查看网站的 cms,wordpress添加海报生成功能,服务器内存和普通内存有什么区别,wordpress插件残留数据文章目录 前言Nginx是什么?Ngnix特点#xff1a; 一、Nginx模块与工作原理1.Nginx的模块1.1 Nginx模块常规的HTTP请求和响应的流程图:1.2 Nginx的模块从结构上分为如下三类#xff1a;1.3 Nginx的模块从功能上分为如下三类: 2.Nginx的进程模型2.1 Nginx进程结构2.2 nginx进程… 文章目录 前言Nginx是什么?Ngnix特点 一、Nginx模块与工作原理1.Nginx的模块1.1 Nginx模块常规的HTTP请求和响应的流程图:1.2 Nginx的模块从结构上分为如下三类1.3 Nginx的模块从功能上分为如下三类: 2.Nginx的进程模型2.1 Nginx进程结构2.2 nginx进程管理 3.多进程I/O模型3.1 nginx的多进程模型3.2 nginx支持的事件模型 二、Nginx的适用场景2.1 HTTP服务器2.2 反向代理/负载均衡2.3 虚拟主机2.4 Nginx三大功能总结 三、nginx和其他web服务的对比3.1 nginx对比httpd3.2 Nginx对比HProxy 、LVS 前言
Nginx是什么?
Nginx是由俄罗斯的程序设计师伊戈尔·西索夫Igor Sysoev所开发一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件IMAP/POP3代理服务器在BSD-like 协议下发行。 官方测试nginx 能够支支撑 5 万并发链接并且 cpu、内存等资源消耗却非常低运行非常稳定其特点是占有内存少并发能力强。 事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好国内使用Nginx网站用户有百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。
Ngnix特点
高并发单机支持10万以上的并发连接高性能低内存消耗一般1万个非活跃的 HTTP Keep-Alive 连接在 Nginx 中仅消耗2.5MB内存高可靠性可以在服务器上持续不间断运行数年高拓展性主要体现在它的模块化设计模块化设计非常的稳定使得nginx的第三方模块生态圈非常的丰富丰富的生态圈为我们nginx丰富的功能提供了保证热部署master 管理进程与 worker工作进程的分离设计使得 Nginx 能够支持热部署开源协议使用 BSD 许可协议免费使用且可修改源码。
一、Nginx模块与工作原理
1.Nginx的模块
1.1 Nginx模块常规的HTTP请求和响应的流程图: 1.2 Nginx的模块从结构上分为如下三类
核心模块HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块 基础模块HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块 第三方模块HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。 用户可根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。
1.3 Nginx的模块从功能上分为如下三类:
Handlers处理器模块 此类模块直接处理请求并进行输出内容和修改headers信息等操作。Handlers处理器模块一般只能有一个。 Filters 过滤器模块 此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作最后由Nginx输出。 Proxies 代理类模块 此类模块是Nginx的HTTP Upstream之类的模块这些模块主要与后端一些服务比如FastCGI等进行交互实现服务代理和负载均衡等功能。
2.Nginx的进程模型
2.1 Nginx进程结构 2.2 nginx进程管理 2.2.1 Master进程 核心功能: 管理进程 master进程主要用来管理worker进程具体包括如下4个主要功能
接收来自外界的信号。向各worker进程发送信号。监控woker进程的运行状态。当woker进程退出后异常情况下会自动重新启动新的woker进程。
用户交互接口master进程充当整个进程组与用户的交互接口同时对进程进行监护。它不需要处理网络事件不负责业务的执行只会通过管理worker进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。
重启work进程我们要控制nginx只需要通过kill向master进程发送信号就行了。比如kill -HUP pid则是告诉nginx从容地重启nginx我们一般用这个信号来重启nginx或重新加载配置因为是从容地重启因此服务是不中断的。
master进程在接收到HUP信号后是怎么做的呢 首先master进程在接到信号后会先重新加载配置文件然后再启动新的worker进程并向所有老的worker进程发送信号告诉他们可以光荣退休了。 新的worker在启动后就开始接收新的请求而老的worker在收到来自master的信号后就不再接收新的请求并且在当前进程中的所有未处理完的请求处理完成后再退出。
