Nginx应用
1. Nginx基础
1. Nginx是什么
Nginx 是⼀个⾼性能的HTTP和反向代理web服务器，核⼼特点是占有内存少，并发能⼒强
2. Nginx应用场景
web服务器
性能⾮常⾼，⾮常注重效率，能够经受⾼负载的考验。
⽀持50000个并发连接数，不仅如此，CPU和内存的占⽤也⾮常的低，10000个没有活动的连接才占⽤2.5M的内存。
代理服务器
-
正向代理 在浏览器中配置代理服务器的相关信息，当浏览器发起请求时，会将请求请求交由代理服务器去访问，代理服务器收到目标服务器的响应后，会将响应信息返回给自己的浏览器客户端。
-
反向代理
浏览器客户端发送请求到反向代理服务器（⽐如Nginx），由反向代理服务器选择原始服务器提供服务获取结果响应，最终再返回给客户端浏览器
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:8080/;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
负载均衡服务器
负载均衡，当⼀个请求到来的时候（结合上图），Nginx反向代理服务器根据请求去找到⼀个原始服务器来处理当前请求，那么这叫做反向代理。那么，如果⽬标服务器有多台（⽐如上 图中的tomcat1，tomcat2，...tomcatn），找哪⼀个⽬标服务器来处理当前请求呢，这样⼀个寻找确定的过程就叫做负载均衡。
⽣活中也有很多这样的例⼦，⽐如，我们去银⾏，可以处理业务的窗⼝有多个，那么我们会被分配到哪个窗⼝呢到底，这样的⼀个过程就叫做负载均衡。
负载均衡就是为了解决⾼负载的问题。
- Nginx负载均衡策略
- 轮询
默认策略，每个请求按时间顺序逐⼀分配到不同的服务器，如果某⼀个服务器下线，能⾃动剔除
- 轮询
默认策略，每个请求按时间顺序逐⼀分配到不同的服务器，如果某⼀个服务器下线，能⾃动剔除
upstream demoServer{ server 127.0.0.1:8080; server 127.0.0.1:8081; } location / { proxy_pass http://demoServer/; }
- weight
weight代表权重，默认每⼀个负载的服务器都为1，权重越⾼那么被分配的请求越多（⽤于服务器性能不均衡的场景），权重越高的越容易被访问
```shell
upstream demoServer{
server 127.0.0.1:8080 weight=1;
server 127.0.0.1:8081 weight=2;
}
- ip_hash
每个请求按照ip的hash结果分配，每⼀个客户端的请求会固定分配到同⼀个⽬标服务器处理，可以解决session问题
**在nginx版本1.3.1之前，不能在ip_hash中使用权重**
```shell
upstream demoServer{ ip_hash; server 127.0.0.1:8080; server 127.0.0.1:8081; }
- least_conn
最少连接数策略，将请求转发给当前连接数较少的服务器
```shell
upstream demoServer{
least_conn;
server 127.0.0.1:8080;
server 127.0.0.1:8081;
}
- fair (第三方)
响应时间方式， 按照服务器端的响应时间来分配，响应时间短的优先分配
```shell
upstream demoServer{ server 127.0.0.1:8080; server 127.0.0.1:8081; fair; }
- url_hash （第三方）
按照URI的hash方式分配请求，
```shell
upstream demoServer{
hash $request_uri;
server 127.0.0.1:8080;
server 127.0.0.1:8081;
}
静态资源服务器
tomcat中存在默认的 servlet ： conf/web.xml
<servlet>
<servlet-name>default</servlet-name>
<servlet-class>org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet</servlet-class>
<init-param>
<param-name>debug</param-name>
<param-value>0</param-value>
</init-param>
<init-param>
<param-name>listings</param-name>
<param-value>false</param-value>
</init-param>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
任何请求都会经过默认的servlet，而servlet对静态资源都是经过DefaultServlet中的doGet() ---> serveResource() ----> ..... ----> copy()方法，把静态资源读入到输入流，返回到页面。
这一系列步骤首先会占用tomcat一个线程，处理过程也比较繁琐，会影响tomcat的性能。因此一般对于静态资源都会采用 擅长静态资源处理的服务器，比如Apache、Nginx
location /static/ {
root staticData; # root 会将 /static/ 拼接在staticData后
#alias staticData/; # alias 不会拼接
}
3. Nginx 的特点
- 跨平台：Nginx可以在⼤多数类unix操作系统上编译运⾏，⽽且也有windows版本
- Nginx的上⼿⾮常容易，配置也⽐较简单
- ⾼并发，性能好
- 稳定性也特别好，宕机概率很低
2. Nginx 核心配置文件
Nginx的核⼼配置⽂件conf/nginx.conf包含三块内容：全局块、events块、http块
2.1 全局配置：
2.2 events
2.3 http
3. Nginx底层进程机制剖析
Nginx启动后，以daemon多进程⽅式在后台运⾏，包括⼀个Master进程和多个Worker进程，Master进程是主进程，Worker进程则是负责干活的进程
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master进程
主要是管理worker进程，⽐如： 接收外界信号向各worker进程发送信号(./nginx -s reload) 监控worker进程的运⾏状态，当worker进程异常退出后Master进程会⾃动重新启动新的worker进程等
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worker进程
worker进程具体处理⽹络请求。多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来⾃客户端的请求，各进程互相之间是独⽴的。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。worker进程的个数是可以设置的，⼀般设置与机器cpu核数⼀致。
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Nginx进程模型示意图
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以 ./nginx -s reload 来说明nginx信号处理这部分
1）master进程对配置⽂件进⾏语法检查 2）尝试配置（⽐如修改了监听端⼝，那就尝试分配新的监听端⼝） 3）尝试成功则使⽤新的配置，新建worker进程 4）新建成功，给旧的worker进程发送关闭消息 5）旧的worker进程收到信号会继续服务，直到把当前进程接收到的请求处理完毕后关闭
图中可以看出， reload前后worker进程的ID是不同的
-
worker进程处理请求部分的说明
⼀个请求到来时，如果有多个worker进程，那么每个worker进程都有可能处理这个链接。
- master进程创建之后，会建⽴好需要监听的的socket，然后从master进程再fork出多个worker进程。所以，所有worker进程的监听描述符listenfd在新连接到来时都变得可读。
- nginx使⽤互斥锁来保证只有⼀个workder进程能够处理请求，拿到互斥锁的那个进程注册listenfd读事件，在读事件⾥调⽤accept接受该连接，然后解析、处理、返回客户端
-
nginx多进程模型好处
- 每个worker进程都是独⽴的，不需要加锁，节省开销
- 每个worker进程都是独⽴的，互不影响，⼀个异常结束，其他的照样能提供服务
- 多进程模型为reload热部署机制提供了⽀撑