Nginx - 簡書

`Nginx` 作為一個基于 `C` 實現(xiàn)的高性能 `Web` 服務器贮尖，具有高并發(fā)、高可靠性闷袒、高擴展性、開源等特點臂痕。
1. Nginx的主要三個應用場景
    請求到達 --> nginx：靜態(tài)資源服務伯襟、API服務、反向代理服務
    1. 靜態(tài)資源服務：通過本地文件系統(tǒng)提供服務握童；
    2. 反向代理服務：緩存加速姆怪、負載均衡；
    3. API服務：OpenResty
2. OpenResty：一種整合Nginx和lua的框架澡绩，由Nginx核心和很多第三方模塊組成稽揭；
    1. 默認集成了Lua開發(fā)環(huán)境，使得Nginx可以作為一個WebServer使用肥卡；
    2. 借助于Nginx的事件驅(qū)動模型和非阻塞IO溪掀，可以實現(xiàn)高性能的Web應用程序；
    3. OpenResty提供了大量組件如Mysql步鉴、Redis揪胃、Memcached等等，使得在Nginx上開發(fā)Web應用更方便氛琢、簡單喊递。
3. lua
    1. Lua 是一個小巧的腳本語言，作者是巴西人阳似，目的是為了嵌入應用程序中册舞，從而為應用程序提供靈活的擴展和定制功能；
    2. Lua腳本可以很容易被C/C++代碼調(diào)用障般，也可以反過來調(diào)用C/C++的函數(shù)调鲸，使得Lua在應用程序中可以被廣泛應用；
    3. Lua不僅僅作為擴展腳本挽荡，也可以作為普通的配置文件藐石，代替XML, ini等文件格式，并且更容易理解和維護定拟；
    4. Lua由標準C編寫而成于微，代碼簡潔優(yōu)美，幾乎在所有操作系統(tǒng)和平臺上都可以編譯青自，運行株依；
    5. 一個完整的Lua解釋器不過200KB，在目前所有腳本引擎中延窜，Lua的速度是最快的恋腕，這一切都決定了Lua是作為嵌入式腳本的最佳選擇。
4. Nginx的優(yōu)點
    1. 輕量級逆瑞，同樣起web服務比apache占用更少內(nèi)存及資源荠藤；
    2. Nginx 異步非阻塞的方式處理高并發(fā)請求伙单，能保持低資源、低消耗哈肖、高性能吻育；
    3. 高度模塊化設計，編寫模塊相對簡單淤井，生態(tài)圈強大布疼。
    4. 核心有點：高并發(fā)、高性能币狠、高可擴展缎除、高可靠性、熱部署总寻、BSD許可證器罐。
5. Nginx為什么性能高、占用內(nèi)存少渐行？
    1. Nginx采用多進程模式轰坊，對每個worker進程來說，獨立的進程不需要加鎖祟印，互不影響肴沫；
    2. 一個進程退出后，其他進程繼續(xù)工作蕴忆，服務不會中斷颤芬，master進程則很快啟動新的worker進程；
    3. worker進程異常退出肯定是程序有bug導致套鹅，但也只會影響當前worker上的請求站蝠，不會影響到其他進程的請求，降低風險卓鹿；
    4. Nginx采用異步非阻塞的方式去處理請求菱魔，更加高效。
6. Nginx組成：
    1. 二進制可執(zhí)行文件：由各模塊源碼編出的一個文件吟孙；
    2. 配置文件：控制Nginx的行為澜倦；
    3. 訪問日志：記錄每一條http請求信息；
    4. 錯誤日志：定位問題杰妓。

Nginx的編譯安裝(Linux)