直接给master进程发送信号这是比较传统的操作方式nginx在0.8版本之后引入了一系列命令行参数来方便我们管理。比如./nginx -s reload就是来重启nginx./nginx -s stop就是来停止nginx的运行。如何做到的呢我们还是拿reload来说我们看到执行命令时我们是启动一个新的nginx进程而新的nginx进程在解析到reload参数后就知道我们的目的是控制nginx来重新加载配置文件了它会向master进程发送信号然后接下来的动作就和我们直接向master进程发送信号一样了。
2.2.2 worker进程 核心功能处理请求 基本的网络事件则是放在worker进程中来处理了。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我们会设置与机器cpu核数一致这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的。
worker进程之间是平等的每个进程处理请求的机会也是一样的。当我们提供80端口的http服务时一个连接请求过来每个进程都有可能处理这个连接怎么做到的呢
Nginx采用异步非阻塞的方式来处理网络事件类似于Libevent具体过程如下
接收请求首先每个worker进程都是从master进程fork过来在master进程建立好需要listen的socketlistenfd之后然后再fork出多个worker进程。所有worker进程的listenfd会在新连接到来时变得可读每个work进程都可以去accept这个socketlistenfd。当一个client连接到来时所有accept的work进程都会受到通知但只有一个进程可以accept成功其它的则会accept失败。为保证只有一个进程处理该连接Nginx提供了一把共享锁accept_mutex来保证同一时刻只有一个work进程在accept连接。所有worker进程在注册listenfd读事件前抢accept_mutex抢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。处理请求当一个worker进程在accept这个连接之后就开始读取请求解析请求处理请求产生数据后再返回给客户端最后才断开连接这样一个完整的请求就是这样的了。 我们可以看到一个请求完全由worker进程来处理而且只在一个worker进程中处理。worker进程之间是平等的每个进程处理请求的机会也是一样的。
3.多进程I/O模型
3.1 nginx的多进程模型
优势: 首先对于每个worker进程来说独立的进程不需要加锁所以省掉了锁带来的开销同时在编程以及问题查找时也会方便很多。
其次采用独立的进程可以让互相之间不会影响一个进程退出后其它进程还在工作服务不会中断master进程则很快启动新的worker进程。当然worker进程的异常退出肯定是程序有bug了异常退出会导致当前worker上的所有请求失败不过不会影响到所有请求所以降低了风险。
虽然nginx采用多worker的方式来处理请求每个worker里面只有一个主线程那能够处理的并发数很有限啊多少个worker就能处理多少个并发何来高并发呢非也这就是nginx的高明之处nginx采用了异步非阻塞的方式来处理请求也就是说nginx是可以同时处理成千上万个请求的。一个worker进程可以同时处理的请求数只受限于内存大小而且在架构设计上不同的worker进程之间处理并发请求时几乎没有同步锁的限制worker进程通常不会进入睡眠状态因此当Nginx上的进程数与CPU核心数相等时最好每一个worker进程都绑定特定的CPU核心进程间切换的代价是最小的。
而apache的常用工作方式apache也有异步非阻塞版本但因其与自带某些模块冲突所以不常用每个进程在一个时刻只处理一个请求因此当并发数上到几千时就同时有几千的进程在处理请求了。这对操作系统来说是个不小的挑战进程带来的内存占用非常大进程的上下文切换带来的cpu开销很大自然性能就上不去了而这些开销完全是没有意义的。 3.2 nginx支持的事件模型
Nginx支持如下处理连接的方法I/O复用方法这些方法可以通过use指令指定。
select– 标准方法 如果当前平台没有更有效的方法它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数 –with-select_module 和 –without-select_module 来启用或禁用这个模块。
poll– 标准方法 如果当前平台没有更有效的方法它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数 –with-poll_module 和 –without-poll_module 来启用或禁用这个模块。 3.2.3 kqueue– 高效的方法使用于 FreeBSD 4.1, OpenBSD 2.9, NetBSD 2.0 和 MacOS X. 使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
epoll – 高效的方法使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。在某些发行版本中如SuSE 8.2, 有让2.4版本的内核支持epoll的补丁。
