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nginx原理

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nginx进程模型
在工作方式上,Nginx分为单工作进程和多工作进程两种模式。在单工作进程模式下,除主进程外,还有一个工作进程,工作进程是单线程的;在多工作进程模式下,每个工作进程包含多个线程。Nginx默认为单工作进程模式。
Nginx在启动后,会有一个master进程和多个worker进程。

master进程
master进程充当整个进程组与用户的交互接口,同时对进程进行监护。它不需要处理网络事件,不负责业务的执行,只会通过管理worker进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。

worker进程
而基本的网络事件,则是放在worker进程中来处理了。worker进程的个数是可以设置的,一般我们会设置与机器cpu核数一致,
一个请求,只可能在一个worker进程中处理,一个worker进程,不可能处理其它进程的请求。

nginx能做什么

反向代理
正向代理
负载均衡
HTTP服务器(包含动静分离)

正向代理

说反向代理之前,我们先看看正向代理,正向代理也是大家最常接触的到的代理模式,我们会从两个方面来说关于正向代理的处理模式,分别从软件方面和生活方面来解释一下什么叫正向代理

在如今的网络环境下,我们如果由于技术需要要去访问国外的某些网站,此时你会发现位于国外的某网站我们通过浏览器是没有办法访问的,此时大家可能都会用一个操作FQ进行访问,FQ的方式主要是找到一个可以访问国外网站的代理服务器,我们将请求发送给代理服务器,代理服务器去访问国外的网站,然后将访问到的数据传递给我们!

上述这样的代理模式称为正向代理,正向代理最大的特点是客户端非常明确要访问的服务器地址;服务器只清楚请求来自哪个代理服务器,而不清楚来自哪个具体的客户端;正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。

正向代理。简单的说,我是一个用户,我无法直接访问一个网站,但是我能访问一个代理服务器,这个代理服务器能访问那个我不能访问的网站,于是我先连上代理服务器,告诉它我需要那个无法访问网站的内容,代理服务器去取回来,然后返回给我。从网站的角度,只在代理服务器来取内容的时候有一次记录。结论就是,正向代理,是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器,为了从原始服务器取得内容,客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器),然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理。

反向代理。例如我要访问 localhost:8080/views/test1 这个页面,但view对应的服务器上并没有test1这个资源,它是从另一台服务器上调用的资源。这样view对应的那个服务器就使用了反向代理。即用户只需要把请求发给特定的反向代理服务器,具体请求是谁处理的用户不需要知道(其实也不知道),由代理服务器统一处理。结论就是 反向代理正好相反,对于客户端而言它就像是原始服务器,并且客户端不需要进行任何特别的设置。客户端向反向代理 的命名空间(name-space)中的内容发送普通请求,接着反向代理将判断向何处(原始服务器)转交请求,并将获得的内容返回给客户端,就像这些内容 原本就是它自己的一样。

正向代理的典型用途是为在防火墙内的局域网客户端提供访问Internet的途径。正向代理还可以使用缓冲特性减少网络使用率。

反向代理的典型用途是将 防火墙后面的服务器提供给Internet用户访问。反向代理还可以为后端的多台服务器提供负载平衡,或为后端较慢的服务器提供缓冲服务。

总结

正向代理:针对客户端而言, 代理服务器代理客户端,转发请求,并将获得的内容返回给客户端。
反向代理:针对客户端而言, 代理服务器就像是原始服务器,代理集群的web节点服务器返回结果。


nginx负载均衡
负载均衡也是Nginx常用的一个功能,比如分离出数据库服务器、分离出图片作为单独服务,这些是简单的数据的负载均衡,其意思就是将压力分散到不同的机器上进行执行,nginx不单可以作为强大的web服务器,也可以作为一个反向代理服务器,负载均衡配置一般都需要同时配置反向代理,通过反向代理跳转到负载均衡。而Nginx目前支持自带3种负载均衡策略,还有2种常用的第三方策略。

负载均衡的功能:
转发
故障移除
恢复添加
高可用

RR
按照轮询(默认)方式进行负载,每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。虽然这种方式简便、成本低廉。但缺点是:可靠性低和负载分配不均衡。

权重
指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。

ip_hash
上面的2种方式都有一个问题,那就是下一个请求来的时候请求可能分发到另外一个服务器,当我们的程序不是无状态的时候(采用了session保存数据),这时候就有一个很大的很问题了,比如把登录信息保存到了session中,那么跳转到另外一台服务器的时候就需要重新登录了,所以很多时候我们需要一个客户只访问一个服务器,那么就需要用iphash了,iphash的每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。

fair(第三方)
按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。

url_hash(第三方)
按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,后端服务器为缓存时比较有效。 在upstream中加入hash语句,server语句中不能写入weight等其他的参数,hash_method是使用的hash算法。

HTTP服务器

Nginx本身也是一个静态资源的服务器,当只有静态资源的时候,就可以使用Nginx来做服务器,同时现在也很流行动静分离,就可以通过Nginx来实现,动静分离是让动态网站里的动态网页根据一定规则把不变的资源和经常变的资源区分开来,动静资源做好了拆分以后,我们就可以根据静态资源的特点将其做缓存操作,这就是网站静态化处理的核心思路。


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