Nginx實戰 1.7-1.11 Nginx架構分析，虛擬機配置

1.7-1.9 Nginx架構分析

Nginx模塊化結構

Nginx涉及到的模塊分爲核心模塊、標準HTTP模塊、可選HTTP模塊、郵件服務模塊以及第三方模塊等五大類。

核心模塊

• 核心模塊是指Nginx服務器正常運行時必不可少的模塊，它們提供了Nginx最基本最核心的服務，如進程管理、權限控制、錯誤日誌記錄等。

• 主要包含對兩類功能的支持，一類是主體功能，包括進程管理、權限控制、錯誤日誌記錄、配置解析等，

• 另外一類是用於響應請求事件必需的功能，包括事件驅動機制、正則表達式解析等。

ngx_core_module
ngx_errlog_module
ngx_conf_module
ngx_regex_module
ngx_events_module
ngx_event_core_module
ngx_epoll_module

標準HTTP模塊

標準HTTP模塊是編譯Nginx後包含的模塊，其支持Nginx服務器的標準HTTP功能。

模塊	功能
ngx_http_core	配置端口，URI分析，服務器響應錯誤處理，別名控制以及其餘HTTP核心事務
ngx_http_access_module	基於IP地址的訪問控制（容許/拒絕）
ngx_http_auth_basic_module	基於HTTP的身份認證
ngx_http_autoindex_module	處理以「/」結尾的請求並自動生成目錄列表
ngx_http_browser_module	解析HTTP請求頭中的「User-Agent」域的值
ngx_http_charset_module	指定網頁編碼
ngx_http_empty_gif_module	從內存建立一個1 x 1的透明gif圖片，能夠快速調用
ngx_http_fastcgi_module	對FastCGI的支持
ngx_http_geo_module	將客戶端的IP轉化爲鍵值對變量，該模塊主要用來針對客戶的的IP來定義變量
ngx_http_gzip_module	壓縮請求響應，能夠減小數據傳輸
ngx_http_headers_filter_module	設置HTTP響應頭
ngx_http_index_module	處理以「/」結尾的請求，若是沒有找到該目錄下的index頁，就將請求轉給ngx_http_autoindex_module模塊處理
ngx_http_limit_req_module	限制來自客戶端的請求的響應和處理速率
ngx_http_limit_conn_module	限制來自客戶端的鏈接的響應和處理速率
ngx_http_log_module	自定義access日誌
ngx_http_map_module	建立任意鍵值對變量
ngx_http_memcached_module	對Memcached的支持
ngx_http_proxy_module	支持代理事務
ngx_http_referer_module	對HTTP頭中的」referer」進行過濾處理，好比，實現防盜鏈功能
ngx_http_rewrite_module	實現nginx的rewrite功能
ngx_http_scgi_module	對SCGI的支持
ngx_http_upstream_module	定義一組服務器，能夠接收來自代理、Fastcgi、Memcached的中重定向，主要用於負載均衡

可選HTTP模塊

可選HTTP模塊主要用於擴展標準的HTTP功能，使其可以處理一些特殊的HTTP請求。在編譯Nginx時，若是不指定這些模塊，默認是不會安裝的。

模塊	功能
ngx_http_addition_module	在響應請求的頁面開始或者結尾添加文本信息
ngx_http_degradation_module	在低內存的情形下容許Nginx服務器返回444錯誤或204錯誤
ngx_http_perl_module	在Nginx的配置文件中可使用Perl腳本
ngx_http_flv_module	支持將Flash多媒體信息按照流文件傳輸，能夠根據客戶端指定的開始位置返回Flash
ngx_http_geoip_module	支持解析基於GeoIP數據庫的客戶端請求
ngx_google_perflools_module	支持Google Performance Tools的一套用於C++Profile的工具集
ngx_http_image_filter_module	支持將H.264/AAC編碼的多媒體信息（後綴名一般爲mp四、m4v或m4a）按照流文件傳輸，常與ngx_http_flv_module模塊一塊兒使用
ngx_http_random_index_module	Nginx接收到以「/」結尾的請求時，在對應的目錄下隨機選擇一個文件做爲index文件
ngx_http_secure_link_module	支持對請求連接的有效性檢查
ngx_http_ssl_module	對HTTPS/SSL支持
ngx_http_stub_status_module	支持返回Nginx服務器的統計信息，通常包括處理鏈接的數量、鏈接成功的數量、處理的請求數、讀取和返回的Header信息數等信息
ngx_http_sub_module	使用指定的字符串替換響應信息中的信息
ngx_http_dav_module	支持HTTP協議和WebDAV協議中PUT、DELETE、MKCOL、COPY和MOVE方法
ngx_http_xslt_module	將XML響應信息使用XSLT（拓展樣式錶轉換語言）進行轉換

