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一、nginx基本介绍

传统上基于进程或者线程模型架构的web服务通过每进程或者每线程处理并发连接请求，这势必毁在网络和I/O操作时产生阻塞，其另外一个必然结果则是对内存和CPU的利用率低下，产生一个新的进程/线程需要事先准备好其运行环境，运行环境包括分配堆内存和栈内存，以及为其穿件新的执行上下文等，这些操作都是需要占用CPU，而且过多的进程/线程还会带来线程抖动或者频繁的上下文切换，系统性能会因此进一步下降。
在nginx设计的最初阶段，nginx主要着眼点就是其高性能以及读物理计算资源的高密度利用，因此其采用了不同的架构模型，受启发于多种操作系统设计中基于"事件"的高级処理机制，nginx采用了模块化、事件驱动、异步。单线程以及非阻塞的架构，并大量采用了多路复用以及事件通知机制。在nginx中，连接请求由为数不多的几个仅包含一个线程的进程worker以高效的回环(run-loop)机制进行处理，而每个worker可以并行处理数千个的并发连接以及请求。
如果负载以CPU密集型应用为主，如SSL或压缩应用，则worker数应与CPU数相同；
如果负载以I/O密集型为主，如响应大量内容给客户端，则worker数应该为CPU个数的1.5倍或者2倍。
nginx会按需同事运行多个进程：一个主进程master和几个工作进程worker，配置了缓存时还会有缓存加载器进程cache loader和缓存管理进程cache manager等，所有进程均是仅包一个县城，并主要通过"共享内存"的机制实现进程间通信。主进程master以root用户身份运行，而worker、cache loader和cache manager均以非特权用户身份运行。
nginx [engine x] is an HTTP and reverse proxy server, a mail proxy server, and a generic TCP/UDP proxy server, originally written by Igor Sysoev. For a long time, it has been running on many heavily loaded Russian sites including Yandex, Mail.Ru, VK, and Rambler. According to Netcraft, nginx served or proxied 28.16% busiest sites in August 2016. Here are some of the success stories: Netflix, Wordpress.com, FastMail.FM.
The sources and documentation are distributed under the 2-clause BSD-like license.
Commercial support is available from Nginx, Inc.
nginx的配置有着几个不同的上下文：main，http，server，upstream和location(还有实现邮件服务反向代理的mail)，配置语法的格式和定义方式遵循C语言风格，因此支持嵌套，还有逻辑清晰易于创建、阅读和维护等优势。
nginx的代码是由一个核心和一系列的模块组成，核心主要用于提供web server的基本功能，以及web和mail反向代理的功能，还用于启用网络协议，创建必要的运行时环境以及确保不同的模块之间平滑地进行交互。不过，大多跟协议相关的功能和某应用特有的功能都是由nginx模块实现的，这些功能模块大致可以分为事件模块、阶段性处理器、输出过滤器、变量处理器、协议、upstream和负载均衡等几个类别，这些共同组成了nginx的http功能，事件模块主要用于提供独立OS独立的（不同的操作系统的事件机制有所不同）事件通知机制如kqueue或者epoll等，协议模块则负责实现nginx通过http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap与对应的客户端建立会话。
在nginx内部，进程间的通信是通过模块的pipeline或chain实现的，换句话说，每一个功能或操作都是由一个模块来实现，如压缩、通过fastcgi或者uwsgi协议与upstream服务器通信，以及memcahed建立会话等。
二、nginx基本特性

1.基本http服务器特性

①处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓存

处理静态文件、索引文件和自动索引，都是http服务器都要具备的基本功能；

一份文件有数据和元数据两部分，而nginx能够将文件的元数据缓存起来，提高下次访问的速度；

②使用缓存加速反向代理；简单的负载均衡和容错

复杂均衡和容错机制，能够实现对后端服务器健康检查，对不健康的后端服务器进行剔除；

③支持远程执行fastcgi、uwsgi、SCGI和memcached服务的缓存加速支持；支持简单的负载均衡以及容错

fastcgi是用于支持php的，uwsgi是用于支持python的web框架；

memcached是一个集成在nginx中的实现缓存功能的模块；

④模块化的架构，过滤器包括gzip压缩、ranges支持、chunked响应、XSLT，SSI以及图像缩放，在SSI过滤器中，一个包含多个SSI的页面。如果经由FastCGI或反向代理处理，可被并行处理

很多站点支持加载缩小的图片，当用户需要时点开后再加载分辨率等质量较高的图片；

例如淘宝，第一次刷新时加载的是缩放后的小图，点击后加载高清图片；

图片缩放，在一定程度上节约带宽

⑤支持SSL，TLS SNI

Serving static and index files, autoindexing; open file descriptor cache;
Accelerated reverse proxying with caching; load balancing and fault tolerance;
Accelerated support with caching of FastCGI, uwsgi, SCGI, and memcached servers; load balancing and fault tolerance;
Modular architecture. Filters include gzipping, byte ranges, chunked responses, XSLT, SSI, and image transformation filter. Multiple SSI inclusions within a single page can be processed in parallel if they are handled by proxied or FastCGI/uwsgi/SCGI servers;
SSL and TLS SNI support;
Support for HTTP/ with weighted and dependency-based prioritization.

nginx官方英文说明

2.其他http服务器特性

3.邮件代理服务器特性

4.TCP/UDP代理服务器特性

Generic proxying of TCP and UDP;
SSL termination for TCP;
Load balancing and fault tolerance;
Access control based on client address;
Limiting the number of simultaneous connections coming from one address.

5.架构和扩展性

6.测试通过的操作系统和平台

FreeBSD 3 — 10 / i386; FreeBSD 5 — 10 / amd64;
Linux 2.2 — 4 / i386; Linux 2.6 — 4 / amd64; Linux 3 — 4 / armv6l, armv7l, aarch64, ppc64le;
Solaris 9 / i386, sun4u; Solaris 10 / i386, amd64, sun4v;
AIX 7.1 / powerpc;
HP-UX 11.31 / ia64;
Mac OS X / ppc, i386;
Windows XP, Windows Server 2003.