rtsig – 可执行的实时信号使用于Linux内核版本2.2.19以后的系统。默认情况下整个系统中不能出现大于1024个POSIX实时(排队)信号。这种情况 对于高负载的服务器来说是低效的所以有必要通过调节内核参数 /proc/sys/kernel/rtsig-max 来增加队列的大小。可是从Linux内核版本2.6.6-mm2开始 这个参数就不再使用了并且对于每个进程有一个独立的信号队列这个队列的大小可以用 RLIMIT_SIGPENDING 参数调节。当这个队列过于拥塞nginx就放弃它并且开始使用 poll 方法来处理连接直到恢复正常。 /dev/poll – 高效的方法使用于 Solaris 7 11/99, HP/UX 11.22 (eventport), IRIX 6.5.15 和 Tru64 UNIX 5.1A. 3.2.6 eventport – 高效的方法使用于 Solaris 10. 为了防止出现内核崩溃的问题 有必要安装这个 安全补丁。
在linux下面只有epoll是高效的方法
二、Nginx的适用场景
2.1 HTTP服务器
Nginx作为HTTP服务器是指在web项目开发时总是将项目部署在tomcat jetty等应用服务器上而服务端所需要的资源文本数据和静态资源路径自然存放在数据库中而静态资源实体如图片、音视频等既不能放在数据库中又不能放在应用服务器的相关目录下这个时候我们需要一种用来存放项目所需静态资源的服务器只要在数据库的字段中存储好静态资源的路径即可这就是http服务器——Nginx。 通常我们使用nginx处理静态资源请求例如 图片、css、js、html等请求动态请求交由后端服务java程序php程序python程序等去处理。这种方式也可称为动静分离。 静态请求和动态请求最直接的区别是是否连接数据库进行数据交互。
一个网页的js请求如下图所示: 配置Nginx——修改Nginx安装目录nginx.conf
server {listen 81; # 监听的端口server_name localhost; # 域名或IPlocation / { # 访问路径配置root /var/www/html; # 根目录index index.html index.htm; # 默认首页}error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 错误页面location /50x.html {root /var/www/errpage;}
} 现在对这段代码解释实际上对于Nginx做服务器和其他服务器一样只要搞清“ ip:port、页面、后台目录”三个东西 指定ip:port是localhost:81我们直接在Linux计算机的浏览器上输入localhost:81显示的是index.html/index.htm界面对应后台目录是Nginx安装目录/index目录如usr/local/nginx/index我们直接在Linux计算机的浏览器上输入localhost:81/50x.html对应后台目录是Nginx安装目录/html目录如usr/local/nginx/html. 关于匹配关系上面的配置中/表示可以匹配所有/50x.html表示可以匹配50x.html优先级关系是优先匹配长的如localhost:81/50x.html同时满足/和/50x.html由于优先匹配长的所以要导向到html目录。如localhost:81/xxx.html仅满足于/所以导向到index目录。 关于页面优先关系 index、index.html、index.htm优先关系是从左到右有index.html就显示index.html没有就显示index.htm。
对于上面的理解如下图
2.2 反向代理/负载均衡
Nginx反向代理Nginx作为服务端代理代表实际应用服务器与客户端交流将网络请求分发给后台实际服务器。 Nginx负载均衡Nginx作为服务端代理根据weight权重将网络请求分发给后台实际服务器。 负载均衡和反向代理的关系负载均衡是通过反向代理来实现的负载均衡反向代理weight权重。
2.2.1 正向代理与反向代理 正向代理是指客户端的代理代表客户端向服务端发出网络请求如图 反向代理是指服务端的代理代表服务端向客户端发出响应结果如图 正向代理反向代理由客户端代理服务器代表Client客户机向服务端发出网络请求由服务端代理服务器代表Server服务机向客户端发出响应结果。如图 最简单的理解正向代理和反向代理这个知识是计算机网络中的一个知识由于当前使用的http网络请求时基于请求-响应模式服务端开启后被动等待websocket协议服务端也可以发送消息给客户端由客户端主动发起网络请求get请求、post请求服务端提供结果响应然后客户端再一次主动发起网络请求服务端再一次提供结果响应
客户端局域网LAN1中的代理服务器代表客户端主机我们称之为正向代理正向代理隐藏了客户端其存在的意义在于 客户端无法直接访问到服务端但是 代理服务器可以访问到服务端所以客户端通过代理服务器来访问到服务端。 2.2.2 Nginx实现反向代理 Nginx是如何实现反向代理的我们一步步来分析。两个Tomcat服务通过Nginx反向代理本例子使用三台虚拟机进行测试。 Nginx服务器192.168.1.2 tomcat1服务器192.168.1.100 tomcat2服务器192.168.1.101
客户端访问流程如下: 这里的配置是基于域名实现的反向代理。 配置一个代理即tomcat1服务器
