NGINX学习笔记(一)：一篇了解NGINX的基本概念

淩亂°似流年 2023-10-08 16:28 69阅读 0赞

#### NGINX是什么？ ####

NGINX是一款由俄罗斯人伊戈尔·赛索耶夫使用C语言开发的、支持热部署的、轻量级的WEB服务器/反向代理服务器/电子邮件代理服务器，因为占用内存较少，启动极快，高并发能力强，所以在互联网项目中广泛应用。可以在 UNIX、GNU/Linux、BSD、Mac OS X、Solaris，以及 Microsoft Windows 等操作系统中运行。

*  官网：[NGINX官方网站][NGINX]
 *  中文：[NGINX中文网站][NGINX 1]

#### NGINX可以干什么？ ####

NGINX可以作为静态页面的WEB服务器，同时还支持CGI协议的动态语言，比如Perl、PHP等。NGINX专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实现上非常注重效率，能经受高负载的考验，NGINX在官方测试中，能够支持五万个平行链接，而在实际的运作中，可以支持二万至四万个平行链接，总结如下：

*  静态页面的WEB服务器
 *  动静分离
 *  客户端的正向代理
 *  服务端的反向代理
 *  服务端的负载均衡

#### 指令？ ####

NGINX中的配置项称为指令，指令由名称和参数构成，以分号结尾。

#### 指令类型？ ####

NGINX中共有三种类型的指令，每种类型都有其独有的继承模型。

1.  从配置复杂度上讲，分为：

*  普通指令，在同一个上下文中只能有一个普通指令，子上下文可以覆盖父上下文的指令，此覆盖仅在给定的子上下文中有效，如：gzip。
 *  数组指令，在同一个上下文中能够添加多条数组指令，多条指令之间是增加的关系而不是覆盖，但是，在子上下文中定义后的指令，将覆盖给定子上下文中父级的所有值，如：error\_log。
 *  动作指令，用于改变事物的指令叫动作指令，继承模型会根据各个指令的特性不同而不同，如：location、rewrite、return等等。

1.  从形态上讲，分为：

*  简单指令，简单指令由名称和参数组成，以空格分隔并以分号结尾。
 *  块指令，块指令的结构类似于简单指令，但它不是以分号结尾，而是以一组用大括号 \{ 和 \} 括起来的附加指令结尾。

#### 上下文？ ####

NGINX中被大括号包围的区域，称为放置指令的上下文，上下文可以嵌套在其他上下文中，形成上下文层次结构。如：全局上下文、事件上下文、邮件上下文、HTTP上下文、UP-STREAM上下文、服务器上下文等等。LOCATION上下文。

#### 什么是简单请求？ ####

请求同时满足以下两个条件，称为简单请求，否则为复杂请求

1.  请求方式是HEAD、GET、POST 三种之一；
2.  请求头包含但不超过这五个字段：Accept，Accept-Language，content-Language，Last-Event-ID，Content-Type。其中Content-Type的值只能是application/x-www-form-urlencoded，text/plain，multipart/form-data 三种之一。

#### 什么是复杂请求？ ####

凡是不简单请求的，都属于复杂请求，常见的复杂请求：

1.  请求方法是 PUT 或 DELETE的请求；
2.  请求头的Content-Type 值为application/json的请求

#### 什么是动静分离？ ####

动静分离，其实就是使用NGINX的特性，将客户端发来的请求分为动态请求和静态请求。静态请求直接从NGINX服务器所设定的根目录去获取对应的资源，动态请求则转发给真实的后端服务去处理。这样不仅能够减轻应用服务器的压力，将后台API接口服务化，还能将前后端代码分开并行开发和部署。一般常见于SPRINGBOOT + VUE的项目中。  
那么，如何配置呢？

#### 什么是正向代理？ ####

正向代理隐藏了真实的客户端，VPN其实就是一个正向代理工具。当使用VPN访问墙外网站是，VPN将访问请求，代理到一个可以访问该网站的代理服务器上，代理服务器把墙外服务器上获取的请求结果，再转发给客户端，这就是正向代理。  
![在这里插入图片描述][92ad3feedce0456cb0570b8763693003.png]

#### 什么是反向代理？ ####

反向代理隐藏了真实的服务端，当我们访问百度时，其实内部会进行一个转发，将请求代理到内网去，但是具体是哪一台，我们不知道，我们也不需要知道，这就是所谓的反向代理，即反向代理“代理”的是服务器端，且这个过程对于客户端而言是透明的。  
负载均衡采用的就是反向代理。  
![在这里插入图片描述][ea7b8dc59f9c4ac7a5cdaeb24bf254eb.png]