郵件服務模塊

主要用於支持Ningx的郵件服務。

第三方模塊

• 並不是有Nginx官方提供，而是由第三方機構或者我的開發的模塊，用於實現某種特殊功能。

• echo-nginx-module 支持在Nginx配置文件中使用echo、sleep、time以及exec等類shell命令

• lua-nginx-module 使Nginx支持lua腳本語言

Nginx的web請求機制

• 並行處理：多進程、多線程、異步

• 支持高併發方案：

• 開多個進程，每一個進程處理相應的信息

• 開多個線程，線程是進程的一個子單元，線程比進程能節省更多的資源。

• https://coding.net/u/aminglinux/p/nginx/git/blob/master/4z/IO.md    

同步機制

同步、異步發生在當客戶端發起請求後，服務端處理客戶端的請求時。

同步機制，是指客戶端發送請求後，須要等待服務端（內核）返回信息後，再繼續發送下一個請求。

在同步機制中，全部的請求在服務器端獲得同步，即發送方和接收方對請求的處理步調是一致的。

異步機制

異步機制，是指客戶端發出一個請求後，不等待服務端（內核）返回信息，就繼續發送下一個請求。

在異步機制中，全部來自發送方的請求造成一個隊列，接收方處理完後再通知發送方。

舉例：一家酒店前臺，在旺季的高峯時間段會接不少預約酒席的電話。

若是是同步機制狀況下，前臺每接一個電話後先不掛掉電話，而是去查詢有無剩餘酒席，查到結果後，告訴客戶。

若是是異步機制狀況下，前臺每接一個預約電話直接回復客戶，一會回覆，此時前臺把查詢這件事情交給了另外的同事，

該前臺掛掉電話後，繼續處理其餘客戶的事情，當另外的同事查詢到結果後再通知給前臺，前臺再通知客戶。

阻塞

阻塞與非阻塞發生在IO調度中，好比內核到磁盤IO。

阻塞方式下，進程/線程在獲取最終結果以前，被系統掛起了，也就是所謂的阻塞了，在阻塞過程當中該進程什麼都幹不了，

直到最終結果反饋給它時，它才恢復運行狀態。

非阻塞

非阻塞方式和阻塞相反，進程/線程在獲取最終結果以前，並無進入被掛起的狀態，而是該進程能夠繼續執行新的任務。

當有最終結果反饋給該進程時，它再把結果交給客戶端。

舉例：依然是酒店前臺接待預約酒席電話的案例。

此時角色再也不是前臺，而是她的查詢有無剩餘酒席的同事。若是是阻塞方式，該同事在查詢有無剩餘酒席的過程當中，須要傻傻地

等待酒店管理系統給他返回結果，在此期間不能作其餘事情。

若是是非阻塞，該同事在等待酒店管理系統給他返回結果這段時間，能夠作其餘事情，好比能夠通知前臺剩餘酒席的狀況。

1.8 Nginx架構分析2

事件驅動模型

事件驅動模型是實現異步非阻塞的一個手段。事件驅動模型中，一個進程（線程）就能夠了。

對於web服務器來講，客戶端A的請求鏈接到服務端時，服務端的某個進程（Nginx worker process）會處理該請求，
此進程在沒有返回給客戶端A結果時，它又去處理了客戶端B的請求。
服務端把客戶端A以及客戶端B發來的請求做爲事件交給了「事件收集器」，
而「事件收集器」再把收集到的事件交由「事件發送器」發送給「事件處理器」進行處理。
最後「事件處理器」處理完該事件後，通知服務端進程，服務端進程再把結果返回給客戶端A、客戶端B。

在這個過程當中，服務端進程作的事情屬於用戶級別的，而事件處理這部分工做屬於內核級別的。
也就是說這個事件驅動模型是須要操做系統內核來做爲支撐的。

Nginx的事件驅動模型

Nginx的事件驅動模型，支持select、poll、epoll、rtsig、kqueue、/dev/poll、eventport等。
最經常使用的是前三種，其中kqueue模型用於支持BSD系列平臺的事件驅動模型。kqueue是poll模型的一個變種，本質上和epoll同樣。
/dev/poll是Unix平臺的事件驅動模型，其主要在Solaris7及以上版本、HP/UX11.22及以上版本、IRIX6.5.15及以上版本、
Tru64 Unix 5.1A及以上版本的平臺使用。
eventport是用於支持Solaris10及以上版本的事件驅動模型。

select模型

Linux和Windows都支持，使用select模型的步驟是：1. 建立所關注事件的描述符集合，對於一個描述符，能夠關注其上面的讀(Read)事件、寫(Write)事件以及異常發生(Exception)事件。
在select模型中，要建立這3類事件描述符集合。2. 調用底層提供的select()函數，等待事件發生。3. 輪詢全部事件描述符集合中的每個事件描述符，檢查是否有相應的事件發生，若是有就進行處理。

poll模型

poll模型是Linux平臺上的事件驅動模型，在Linux2.1.23中引入的，Windows平臺不支持該模型。

poll模型和select模型工做方式基本相同，區別在於，select模型建立了3個描述符集合，而poll模型只建立一個描述符集合。

epoll模型

epoll模型屬於poll模型的變種，在Linux2.5.44中引入。epoll比poll更加高效，緣由在於它不須要輪詢整個描述符集合，
而是Linux內核會關注事件集合，當有變更時，內核會發來通知。

