Nginx核心流程及模块介绍

1. Nginx简介以及特点

Nginx简介:

Nginx (engine x) 是一个高性能的web服务器和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器

• 俄罗斯程序员Igor Sysoev于2002年开始

• Nginx是增长最快的Web服务器，市场份额已达33.3％

• 全球使用量排名第二2011年成立商业公司

Nginx社区分支：

• Openresty作者@agentzh(章宜春)开发的，最大特点是引入了ngx_lua模块，支持使用lua开发插件，并且集合了很多丰富的模块，以及lua库。

• Tengine主要是淘宝团队开发。特点是融入了因淘宝自身的一些业务带来的新功能。

• Nginx官方版本，更新迭代比较快，并且提供免费版本和商业版本。

Nginx源码结构：

• 代码量大约11万行C代码

• 源代码目录结构

• core （主干和基础设置）

• event （事件驱动模型和不同的IO复用模块）

• http （HTTP服务器和模块）

• mail （邮件代理服务器和模块）

• os （操作系统相关的实现）

• misc （杂项）

Nginx特点：

• 反向代理，负载均衡器

• 高可靠性、单master多worker模式

• 高可扩展性、高度模块化

• 非阻塞

• 事件驱动

• 低内存消耗

• 热部署

2. Nginx应用场景

场景如下：

• 静态文件服务器

• 反向代理，负载均衡

• 安全防御

• 智能路由(企业级灰度测试、地图POI一键切流)

• 灰度发布

• 静态化

• 消息推送

• 图片实时压缩

• 防盗链

3. Nginx框架模型及流程介绍

进程组件角色：

• master进程

• 监视工作进程的状态

• 当工作进程死掉后重启一个新的

• 处理信号和通知工作进程

• worker进程

• 处理客户端请求

• 从主进程处获得信号做相应的事情

• cache loader进程

• 加载缓存索引文件信息，然后退出

• cache manager进程

• 管理磁盘的缓存大小，超过预定值大小后最少使用数据将被删除

框架模型：

 

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框架模型流程：

 

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框架模型流程：

 

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核心流程图：

 

master初始化流程.png

 

 

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核心流程图：

 

worker进程初始化流程.png

 

 

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http请求流程：

 

HTTP请求流程.png

 

 

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Upstream设计：

• 访问第三方Server服务器

• 底层HTTP通信非常完善

• 异步非阻塞

• 上下游内存零拷贝，节省内存

• 支持自定义模块开发

 

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upstream流程：

 

upstream流程.png

 

 

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4. Nginx定制化模块开发

Nginx的模块化设计特点：

• 高度抽象的模块接口

• 模块接口非常简单，具有很高的灵活性

• 配置模块的设计

• 核心模块接口的简单化

• 多层次、多类别的模块设计

 

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核心模块：

 

Nginx核心模块.png

 

handler模块：

• 接受来自客户端的请求并构建响应头和响应体。
  

   

  

  handler.png

filter模块：

• 过滤（filter）模块是过滤响应头和内容的模块，可以对回复的头和内容进行处理。它的处理时间在获取回复内容之后，向用户发送响应之前。

  
  

   

  

  filter.png

upstream模块：

• 使nginx跨越单机的限制，完成网络数据的接收、处理和转发，纯异步的访问后端服务。

  
  

   

  

  upstream.png

load_balance：

• 负载均衡模块，实现特定的算法，在众多的后端服务器中，选择一个服务器出来作为某个请求的转发服务器。

  
  

   

  

  load_balabce.png

ngx_lua模块：

• 脚本语言

• 内存开销小

• 运行速度快

• 强大的 Lua 协程

• 非阻塞

• 业务逻辑以自然逻辑书写