#### 什么是负载均衡？ ####

在互联网项目中，当遇到请求爆发式增长的情况时，单个服务器无法处理客户端请求，需要使用多个服务器来分摊压力，这就是负载均衡的初衷。  
![在这里插入图片描述][1d8334ec06704c85ab50bb7ace5c4742.png]

#### NGINX是如何工作的？ ####

NGINX采用MASTER-WORKER的模式，NGINX在启动后，会以守候进程的方式在后台运行，启动后包含一个MASTER进程和多个WORKER进程，WORKER进程以非root用户运行，当然也可以在配置文件中配置运行 WORKER进程的用户。  
![在这里插入图片描述][2015b94c4cc541df8752cca9dc347da2.png]  
WORKER进程的个数由配置文件决定，一般和CPU个数相关（有利于进程切换），配置几个就有几个WORKER进程。  
![在这里插入图片描述][c46267a45d76440b842a493f32c7eaf7.png]

那么，如何配置WORKER的用户以及进程数呢？

#### NGINX的整体架构![在这里插入图片描述][d11f142d047a4d87aee9d999de35fefc.png] ####

1.  MASTER进程：不处理请求，主要负责加载和分析配置文件、分配请求给WORKER节点、管理WORKER进程、平滑升级、服务重启、热加载、热部署等；
2.  WORKER进程：接收客户端请求、将请求一次送入各模块过滤、I/O 调用、数据缓存、发送响应；
3.  缓存相关进程：包括cache loader(缓存索引重建) 与 cache manager( 缓存索引管理) 两部分：
    
     *  Cache loader ，在NGINX服务启动后由主进程生成，根据本地磁盘上缓存建立索引元数据库后退出；
     *  Cache manager ，在元数据更新完成后，对元数据是否过期做出判断。

#### NGINX是如何热加载的？ ####

所谓热部署，就是配置文件nginx.conf修改后，不需要停止NGINX服务，不需要中断请求，就能让配置文件生效！但是，NGINX必须重新加载一下nginx.conf，否则修改不生效。  
使用如下命令，重新加载配置文件：

nginx -s reload

当配置文件nginx.conf修改后，需要执行重新加载配置的指令，此时NGINX接收到热加载的信号后，会重新生成新的WORKER进程，当然也是以新的配置进行请求处理的，而且新的请求一定会交给新的WORKER进程。当老的WORKER进程处理完请求后，进程会被杀死。

#### NGINX的目录结构 ####

我是手动编译安装的，在安装时设置安装文件的路径(将软件安装在：/opt/software/nginx-1.18.0/target目录下), 执行命令：

./configure --prefix=/opt/software/nginx-1.18.0/target --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module

安装完毕以后的目录为：/opt/software/nginx-1.18.0/target

├── client_body_temp                 # POST方式大文件暂存目录
    ├── conf                             # NGINX所有配置文件的目录
    │   ├── fastcgi.conf                 # fastcgi相关参数的配置文件
    │   ├── fastcgi.conf.default         # fastcgi.conf的原始备份文件
    │   ├── fastcgi_params               # fastcgi的参数文件
    │   ├── fastcgi_params.default       
    │   ├── koi-utf
    │   ├── koi-win
    │   ├── mime.types                   # 媒体类型
    │   ├── mime.types.default
    │   ├── nginx.conf                   #这是NGINX默认的主配置文件, 日常使用和修改的文件, 我们一般都操作这个文件
    │   ├── nginx.conf.default
    │   ├── scgi_params                  # scgi相关参数文件
    │   ├── scgi_params.default  
    │   ├── uwsgi_params                 # uwsgi相关参数文件
    │   ├── uwsgi_params.default
    │   └── win-utf
    ├── fastcgi_temp                     # fastcgi临时数据目录
    ├── html                             # NGINX默认站点目录
    │   ├── 50x.html                     # 错误页面优雅替代显示文件, 例如出现502错误时会调用此页面
    │   └── index.html                   # 默认的首页文件
    ├── logs                             # NGINX日志目录
    │   ├── access.log                   # 访问日志文件
    │   ├── error.log                    # 错误日志文件
    │   └── nginx.pid                    # pid文件, NGINX进程启动后, 会把所有进程的ID号写到此文件
    ├── proxy_temp                       # 临时目录
    ├── sbin                             # NGINX可执行文件目录
    │   └── nginx                        # NGINX二进制可执行程序
    ├── scgi_temp                        # 临时目录
    └── uwsgi_temp                       # 临时目录

[NGINX]: http://nginx.org/
[NGINX 1]: https://blog.redis.com.cn/doc/
[92ad3feedce0456cb0570b8763693003.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/92ad3feedce0456cb0570b8763693003.png
[ea7b8dc59f9c4ac7a5cdaeb24bf254eb.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ea7b8dc59f9c4ac7a5cdaeb24bf254eb.png
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