及非停升级。
所以,nginx启动以后,查看操作系统的进程列表,我们就能看到至少有两nginx进程。
- 2)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,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,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。
- 4)事件驱动、异步及非阻塞,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,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