upstream tomcat_server1 {server 192.168.1.100:8080;}配置一个代理即tomcat2服务器
upstream tomcat_server2 {server 192.168.1.101:8080;}配置一个虚拟主机 server {listen 80;server_name aaa.com;location / {#域名aaa.com的请求全部转发到tomcat_server1即tomcat1服务上proxy_pass http://tomcat_server1;#欢迎页面按照从左到右的顺序查找页面index index.jsp index.html index.htm;}}
server {listen 80;server_name bbb.com;location / {#域名bbb.com的请求全部转发到tomcat_server2即tomcat2服务上proxy_pass http://tomcat_server2;index index.jsp index.html index.htm;}
}2.2.3 nginx的负载均衡算法 对于负载均衡它的最重要的 upstream 参数还有就是nginx的默认的负载均衡算法和常用的负载均衡算法。 wrr英文全称weighted round-robin就是权重就是上面的weight轮询这是默认负载均衡方式. ip_hashIP的哈希结果固定选择一个真实服务器每个请求只访问tomcat解决跨节点session共享问题分布式登录的时候用到。 leas_conn该负载均衡方案同时考虑连接数和权重两个因素连接数越小且权重越大则优先如果上一次刚刚分配本次不分配。
2.2.4 同源策略 所谓同源是否同源由URL决定URL由协议、域名、端口和路径组成如果两个URL的协议、域名和端口相同则表示他们同源。 同源策略Sameoriginpolicy是一种约定它是浏览器最核心也最基本的安全功能如果缺少了同源策略则浏览器的正常功能可能都会受到影响。可以说Web是构建在同源策略基础之上的浏览器只是针对同源策略的一种实现。同源策略禁止这种跨域请求。后端分离已经是web应用最常见的架构。但由于浏览器的同源策略导致web应用访问不同域的资源不得不面临跨域访问问题。 配置方法 add_header Access-Control-Allow-Origin; //允许所有域名跨域访问代理地址表示服务器可以接受所有的请求源Origin,即接受所有跨域的请求 add_header Access-Control-Allow-Headers XXX XXX XXX; 表明服务器允许请求中携带字段 add_header Access-Control-Allow-Methods; //跨域请求访问请求方式
2.3 虚拟主机
2.3.1 虚机主机简介 Nginx虚拟主机Nginx部署在一个物理服务器上却通过IP、端口、域名对外实现多个访问入口让客户端以为是多个服务器这就是虚拟主机。 虚拟主机技术使一个IP通过port可以对应多个域名。 虚拟主机和负载均衡的区别又是什么 Nginx做虚拟主机将一个服务器当做多个服务器用通过文件目录来虚拟服务器(主机)虚拟主机指的是Nginx自己作为服务器存储文件 Nginx做负载均衡Nginx作为服务端代理服务器将网络请求分发到具体的应用服务器Tomcat或Jetty根据不同的应用服务器Tomcat Jetty的性能设置weight权重Nginx本身不作为服务器存储文件。
2.3.2 在nginx中的配置格式 ......
events {
.......
}
http{
.......
server{
.......
}
server{
.......
}} Nginx的/conf/nginx.conf配置中每个server标签就是一个虚拟主机。 实际上就是同一机器用不同的目录虚拟成不同的访问入口。 其中因IP不同形成的不同的访问入口称为“基于IP的虚拟主机”因端口不同形成的不同的访问入口称为“基于端口的虚拟主机”因域名不同形成的不同的访问入口称为“基于域名的虚拟主机”。
2.3.3 Nginx三种虚拟主机方式——基于IP的虚拟主机配置 客户端访问流程如下: 一台Nginx服务器绑定三个IP192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4访问不同的IP请求不同的html目录即访问http://192.168.1.2将访问“html2”目录下的html网页访问http://192.168.1.3将访问“html3”目录下的html网页访问http://192.168.1.4将访问“html4”目录下的html网页如图:
#配置虚拟主机192.168.1.2
server {listen 80;server_name 192.168.1.2;location / {root /usr/local/nginx/html2;index index.html index.htm;}}}
#配置虚拟主机192.168.1.3
server {listen 80;server_name 192.168.1.3;location / {root /usr/local/nginx/html3;index index.html index.htm;}}}
#配置虚拟主机192.168.1.4
