这篇文章只是单纯的介绍nginx以及一些相关概念,有的概念在实际应用中不会用到,不理解也没有关系,这不影响我们学习nginx。

Nginx是什么

如果你知道http协议和httpd是什么,那你就会容易理解nginx是什么了,所以,如果你对httpd还不了解,强烈建议从httpd开始学习,有了httpd的相关基础知识以后,再来了解nginx,就会事办功倍了。

说白了Nginx就是一个HTTP服务器,也可以当做反向代理服务器,可以反代httpd,反代邮件服务器,通过fcgi协议反代动态内容等。

百度百科解释如下:

Nginx(“engine x”)是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,也是一个IMAP/POP3/SMIP服务器。Nginx是由Lgor Sysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的,第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布,因它的稳定性,丰富的功能集,示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日,nginx 1.0.4发布。

Nginx是一款轻量级的web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/pop3)代理服务器,并在一个BSD-like 协议下发行。由俄罗斯的程序员设计师lgor Sysoev所开发,供俄国大型的入口网站及搜索引擎Rambler使用。其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好,中国大陆使用nginx网站用户有:百度,京东,新浪,网易,腾讯,淘宝等。

我们可以登录nginx的官网,查看相关信息,官网地址:nginx.org登录后点击下图中的连接即查看官网wiki。

查看官网的wiki,官网自己对NGINX的解释如下:

可以看到,nginx官网自我标榜的配置简单,资源消耗低,而且说明了自己能够解决c10k问题,它使用了事件驱动异步架构模型,所以,消耗小,性能高。

此处我们提到了一个概念:c10k,那么什么是c10k呢。

所谓c10k问题,指的是服务器同时支持成千上万个客户端的问题,也就是concurrent 10000 connection(这也是c10k这个名字的由来)。由于硬件成本的大幅度降低和硬件技术的进步,如果一台服务器同时能够服务更多的客户端,那么也就意味着服务每一个客户端的成本大幅度降低,从这个角度来看,c10k问题显得非常有意义。说白了,c10k问题就是并发的问题。

提到c10k问题,就要提到对应的各种IO模型,了解这些IO模型后,会明白c10k问题是怎么得到解决的,但是IO模型这种理论的东西,我们能够使用到的很少,因为理论比较绕,反而会打击我们学习nginx的信心,所以,我们不准备在这里研究他们,我们只要知道 一些相关概念名词即可。

那么下面,我们只是列出一些相关概念,如果现在不能理解这些概念,对学习使用nginx也没有太大的影响,当然我们还是建议先搞定httpd以后,再来研究nginx,在实际使用nginx以后,再回过头来理解这些概念,也是可以的。

首先,我们要明确以下概念

1,所有数据只有在内存中才能使用。

2,内核使用的内存空间与用户进程使用的内存空间是分开的,内核所使用的内存是出于保护模式的,决不允许用户空间的进程直接随意的访问,我们可以称内核使用内存空间为内核空间,而每个用户空间进程又有自己的线性地址空间,也就是说,多个用户进程之间是隔离对的,它们意识不到其他进程的存在,用户进程以为只有它自己本身和内核。

当用户空间的进程需要操作数据时,通过系统调用向内核发起请求,内核需要将数据从硬盘中取得后加载到内核自己的内存空间中,然后将数据从内核内存中拷贝到用户进程对应内存空间中,用户进程才能使用对应的数据,这段话描述的就是一次IO请求的大概过程。

一次IO请求,都会由两阶段组成:

第一步:等待数据,即数据从磁盘到内核内存;

第二步:复制数据,即数据从内核内存到进程内存;

除了上述的大概过程,我们还要了解一些术语,这样方便我们更加详细的理解IO。

阻塞/非阻塞的概念:

阻塞和非阻塞的概念主要反映了调用者(用户进程)在等待结果返回之前所有的状态;

阻塞:blocking,调用结果返回之前,调用者被挂起;

非阻塞:nonblocking,调用结果返回之前,调用者不会挂起;

同步/异步的概念:

同步和异步的概念主要反映了被调用者消息通知机制:

消息通知:

同步:调用者等待被调用者返回消息;

异步:被调用者通过状态通知或回调机制通知调用者,告诉调用者,被调用者的运行状态;

但是上述的“阻塞/非阻塞”和“同步/非同步”的概念往往不会分开说,经常会将他们组合到一起,比如,同步阻塞 或 同步非阻塞。

我们说回到Nginx,官网已经说明Nginx使用的是“事件驱动异步架构的IO模型”,所以,当我们在linux中使用Nginx时,我们要提到事件驱动模型在linux中的实现;epool

linux中,对event-driven(事件驱动模型)的实现称为epoll,所以,如果想让Nginx在Linux中能够愉快地运行,则需要确保linux中存在epoll的系统调用,而这个系统调用存在于libevent包中。

linux中,对event-driven(事件驱动模型)的实现称为epoll,所以,如果想让Nginx在Linux中能够愉快地运行,则需要确保linux中存在epoll的系统调用,而这个系统调用存在于libevent包中。

所以,对应Nginx的关键词为:事件驱动,异步,非阻塞。

Nginx的架构,特性,功能

从下图,可以看出Nginx的架构,功能,特性,当然,看不懂的没关系,下图的大概意思就是nginx能当做web服务器,能做反代,了解即可。

Nginx的程序架构:

master/worker,类似于httpd的eventMPM

一个master进程:

负载加载配置文件,管理worker进程,平滑升级

一个或多个worker进程

处理并响应用户请求

缓存相关的进程:

cache loader:载入缓存对象

cache manager: 管理缓存对象

Nginx的特性:异步,事件驱动,非阻塞

并发请求处理:通过kevent/epoll/select

文件IO:高级IO sendfile, 异步,mmap

nginx高级模块:高级模块化,但其模块早期不支持DSO机制;近期版本支持动态装载和卸载;

早期不支持动态装载卸载模块。近期开始支持DSO(动态装卸载)机制了。使用load_module来加载。

模块分类:

核心模块:core module

标准模块:

Standard HTTP modules

Optional HTTP modules

Mail modules

Stream modules

第三方模块:

3rd party modules

Nginx的功用:

静态的web资源服务器:

结合FastCGI/uwSGI/SCGI等协议反向代理动态资源请求;

http/https协议的反向代理;

imap4/pop3协议的反向代理;

tcp/udp协议的反向代理;

以上就是nginx的相关概念的总结。

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