1.9 Nginx架構分析3

Nginx架構

Nginx服務器使用 master/worker 多進程模式。
主進程(Master process)啓動後，會接收和處理外部信號；
主進程啓動後經過fork() 函數產生一個或多個子進程(work process)，每一個子進程會進行進程初始化、
模塊調用以及對事件的接收和處理等工做。

主進程

主要功能是和外界通訊和對內部其餘進程進行管理，具體來講有如下幾點：* 讀取Nginx配置文件並驗證其有效性和正確性* 創建、綁定和關閉socket* 按照配置生成、管理工做進程* 接收外界指令，好比重啓、關閉、重載服務等指令* 日誌文件管理

子進程（worker process)

是由主進程生成，生成數量能夠在配置文件中定義。該進程主要工做有：* 接收客戶端請求* 將請求依次送入各個功能模塊進行過濾處理* IO調用，獲取響應數據* 與後端服務器通訊，接收後端服務器處理結果* 數據緩存，訪問緩存索引，查詢和調用緩存數據* 發送請求結果，響應客戶端請求* 接收主進程指令，如重啓、重載、退出等

1.10-1.11 Nginx虛擬主機配置

一臺機器上跑多個站點，即多個域名

Nginx默認虛擬主機

無論什麼域名解析到該服務器，首先都會訪問到默認虛擬主機

nginx.conf中第一個server { }
或 listen       80 default_server;
泛解析 *.aming.com  
格式：
server {
 listen 80;    
server_name www.1.com;
root /data/wwwroot/www.1.com; 
          }

解釋:

server {                    #每個server表示一個虛擬主機{開始，}結束。default_server;表示默認虛擬主機，不加此選項會以第一個爲默認虛擬主機。
        listen 80;               #監聽端口
server_name www.1.com;             #虛擬主機域名
index index.html 1.html;                #索引頁
root /data/wwwroot/www.1.com;       #虛擬主機站點路徑
}

操做介紹：

檢查語法 /usr/local/nginx/sbin/nginx -t 

從新加載 /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

訪問測試：

格式：curl -xip:port 域名/webpage

例如：curl -x127.0.0.1:80 www.1.com/index.html

泛解析 *.aming.com案例：

server{
listen 80;
server_name *.aminglinux.com;
root /data/wwwroot/aminglinux.com;
index index.html;
}
curl -x127.0.0.1:80 *.aminglinux.com/index.html              //*.表示泛解釋，不管*是什麼內容 也會解釋到aminglinux.com的站點目錄
curl -x127.0.0.1:80 www.aminglinux.com/index.html 
curl -x127.0.0.1:80 ???.aminglinux.com/index.html

總結：

1 手動定義默認虛擬主機，須要在listen段添加default_server;參數

2 沒定義default_server會以第一個server設爲默認虛擬主機。

• 
  

Nginx虛擬主機配置規範

http加入include參數能夠自動匹配.conf的虛擬主機配置文件，命令是：

include vhost/*.conf;

主配置文件include虛擬主機配置文件

在conf目錄下建立vhost目錄，在vhosts目錄下面定義虛擬主機配置 

Nginx基於端口的虛擬主機 

listen端口不一樣，server_name能夠相同

案例：

• 場景：同一個server_name,不一樣端口(80與81)

• 效果需求：以1.com爲案例，訪問80的時候，顯示80，訪問81的時候，屏幕顯示81

操做：

80的操做：

vim /usr/local/nginx/conf/vhost/1.com_80.conf
server{
        listen 80;
        server_name 1.com;
        index index.html 80.html;
        root /data/t-nginx/1.com;
       }
mkdir -p /data/t-nginx/1.com
echo "80" > /data/t-nginx/1.com/80.html
curl -x127.0.0.1:80 1.com
80

81端口的操做：

vim /usr/local/nginx/conf/vhost/1.com_81.conf 
server{
        listen 81;
        server_name 1.com;
        index index.html 81.html;
        root /data/t-nginx/1.com;
       }
echo "81" > /data/t-nginx/1.com/81.html
curl -x127.0.0.1:81 1.com
81