server {listen 80;server_name 192.168.1.4;location / {root /usr/local/nginx/html4;index index.html index.htm;}}} 2.3.4 Nginx三种虚拟主机方式——基于端口的虚拟主机配置 客户端访流程问如下: 一个物理服务器提供一个IP地址三个端口分别是192.168.1.2:81、192.168.1.2:82、192.168.1.2:83在外界客户端开来好像有三个服务器都可以独立网络请求因为它们后台是不同的文件目录分别是/usr/local/nginx/html2、/usr/local/nginx/html3和/usr/local/nginx/html4不会产生任何数据文件干扰。
#配置虚拟主机端口81
server {listen 81;server_name 192.168.1.2;location / {root /usr/local/nginx/html2;index index.html index.htm;}}
#配置虚拟主机端口82
server {listen 82;server_name 192.168.1.2;location / {root /usr/local/nginx/html3;index index.html index.htm;}}#配置虚拟主机端口83
server {listen 83;server_name 192.168.1.2;location / {root /usr/local/nginx/html3;index index.html index.htm;}}2.3.5 Nginx三种虚拟主机方式——基于域名的虚拟主机配置 客户端访流程问如下: 一个物理服务器提供三个域名地址分别是aaa.com、bbb.com和ccc.com在外界客户端开来好像有三个服务器都可以独立网络请求因为它们后台是不同的文件目录/usr/local/nginx/html2、/usr/local/nginx/html3和/usr/local/nginx/html4不会产生任何数据文件干扰。 客户端测试访问时候需要绑定本地hosts文件解析域名指向nginx服务器IP地址。
2.3.6 小结 对于基于IP的虚拟主机由于IP地址本来就稀缺一个物理服务器配两个IP是不合实际的毕竟一个IP比一个服务器贵所以基于IP的虚拟主机不常用到了解即可 对于基于端口的虚拟主机端口倒是不稀缺0-65535一共65536个默认是80端口但是想让用户在浏览器上输入端口是非常不切实际的所以基于IP的虚拟主机也不常用到了解即可 对于基于域名的虚拟主机一个物理服务器/服务器群一个IP配置多个域名是可行的因为 (1) 成本低域名平均价格比IP便宜的多 (2) 客户端可以容易的记得域名然后在浏览器中输入域名。
2.4 Nginx三大功能总结
http服务器虚拟主机负载均衡
三、nginx和其他web服务的对比
3.1 nginx对比httpd
服务进程模型配置文件性能对比部署方面社区情况Nginx异步、非阻塞事件驱动配置简洁轻量级支持高并发安装启动简单支持热启动活跃httpd进程模型稍复杂重量级不支持高并发安装启动简单不支持热启动活跃
总结: Nginx除了可以作为HTTP服务器使用其强大的反向代理功能还被广泛地用作负载均衡前端服务器逐渐取代了基于硬件的负载均衡器。在Nginx中可以配置若干个后端服务器Nginx在收到HTTP请求之后按照一定规则轮询IP哈希优先随机等将请求转发给后端服务器实现负载在多台服务器上的平均或加权分配。 同时作为负载均衡的前端还能缓存后端返回的数据缓解后端服务器的压力。前端采用Nginx做负载均衡限制每个服务器的连接数后端服务器运行Apache的模式也并不少见。
3.2 Nginx对比HProxy 、LVS
从Nginx、LVS和HProxy 3种负载均衡软件的优缺点、适用性和量级等角度进行详细的对比
项目NginxHAProxyLVS简介高可用、负载均衡基于TCP和HTTP应用的代理支持高并发多集群反向代理高性能http和反向代理服务器、支持高并发、经量级Web低系统资源消耗Linux虚拟机、VS/DR VS/TUN,VS/NAT,三种模式负载均衡优点1、正则规则更为强大和灵活 2、Nginx对网络稳定性的依赖非常小 3、可以承担高负载且稳定 4、Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障1、抗负载能力强、负载均衡速度快 2、支持Session的保持Cookie的引导同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态 3、HAProxy支持TCP协议的负载均衡转发1、抗负载能力强、工作在四层只负责分发作用 2、配置简单 3、无流量产生只负责分发请求 4、适应范围广缺点1、Nginx仅能支持http、https和Email协议2、对后端服务器的健康检查只支持通过端口来检测不支持通过url来检测1、不支持POP/SMTP、SPDY、协议不支持HTTP cache功能2、重载配置的功能需要重启进程3、多进程模式支持不够好1、不支持正规表达式不能做动静分离2、如果是网站应用比较庞大LVS/DRKeepalived相比前两者实施较为复杂四层支持支持支持七层支持支持不支持支持算法支持轮循带权轮循IP哈希算法支持轮循带权轮循原地址保持RI请求URL rdp-cookie支持轮循带权轮循最小连接数权重最小连接
