Nginx 介紹

Nginx 是什麼

Nginx ("engine x") 是一個開源的，支持高性能、高併發的 Web 服務和代理服務軟件。它是由俄羅斯人 Igor Sysoev 開發的，最初被應用在俄羅斯的大型網站 www.rambler.ru 上。後來做者將源代碼以類 BSD 許可的形式開源出來供全球使用。

Nginx 的官方介紹見 http://nginx.org/en/
Nginx 中文介紹見 http://tengine.taobao.org/nginx_docs/cn/

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Nginx 的重要特性

Nginx 基本特性

• 可針對靜態資源高速高併發訪問及緩存。
• 可以使用反向代理加速，而且可進行數據緩存。
• 具備簡單負載均衡、節點健康檢查和容錯功能。
• 支持遠程 FastCGI 服務的緩存加速。
• 支持 FastCGI、Uwsgi、SCGI、Memcached Servers 的加速和緩存。
• 支持SSL、TLS、SNI。
• 具備模塊化的架構：過濾器包括 gzip 壓縮、ranges 支持、chunked 響應、XSLT、SSI 及圖像縮放等功能。在SSI 過濾中，一個包含多個 SSI 的頁面，若是經由 FastCGI 或反向代理，可被並行處理。

Nginx Web 服務特性

• 支持基於名字、端口及IP的多虛擬主機站點。
• 支持 Keep-alive 和 pipelined 鏈接。
• 可進行簡單、方便、靈活的配置和管理。
• 支持修改 Nginx 配置，而且在代碼上線時，可平滑重啓，不中斷業務訪問。
• 可自定義訪問日誌格式，臨時緩衝寫日誌操做，快速日誌輪詢及經過 rsyslog 處理日誌。
• 可利用信號控制 Nginx 進程。
• 支持 3xx-5xx HTTP狀態碼重定向。
• 支持 rewrite 模塊，支持 URI 重寫及正則表達式匹配。
• 支持基於客戶端 IP 地址和 HTTP 基本認證的訪問控制。
• 支持 PUT、DELETE、MKCOL、COPY 及 MOVE 等特殊的 HTTP 請求方法。
• 支持 FLV 流和 MP4 流技術產品應用。
• 支持 HTTP 響應速率限制。
• 支持同一 IP 地址的併發鏈接或請求數限制。
• 支持郵件服務代理。

面試必答特性

• 支持高併發：能支持幾萬併發鏈接（特別是靜態小文件業務環境）。
• 資源消耗少：在3萬併發鏈接下，開啓10個 Nginx 線程消耗的內存不到200MB。
• 能夠作 HTTP 反向代理及加速緩存，即負載均衡功能，內置對 RS 節點服務器健康檢查功能，這至關於專業的 Haproxy 軟件或 LVS 的功能。
• 具有 Squid 等專業緩存軟件等的緩存功能。
• 支持異步網絡 I/O 事件模型 epoll（ Linux 2.6 內核 以上）。

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Nginx 在企業中的應用

做爲 Web 服務軟件

Nginx 是一個支持高性能、高併發的 Web 服務軟件，它具備不少優秀的特性，做爲 Web 服務器，與 Apache 相比，Nginx 可以支持更多的併發鏈接訪問，但佔用的資源卻更少，效率更高，在功能上也強大了不少，幾乎不遜色於 Apache。

反向代理或負載均衡服務

在反向代理或負載均衡服務方面，Nginx 能夠做爲 Web 服務、PHP 等動態服務及 Memcached 緩存的代理服務器，它具備相似專業反向代理軟件（如 Haproxy）的功能，同時也是一個優秀的郵件代理服務軟件（最先開發這個產品的目的之一就是做爲郵件代理服務），同時 Nginx 的代理在 Nginx 1.9.0 發佈以後，還支持 TCP 的代理。

前端業務數據緩存服務

在 Web 緩存服務方面， Nginx 可經過自身的 proxy_cache 模塊實現類 Squid 等專業緩存軟件的功能。

Nginx的這三大功能中， Web服務、反向代理或負載均衡服務是國內使用 Nginx 的主要場景。

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Nginx 與其餘 Web軟件產品的對比

Apache 軟件特色

• Apache2.2 版本很是穩定強大，據官方說，Aapche 2.4 版本性能更強。
• prefork 模式取消了進程建立開銷，性能很高。
• 處理動態業務數據時，因關聯到後端的引擎和數據庫，瓶頸不在 Apache 上。
• 高併發時消耗資源相對多一些。
• 基於傳統的 select 模型，高併發能力有限。
• 支持擴展庫，能夠經過 DSO、apxs 方法編譯安裝額外的插件功能，不須要從新編譯 Apache。
• 功能多，更穩定，更安全，插件也多。
• 市場份額在逐年遞減。

