Nginx核心流程及模塊介紹

Nginx核心流程及模塊介紹

1. Nginx簡介以及特色

Nginx簡介:

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

• 俄羅斯程序員Igor Sysoev於2002年開始
• Nginx是增加最快的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做者@agentzh(章宜春)開發的，最大特色是引入了ngx_lua模塊，支持使用lua開發插件，而且集合了不少豐富的模塊，以及lua庫。
• Tengine主要是淘寶團隊開發。特色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，而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 （主幹和基礎設置）
  • event （事件驅動模型和不一樣的IO複用模塊）
  • http （HTTP服務器和模塊）
  • mail （郵件代理服務器和模塊）
  • os （操做系統相關的實現）
  • misc （雜項）

Nginx特色：

• 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

2. Nginx應用場景

場景以下：

• 靜態文件服務器
• 反向代理，負載均衡
• 安全防護
• 智能路由(企業級灰度測試、地圖POI一鍵切流)
• 灰度發佈
• 靜態化
• 消息推送
• 圖片實時壓縮
• 防盜鏈

3. Nginx框架模型及流程介紹

進程組件角色：

• master進程
  • 監視工做進程的狀態
  • 當工做進程死掉後重啓一個新的
  • 處理信號和通知工做進程
• worker進程
  • 處理客戶端請求
  • 從主進程處得到信號作相應的事情
• cache loader進程
  • 加載緩存索引文件信息，而後退出
• cache manager進程
  • 管理磁盤的緩存大小，超過預約值大小後最少使用數據將被刪除

框架模型：

 

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框架模型流程：

 

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框架模型流程：

 

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核心流程圖：

 

master初始化流程.png

 

 

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核心流程圖：

 

worker進程初始化流程.png

 

 

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http請求流程：

 

HTTP請求流程.png

 

 

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Upstream設計：

• 訪問第三方Server服務器
• 底層HTTP通訊很是完善
• 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

 

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upstream流程：

 

upstream流程.png

 

 

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4. Nginx定製化模塊開發

Nginx的模塊化設計特色：

• 高度抽象的模塊接口
• 模塊接口很是簡單，具備很高的靈活性
• 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

 

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核心模塊：

 

Nginx核心模塊.png

 

handler模塊：

• 接受來自客戶端的請求並構建響應頭和響應體。
  
   

  

  handler.png

filter模塊：

• 過濾（filter）模塊是過濾響應頭和內容的模塊，能夠對回覆的頭和內容進行處理。它的處理時間在獲取回覆內容以後，向用戶發送響應以前。

  
  
   

  

  filter.png

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，純異步的訪問後端服務。

  
  
   

  

  upstream.png

load_balance：

• 負載均衡模塊，實現特定的算法，在衆多的後端服務器中，選擇一個服務器出來做爲某個請求的轉發服務器。

  
  
   

  

  load_balabce.png

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
• 業務邏輯以天然邏輯書寫