Nginx原理

• 原理机制
  • Nginx采用多进程（每个worker进程只对应一个线程）和I/O多路复用机制，实现并发的事件驱动处理；
  • 多路复用即通过一种机制监视多个文件描述符，一旦文件描述符就绪（读写就绪），就可通知程序进行相应的读写操作；
  • 多路复用机制在处理单个连接没有优势，但在一个进程或线程内可处理多个连接；并减少系统开销，如创建进程或线程，维护进程或线程；
  • 一般worker 进程数设置成机器 cpu 核数，否则一个cpu多个worker进程会造成竞争（上下文切换）；
  • master进程主要用来管理worker进程：接收外部信号（如命令行输入）；向worker发送信号；监控worker状态；worker退出后创建新的worder进程；
  • Nginx采用epoll多路复用模型，相对于select模型，没有文件描述符数量限制；select/poll采用轮询方式，而epoll采用每个fd的回调函数获取状态变化；而且select/poll（没有文件描述符数量限制，但都采用轮询方式）要获取某个文件描述符状态时，需将文件描述符的集合在用户和内核之间复制整个集合，epoll只需要将用户关心的文件描述符一次性copy到内核；
  • I/O流操作概念
    • 阻塞：等待数据就绪，数据完成操作后（读/写）再返回进行下一个流操作，在I/O第一阶段和第二阶段都发生阻塞；
    • 非阻塞：主动轮询检查数据是否可以操作，直到数据完成操作并返回；在I/O第一阶段没有阻塞，但第二阶段发生阻塞；
    • 所以严格意义上，阻塞，非阻塞及多路复用都属于I/O同步；因为I/O操作分为两个阶段：数据就绪阶段，用户进程和内核进程之间的数据复制阶段；
    • 异步I/O操作不会导致请求进程阻塞，因为当发出I/O操作请求，直接返回，等待I/O操作完成后，再通知调用进程（回调函数）；

• 负载均衡策略
  • 默认轮询：以请求到服务（如Tomcat）的时间顺序不同来分配（如宕机自动忽略）；

upstream tomcat_server
{
       server 192.168.1.100:8080;
       server 192.168.1.100:9090;
}

1. • 最少链接：哪个服务器链接数最少请求到哪个；

upstream tomcat_server 
{

least_conn;
       server 192.168.1.100:8080;
       server 192.168.1.100:9090;
}

1. • weight权重：weight值越大，请求根据服务器权重分配；

upstream tomcat_server 
{
       server 192.168.1.100:8080 weight=2;
       server 192.168.1.100:9090 weight=1;
}

1. • ip_hash：根据请求的用户IP计算hash值，根据hash选择对应的服务器，这样可以保证同一用户请求到同一服务器；

upstream tomcat_server 
{

ip_hash;
       server 192.168.1.100:8080;
       server 192.168.1.100:9090;
}

1. • url_hash：基本与ip_hash一致，但url_hash能够提高后端缓存服务器的效率，如提高squid的效率，但是当后端服务器宕机的时候，url_hash不会自动跳转的其他缓存服务器，而是返回给用户一个503错误；所以session问题还得使用如memcached来实现session共享（或客户端cookie机制？）。

upstream tomcat_server 
{

hash $request_url;
       server 192.168.1.100:8080;
       server 192.168.1.100:9090;
}

1. • fair：哪个服务器的响应时间短，就选择谁；

upstream tomcat_server 
{

server 192.168.1.100:8080;
       server 192.168.1.100:9090;

fair;
}

• Nginx实现地址映射，可将某些资源如下载文件不需直接放在服务器下，如配置：

location ~ ^/images/(.*)
{
　　expires 1s;
　　alias E:/test/images/$1; #“$1”表是location后面（）的内容
　　index index.html index.htm;
　　break;
}

• 基本配置（以Linux下为例）

user root; #运行用户
worker_processes 1; #启动进程,通常设置成和cpu的数量相等

#全局错误日志及每个进程PID文件
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log;
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log notice;
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log info;
pid /usr/local/nginx/logs/nginx.pid;

# 工作模式及连接数上线
events
{
　　use epoll; #epoll是多路复用IO(I/O Multiplexing)中的一种方式,但是仅用于linux2.6以上内核,可以大大提高nginx的性能
　　worker_connections 1024; #单个后台worker process进程的最大并发链接数
}

#设定http服务器,利用它的反向代理功能提供负载均衡支持
http
{
　　include mime.types;
　　default_type application/octet-stream;

　　#设定请求缓冲
　　server_names_hash_bucket_size 128;
　　client_header_buffer_size 32K;
　　large_client_header_buffers 4 32k;
　　# client_max_body_size 8m;

　　#sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，对于普通应用，
　　#必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
　　sendfile on;
　　tcp_nopush on;
　　tcp_nodelay on;

　　#连接超时时间
　　keepalive_timeout 65;

　　#开启gzip压缩，降低传输流量
　　gzip on;
　　gzip_min_length 1k;
　　gzip_buffers 4 16k;
　　gzip_http_version 1.1;
　　gzip_comp_level 2;
　　gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
　　gzip_vary on;

　　#添加tomcat列表，真实应用服务器都放在这
　　upstream tomcat_pool
　　{
　　　　#server tomcat地址:端口号 weight表示权值，权值越大，被分配的几率越大;
　　　　server 192.168.0.223:8080 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
　　　　server 192.168.0.224:8080 weight=4 max_fails=2 fail_timeout=30s;
　　}

　　server
　　{
　　　　listen 80; #监听端口
　　　　server_name localhost;

　　　　#默认请求设置
　　　　location /
　　　　{
　　　　　　proxy_pass http://tomcat_pool; #转向tomcat处理
　　　　}

　　　　#所有的jsp页面均由tomcat处理
　　　　location ~ \.(jsp|jspx|dp)?$
　　　　{
　　　　　　proxy_set_header Host $host;
　　　　　　proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
　　　　　　proxy_pass http://tomcat_pool; #转向tomcat处理
　　　　}

　　　　#所有的静态文件直接读取不经过tomcat,nginx自己处理
　　　　location ~ .*\.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|pdf|xls|mp3|wma)$
　　　　{
　　　　　　expires 30d;
　　　　}
　　　　location ~ .*\.(js|css)?$
　　　　{
　　　　　　expires 1h;
　　　　}

　　　　#定义错误提示页面
　　　　error_page 500 502 503 504 /50x.html;
　　　　location = /50x.html
　　　　{
　　　　　　root html;
　　　　}
　　}

#HTTPS server
#server {
# listen 443 ssl;
# server_name localhost;

# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;

# ssl_session_cache shared:SSL:1m;
# ssl_session_timeout 5m;

# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;

# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}

}