Nginx 一點一滴 03 - 架構機制

Nginx服務器架構

模塊化結構

Nginx 服務器的開發徹底遵循模塊化設計思想

什麼是模塊化開發？

1. 單一職責原則，一個模塊只負責一個功能

2. 將程序分解，自頂向下，逐步求精

3. 高內聚，低耦合

Nginx的模塊化結構

• 核心模塊: Nginx最基本最核心的服務，如進程管理、權限控制、日誌記錄；

• 標準HTTP模塊: Nginx服務器的標準HTTP功能；

• 可選HTTP模塊: 處理特殊的HTTP請求

• 郵件服務模塊: 郵件服務

• 第三方模塊: 做爲擴展，完成特殊功能

Nginx的模塊清單

• 核心模塊

  • ngx_core

  • ngx_errlog

  • ngx_conf

  • ngx_events

  • ngxeventcore

  • ngx_epll

  • ngx_regex

• 標準HTTP模塊

  • ngx_http

  • ngxhttpcore #配置端口，URI分析，服務器相應錯誤處理，別名控制(alias)等

  • ngxhttplog #自定義access日誌

  • ngxhttpupstream #定義一組服務器，能夠接受來自proxy, Fastcgi,Memcache的重定向；主要用做負載均衡

  • ngxhttpstatic

  • ngxhttpautoindex #自動生成目錄列表

  • ngxhttpindex #處理以/結尾的請求，若是沒有找到index頁，則看是否開啓了random_index；如開啓，則用之，不然用autoindex

  • ngxhttpauthbasic #基於http的身份認證(authbasic)

  • ngxhttpaccess #基於IP地址的訪問控制(deny,allow)

  • ngxhttplimit_conn #限制來自客戶端的鏈接的響應和處理速率

  • ngxhttplimit_req #限制來自客戶端的請求的響應和處理速率

  • ngxhttpgeo

  • ngxhttpmap #建立任意的鍵值對變量

  • ngxhttpsplit_clients

  • ngxhttpreferer #過濾HTTP頭中Referer爲空的對象

  • ngxhttprewrite #經過正則表達式重定向請求

  • ngxhttpproxy

  • ngxhttpfastcgi #支持fastcgi

  • ngxhttpuwsgi

  • ngxhttpscgi

  • ngxhttpmemcached

  • ngxhttpempty_gif #從內存建立一個1×1的透明gif圖片，能夠快速調用

  • ngxhttpbrowser #解析http請求頭部的User-Agent 值

  • ngxhttpcharset #指定網頁編碼

  • ngxhttpupstreamiphash

  • ngxhttpupstreamleastconn

  • ngxhttpupstream_keepalive

  • ngxhttpwrite_filter

  • ngxhttpheader_filter

  • ngxhttpchunked_filter

  • ngxhttprange_header

  • ngxhttpgzip_filter

  • ngxhttppostpone_filter

  • ngxhttpssi_filter

  • ngxhttpcharset_filter

  • ngxhttpuserid_filter

  • ngxhttpheaders_filter #設置http響應頭

  • ngxhttpcopy_filter

  • ngxhttprangebodyfilter

  • ngxhttpnotmodifiedfilter

• 可選HTTP模塊

  • ngxhttpaddition #在響應請求的頁面開始或者結尾添加文本信息

  • ngxhttpdegradation #在低內存的狀況下容許服務器返回444或者204錯誤

  • ngxhttpperl

  • ngxhttpflv #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

  • ngxhttpgeoip #支持解析基於GeoIP數據庫的客戶端請求

  • ngxgoogleperftools

  • ngxhttpgzip #gzip壓縮請求的響應

  • ngxhttpgzip_static #搜索並使用預壓縮的以.gz爲後綴的文件代替通常文件響應客戶端請求

  • ngxhttpimage_filter #支持改變png，jpeg，gif圖片的尺寸和旋轉方向

  • ngxhttpmp4 #支持.mp4,.m4v,.m4a等多媒體信息按照流文件傳輸，常與ngxhttpflv一塊兒使用

  • ngxhttprandom_index #當收到/結尾的請求時，在指定目錄下隨機選擇一個文件做爲index

  • ngxhttpsecure_link #支持對請求連接的有效性檢查

  • ngxhttpssl #支持https

  • ngxhttpstub_status

  • ngxhttpsub_module #使用指定的字符串替換響應中的信息

  • ngxhttpdav #支持HTTP和WebDAV協議中的PUT/DELETE/MKCOL/COPY/MOVE方法

  • ngxhttpxslt #將XML響應信息使用XSLT進行轉換

• 郵件服務模塊

  • ngxmailcore

  • ngxmailpop3

  • ngxmailimap

  • ngxmailsmtp

  • ngxmailauth_http

  • ngxmailproxy

  • ngxmailssl

• 第三方模塊

  • echo-nginx-module #支持在nginx配置文件中使用echo/sleep/time/exec等類Shell命令

  • memc-nginx-module

  • rds-json-nginx-module #使nginx支持json數據的處理

  • lua-nginx-module

Nginx的web請求處理機制

做爲服務器軟件，必須具有並行處理多個客戶端的請求的能力， 工做方式主要如下3種：

• 多進程(Apache)

  • 優勢: 設計和實現簡單；子進程獨立

  • 缺點: 生成一個子進程要內存複製, 在資源和時間上形成額外開銷

• 多線程(IIS)

  • 優勢: 開銷小

  • 缺點: 開發者本身要對內存進行管理;線程之間會相互影響

• 異步方式(Nginx)

常常說道異步非阻塞這個概念， 包含兩層含義：

通訊模式：

• 同步: 發送方發送完請求後，等待並接受對方的迴應後，再發送下個請求

• 異步: 發送方發送完請求後，沒必要等待，直接發送下個請求

Nginx的事件驅動模型