1. 下載nginx壓縮包：wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.9.tar.gz
2. 解壓目錄結構：
    1. auto目錄：輔助編譯等功能藻治；
    2. conf目錄中是示例配置文件；
    3. configure腳本：生成中間文件巷挥，執(zhí)行編譯前的必備動作桩卵；
    4. 把contrib/vim下的文件移入~/.vim目錄下，讓vim識別nginx的配置文件節(jié)點；
      cp -r contrib/vim/* ~/.vim  ---> vim conf/nginx.conf 打開配置文件 */
    5. html目錄：50x.html和index.html(Nginx歡迎頁)吸占，發(fā)生500錯誤會重定向到50x.html
    6. man目錄：Linux對nginx的幫助文件晴叨；
    7. src目錄：nginx的源代碼凿宾；
    8. 查看configure支持的參數(shù)：./configure --help
      --prefix=path：使用默認參數(shù)矾屯，path表示nginx的安裝目錄
2. 編譯安裝
    1. 開始編譯準備：./configure --prefix=/home/develop/nginx
    2. 生成 objs 目錄，存放生成的中間文件初厚，其中 ngx_modules.c 決定了哪些模塊會被編譯進nginx
    3. 執(zhí)行編譯：make件蚕，編譯完成后生成的中間文件和最終要運行的nginx二進制文件存放在 objs 目錄中；
    4. 如果是執(zhí)行nginx版本升級产禾，不能執(zhí)行 make install 安裝排作，而是把 objs 中的目標文件nginx 拷貝到安裝目錄中；
    5. C語言編譯生成的中間文件存放在 objs/src 中亚情；
    6. 如果使用了動態(tài)模塊妄痪，其編譯生成的so文件也會存放在 objs 目錄中；
    7. 首次安裝時楞件，執(zhí)行 make install
    8. 安裝目錄nginx：sbin(二進制文件目錄)衫生，conf(配置文件目錄)，logs(日志目錄)土浸，html(50x.html和index.html)

Nginx部署

1. 通用語法
    1. 配置文件由指令與指令塊構成罪针；
    2. 每條指令以 ; 結尾，指令與參數(shù)間以空格符分割黄伊；
    3. 指令塊以 {} 將多條指令組織在一起泪酱；
    4. include 語句允許組合多個配置文件，以提升可維護性还最；
    5. 使用 # 添加注釋墓阀，提高可閱讀性；
    6. 使用 $ 引用變量拓轻；
    7. 部分指令的參數(shù)支持正則表達式岂津。
2. 配置參數(shù)
    1. 時間單位：ms(毫秒)、s(秒)悦即、m(分鐘)吮成、h(小時)、d(天)辜梳、w(周)粱甫、M(月)、y(年)
    2. 空間單位：不加任何單位表示bytes作瞄，k/K表示KB茶宵，m/M表示MB，g/G表示GB宗挥；
3. http配置的指令塊：http乌庶、server种蝶、location、upstream
4. nginx命令行
    1. 啟動nginx：進入nginx/sbin目錄瞒大，執(zhí)行 ./nginx
    2. 把nginx設置為全局命令：進入sbin目錄螃征，cp nginx /usr/sbin/
    訪問本機IP地址如http://192.168.181.128/，進入Nginx的歡迎頁透敌，則安裝成功
    3. nginx -h：幫助
    4. nginx -c 配置文件路徑：使用指定的配置文件
    5. nginx -g盯滚、-p：指定配置指令、指定運行目錄
    6. nginx -t酗电、-T：測試配置文件是否有語法錯誤魄藕；
    7. nginx -v、-V：nginx的版本信息撵术、編譯信息等背率；
    8. 發(fā)送信號 -s
        nginx -s stop：立刻停止服務
        nginx -s quit：優(yōu)雅的停止服務
        nginx -s reload：在nginx不停止的情況下重載配置文件
        nginx -s reopen：重新開始記錄日志文件
5. 熱部署(熱升級)
    1. 備份當前正在運行的舊版本nginx/sbin下的二進制文件nginx：cp nginx nginx.old
    2. 在把新版本的二進制文件nginx拷貝到舊版本nginx/sbin目錄下：cp -r objs/nginx /home/dev/nginx/sbin/ -f
    3. 通知nginx的master進程準備進行熱部署：kill -USR2 master進程ID
    4. master進程會使用新版二進制文件nginx，啟動一個新的master進程嫩与，同時把請求都平滑過渡給新的master進程寝姿；
    5. 舊的worker進程也不再監(jiān)聽80、443這樣的端口了蕴纳，新的請求都會交給新的worker進程
    6. 通知舊的master進程優(yōu)雅的關閉其worker進程：kill -WINCH 舊master進程ID
    7. 舊的master進程不會自動退出会油，以便于做版本回退，讓舊master進程拉起其worker進程古毛。
6. 日志切割
    1. 在nginx正常運行的情況下翻翩，備份日志
    2. 拷貝一份日志到其他文件，再執(zhí)行 nginx -s reopen稻薇，nginx會重新生成一個日志文件嫂冻；
    3. 往往會用一個 shell 腳本，每隔一段時間塞椎，自動執(zhí)行一次日志備份和 reopen命令桨仿。
7. GoAccess：圖形化實時監(jiān)控Nginx的Log日志的工具，基于websocket