Lighttpd 軟件特色

• 基於異步網絡 I/O 模型，性能、併發都與 Nginx 相近。
• 擴展庫是 SO 模式，比 Nginx 靈活。
• 目前國內使用率比較低，安全性沒有 Apache 和 Nginx 好。
• 經過插件（mod_secdownload）可實現文件 URL 地址加密（優勢）。
• 社區不活躍，市場份額交較低。

Nginx、Apache、Lighttpd 對比

• 處理靜態小文件（小於1MB）時，Nginx 和 Lighttpd 比 Apache 更有優點（高併發、資源佔用少）。這是由於 Nginx 和 Lighttpd 是基於異步網絡 I/O 模型，而 Apache 基於傳統的 select 模型。
• 處理動態數據時，三者差距不大，Apache 更有優點一點。這是由於處理動態數據的能力取決於 PHP（java）和後端數據庫的服務能力，也就是說瓶頸不在 Web 服務器上，通常狀況下普通的 PHP 引擎支持的併發鏈接參考值爲 300~1000，Java 引擎和數據庫的併發鏈接參考值爲 300~1500。業務場景及網站架構不一樣，併發鏈接數也會有上下浮動，這些數字僅供參考。
• Nginx 不支持相似 Apache 的動態模塊加載，安裝擴展模塊必須從新編譯 Nginx（ Tengine 支持動態模塊加載）。
• Nginx 不只支持 Web服務，同時還能作反向代理或負載均衡服務以及前端業務數據緩存服務。
• Nginx 市場份額逐年快速增加，社區很是活躍。

Apache select 和 Nginx epoll 對比

下面用兩個通俗的比喻來解釋 Apache 採用的 select 模型 和 Nginx 採用的 epoll 模型之間的區別。

第一個比喻：假設你在大學讀書，住的宿舍樓有不少房間，你的朋友要來找你。select 版宿管大媽就會帶着你的朋友到各房間挨個去找，直到找到你位置。而 epoll 版宿管大媽會先記下每位入住同窗的房間號，你的朋友來找你時，只須要告訴你的朋友你住在哪一個房間便可，不用親自帶着你的朋友滿宿舍樓找人了。若是同時來了 100 我的，都要找本身住在這棟樓的同窗， epoll 版宿管大媽的效率要更高。

第二個比喻：select 的調用複雜度是線性的，即O(n)。舉個例子，一個保姆照看一羣孩子，若是把孩子是否須要尿尿比做網絡 I/O 事件，select 的做用就比如這個保姆挨個詢問每一個孩子「你要尿尿嗎？」若是孩子回答是，保姆則把孩子領出去放到另一個地方。當全部的孩子詢問完以後，保姆領着這些要尿尿的孩子去上廁所（處理網絡 I/O 事件）。在 epoll 機制下，保姆不須要挨個詢問每一個孩子是否須要尿尿。取而代之的是，若是孩子須要尿尿，他就自主動站到事先約定好的地方，而保姆的職責就是查看事先約定好的地方是否有孩子。若是有小孩，則領着孩子去上廁所（網絡事件處理）。所以，epoll 的這種機制，可以高效地處理成千上萬的併發鏈接，並且性能不會隨着鏈接數增長而降低太多。

Apache select 和 Nginx epoll 技術對比

指標	select	epoll
性能	隨着鏈接數的增長性能急劇降低。處理成千上萬併發鏈接時，性能不好	隨着鏈接數的增長，性能基本上沒有降低。處理成千上萬併發鏈接時，性能很好
鏈接數	鏈接數有限制，處理的最大鏈接數不超過 1024 個 。若是超過 1024 個則需修改 FD_SETSIZE 宏，並從新編譯	鏈接數無限制
內在處理機制	線性輪詢	回調 callback
開發複雜性	低	中

更多關於 select 和 epoll 原理及深刻區別
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Kqueue與epoll機制
怎樣理解阻塞非阻塞與同步異步的區別？

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如何正確選擇 Web 服務器

雖然國內不少人都在使用 Nginx ，可是 Apache、Lighttpd 這兩個 Web 服務器一樣很是強大且使用，尤爲 Apache ，到目前爲止還是全球使用最普遍的 Web 服務軟件。

在實際工做中，咱們須要根據業務需求來選擇合適的業務服務軟件，建議以下：

• 靜態業務：如果高併發場景，儘可能採用 Nginx 或 Lighttpd ，首選 Nginx。
• 動態業務：理論上採用 Nginx 和 Apache 都可，建議選擇 Nginx，爲了不相同業務服務軟件多樣化，增長額外維護成本。動態業務能夠由 Nginx 兼作前端代理，再根據頁面元素的類型或目錄，轉發到後端相應的服務器進行處理。
• 既有靜態又有動態業務：採用 Nginx。