学习Nginx，看这篇就就好了！（多图详解）
李航
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本文主要幫助大家熟悉 Nginx 有哪些應用場景、Nginx 特點和架構模型以及相關流程、Nginx 定制化開發的幾種模塊分類。讀完本文你將對 Nginx 有一定的認識。
圖片來自 Pexels
本文將圍繞如下幾個部分進行講解：
Nginx 簡介及特點
Nginx 應用場景
Nginx 框架模型介紹
Nginx 內部流程介紹
Nginx 自定義模塊開發介紹
Nginx 核心時間點模塊介紹
Nginx 分流模塊介紹
Nginx 動態 upstream 模塊介紹
Nginx query_upstrem 模塊介紹
Nginx query_conf 模塊介紹
Nginx 共享內存支持 Redis 協議模塊介紹
Nginx 日志回放壓測工具介紹
Nginx 簡介以及特點
Nginx (engine x) 是一個高性能的 Web 服務器和反向代理服務器，也是一個 IMAP/POP3/SMTP 服務器：
它由俄羅斯程序員 Igor Sysoev 于 2002 年開始開發。
Nginx 是增長最快的 Web 服務器，市場份額已達 33.3％。
全球使用量排名第二，2011 年成立商業公司。
Nginx 社區分支：
Openresty：作者 @agentzh（章宜春）開發的，最大特點是引入了 ngx_lua 模塊，支持使用 Lua 開發插件，并且集合了很多豐富的模塊，以及 Lua 庫。
Tengine：主要是淘寶團隊開發。特點是融入了因淘寶自身的一些業務帶來的新功能。
Nginx 官方版本，更新迭代比較快，并且提供免費版本和商業版本。
Nginx 源碼結構（代碼量大約 11 萬行 C 代碼）：
源代碼目錄結構?Core（主干和基礎設置）
Event（事件驅動模型和不同的 IO 復用模塊）
HTTP（HTTP 服務器和模塊）
Mail（郵件代理服務器和模塊）
OS（操作系統相關的實現）
Misc（雜項）
Nginx 特點如下：
反向代理，負載均衡器
高可靠性、單 Master 多 Worker 模式
高可擴展性、高度模塊化
非阻塞
事件驅動
低內存消耗
熱部署
Nginx?應用場景
Nginx 的應用場景如下：
靜態文件服務器
反向代理，負載均衡
安全防御
智能路由（企業級灰度測試、地圖 POI 一鍵切流）
灰度發布
靜態化
消息推送
圖片實時壓縮
防盜鏈
Nginx?框架模型介紹
進程組件角色：
Master 進程：監視工作進程的狀態；當工作進程死掉后重啟一個新的；處理信號和通知工作進程。
Worker 進程：處理客戶端請求，從主進程處獲得信號做相應的事情。
Cache Loader 進程：加載緩存索引文件信息，然后退出。
Cache Manager進程：管理磁盤的緩存大小，超過預定值大小后最少使用數據將被刪除。
Nginx 的框架模型如下圖：
框架模型流程如下圖：
Nginx?內部流程介紹
Nginx 框架模型流程如下圖：
Master 初始化流程，如下圖：
Worker 初始化：
Worker 初始化流程圖如下：
靜態文件請求 IO 流程如下圖：
HTTP 請求流程如下圖：
HTTP 請求 11 個階段，如下圖所示：
upstream模塊：
訪問第三方 Server 服務器
底層 HTTP 通信非常完善
異步非阻塞
上下游內存零拷貝，節省內存
支持自定義模塊開發
upstream 框架流程，如下圖：
upstream 內部流程，如下圖：
反向代理流程，如下圖：
Nginx 定制化模塊開發
Nginx 的模塊化設計特點如下：
高度抽象的模塊接口
模塊接口非常簡單，具有很高的靈活性
配置模塊的設計
核心模塊接口的簡單化
多層次、多類別的模塊設計
內部核心模塊：
Handler 模塊：接受來自客戶端的請求并構建響應頭和響應體。
Filter 模塊：過濾（filter）模塊是過濾響應頭和內容的模塊，可以對回復的頭和內容進行處理。它的處理時間在獲取回復內容之后，向用戶發送響應之前。
Upstream 模塊：使 Nginx 跨越單機的限制，完成網絡數據的接收、處理和轉發，純異步的訪問后端服務。
Load_Balance：負載均衡模塊，實現特定的算法，在眾多的后端服務器中，選擇一個服務器出來作為某個請求的轉發服務器。
ngx_lua 模塊：
腳本語言
內存開銷小
運行速度快
強大的 Lua 協程
非阻塞
業務邏輯以自然邏輯書寫
定制化開發 Demo
Handler 模塊：
編寫 config 文件
編寫模塊產生內容響應信息
Nginx?核心時間點模塊介紹
解決接入層故障定位慢的問題，幫助 OP 快速判定問題根因，優先自證清白，提高接入層高效的生產力。
Nginx?分流模塊介紹
Nginx 分流模塊特點如下：?
實現非常靈活的動態的修改策略從而進行切流量。
實現平滑無損的方式進行流量的切換。
通過秒級切換流量可以縮小影響范圍，從而減少損失。
按照某一城市或者某個特征，秒級進行切換流量或者禁用流量。
容忍單機房級別容量故障，縮短了單機房故障的止損時間。
快速的將流量隔離或者流量抽樣。
高效的灰度測試，提高生產力。
Nginx 動態?upstream 模塊介紹
讓接入層可以適配動態調度的云環境，實現服務的平滑上下線、彈性擴/縮容。
從而提高接入層高效的生產力以及穩定性，保證業務流量的平滑無損。
Nginx query_upstream?模塊介紹
鏈路追蹤，梳理接口到后端鏈路的情況。查詢 location 接口對應 upstream server 信息。
Nginx query_conf 模塊介紹
獲取 Nginx 配置文件格式化為 json 格式信息：
Nginx 共享內存支持?Redis?協議模塊介紹
根據配置文件來動態的添加共享內存：
https://github.com/lidaohang/ngx_shm_dict?ngx_shm_dict：共享內存核心模塊（紅黑樹，隊列）
ngx_shm_dict_manager：添加定時器事件，定時的清除共享內存中過期的 Key，添加讀事件，支持 Redis 協議，通過 redis-cli get，set，del，ttl
ngx_shm_dict_view：共享內存查看
Nginx?日志回放壓測工具
解析日志進行回放壓測，模擬后端服務器慢等各種異常情況 ：
方案說明：
客戶端解析 access.log 構建請求的 host，port，url，body。
把后端響應時間，后端響應狀態碼，后端響應大小放入 header 頭中。
后端服務器獲取相應的 header，進行模擬響應 body 大小，響應狀態碼，響應時間。
使用方式：
拷貝需要測試的 access.log 的日志到 logs 文件夾里面。
搭建需要測試的 Nginx 服務器，并且配置 upstream 指向后端服務器斷端口
啟動后端服務器實例?
進行壓測
作者：李航
簡介：多年的底層開發經驗，在高性能 Nginx 開發和分布式緩存 Redis Cluster 有著豐富的經驗，目前從事分布式存儲工作。先后在 58 同城、汽車之家、優酷土豆集團工作。目前供職于滴滴基礎平臺-技術專家崗位，主要負責分布式 Ceph 系統。個人主要關注的技術領域：高性能 Nginx 開發、分布式緩存、分布式存儲。
編輯：陶家龍
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的学习Nginx，看这篇就就好了！（多图详解）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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