Nginx的架構

Nginx是多進程結構案狠，由一個Master進程服傍、多個子進程構成，子進程又分為Worder進程和Cache進程
    1. 多進程結構保證了高可用性骂铁、高可靠性吹零，進程間的獨立性不會引發(fā)災難性問題；
    2. 而多線程是共享內(nèi)存空間的拉庵，一旦引發(fā)內(nèi)存錯誤灿椅，會導致多線程所在的進程掛掉；
    3. Worker進程有多個，負責處理請求茫蛹，Master進程負責監(jiān)控Worker進程操刀；
    4. Cache進程又分為Cache manager和Cache loader，各有一個進程婴洼；
    5. 進程間通信使用共享內(nèi)存骨坑，協(xié)同工作.

nginx進程管理：信號

1. Master進程
    1. 監(jiān)控worker進程：CHLD，當子進程終止時窃蹋，會向Master進程發(fā)送 CHLD 信號卡啰；
    如果Worker進程意外終止静稻，Master進程能通過 CHLD 信號重新拉起Worker進程警没；
    2. 管理worker進程：通常不會直接向worker進程發(fā)送信號，而是通過向Master進程發(fā)送信號振湾，管理Worker進程杀迹；
    3. nginx命令發(fā)送的信號：
        TERM、INT(立刻停止Nginx進程)押搪，QUIT(優(yōu)雅地停止Nginx進程)树酪，
        HUP(重載配置文件)，USR1(重新打開日志文件大州，做日志文件地切割)
    4. Linux命令kill 發(fā)送的信號：USR2续语，WINCH(nginx還沒有對應的nginx命令)
2. Worker進程：TERM、INT厦画，QUIT疮茄，USR1，WINCH
    1. nginx命令：
    reload：HUP根暑，reopen：USR1力试，stop：TERM，quit：QUIT
3. 熱升級流程
    1. 將舊nginx二進制文件備份排嫌，然后替換成新nginx二進制文件畸裳；
    2. 向master進程發(fā)送USR2信號；
    3. master進程修改pid文件名淳地，加后綴.oldbin
    4. master進程用新nginx二進制文件啟動新master進程怖糊；
    5. 向老master進程發(fā)送WINCH信號，關閉老worker進程颇象；
    6. 回滾：向老master進程發(fā)送HUP伍伤，向新master發(fā)送QUIT。
4. 優(yōu)雅的關閉Workder進程
    1. 優(yōu)雅的關閉主要針對http請求夯到，因為諸如websocket連接嚷缭，nginx無法判定是否處于通信狀態(tài)；
    2. Worker進程可以識別當前的進程沒有http處理請求，盡可能不讓用戶接收到連接失斣乃路幸；
    3. 關閉過程：
        1. 設置定時器：worker_shutdown_timeout，加上標志位
        2. 關閉監(jiān)聽句柄：不在接受新的請求連接
        3. 關閉空閑連接
        4. 在循環(huán)中等待全部連接關閉：如果定時時間到了付翁，請求還沒有處理完成简肴，仍然強制關閉
        5. 退出進程
5. Nginx事件收集、分發(fā)器的驅(qū)動模型：epoll
6. Nginx中最常用的容器：紅黑樹