多图详解Nginx
本文將圍繞如下幾個部分進行講解：
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Nginx 簡介及特點
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Nginx 應用場景
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Nginx 框架模型介紹
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Nginx 內部流程介紹
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Nginx 自定義模塊開發介紹
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Nginx 核心時間點模塊介紹
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Nginx 分流模塊介紹
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Nginx 動態 upstream 模塊介紹
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Nginx query_upstrem 模塊介紹
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Nginx query_conf 模塊介紹
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Nginx 共享內存支持 Redis 協議模塊介紹
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Nginx 日志回放壓測工具介紹
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Nginx 簡介以及特點
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Nginx (engine x) 是一個高性能的 Web 服務器和反向代理服務器，也是一個 IMAP/POP3/SMTP 服務器：
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它由俄羅斯程序員 Igor Sysoev 于 2002 年開始開發。
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Nginx 是增長最快的 Web 服務器，市場份額已達 33.3％。
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全球使用量排名第二，2011 年成立商業公司。
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Nginx 社區分支：
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Openresty：作者 @agentzh（章宜春）開發的，最大特點是引入了 ngx_lua 模塊，支持使用 Lua 開發插件，并且集合了很多豐富的模塊，以及 Lua 庫。
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Tengine：主要是淘寶團隊開發。特點是融入了因淘寶自身的一些業務帶來的新功能。
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Nginx 官方版本，更新迭代比較快，并且提供免費版本和商業版本。
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Nginx 源碼結構（代碼量大約 11 萬行 C 代碼）：
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源代碼目錄結構?Core（主干和基礎設置）
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Event（事件驅動模型和不同的 IO 復用模塊）
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HTTP（HTTP 服務器和模塊）
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Mail（郵件代理服務器和模塊）
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OS（操作系統相關的實現）
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Misc（雜項）
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Nginx 特點如下：
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反向代理，負載均衡器
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高可靠性、單 Master 多 Worker 模式
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高可擴展性、高度模塊化
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非阻塞
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事件驅動
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低內存消耗
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熱部署
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Nginx?應用場景
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Nginx 的應用場景如下：
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靜態文件服務器
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反向代理，負載均衡
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安全防御
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智能路由（企業級灰度測試、地圖 POI 一鍵切流）
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灰度發布
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靜態化
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消息推送
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圖片實時壓縮
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防盜鏈
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Nginx?框架模型介紹
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進程組件角色：
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Master 進程：監視工作進程的狀態；當工作進程死掉后重啟一個新的；處理信號和通知工作進程。
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Worker 進程：處理客戶端請求，從主進程處獲得信號做相應的事情。
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Cache Loader 進程：加載緩存索引文件信息，然后退出。
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Cache Manager進程：管理磁盤的緩存大小，超過預定值大小后最少使用數據將被刪除。
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Nginx 的框架模型如下圖：
框架模型流程如下圖：
Nginx?內部流程介紹
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Nginx 框架模型流程如下圖：
Master 初始化流程，如下圖：
Worker 初始化：
Worker 初始化流程圖如下：
靜態文件請求 IO 流程如下圖：
HTTP 請求流程如下圖：
HTTP 請求 11 個階段，如下圖所示：
upstream模塊：
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訪問第三方 Server 服務器
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底層 HTTP 通信非常完善
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異步非阻塞
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上下游內存零拷貝，節省內存
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支持自定義模塊開發
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upstream 框架流程，如下圖：
upstream 內部流程，如下圖：
反向代理流程，如下圖：
Nginx 定制化模塊開發
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Nginx 的模塊化設計特點如下：
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高度抽象的模塊接口
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模塊接口非常簡單，具有很高的靈活性
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配置模塊的設計
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核心模塊接口的簡單化
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多層次、多類別的模塊設計
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內部核心模塊：
Handler 模塊：接受來自客戶端的請求并構建響應頭和響應體。
Filter 模塊：過濾（filter）模塊是過濾響應頭和內容的模塊，可以對回復的頭和內容進行處理。它的處理時間在獲取回復內容之后，向用戶發送響應之前。
Upstream 模塊：使 Nginx 跨越單機的限制，完成網絡數據的接收、處理和轉發，純異步的訪問后端服務。
Load_Balance：負載均衡模塊，實現特定的算法，在眾多的后端服務器中，選擇一個服務器出來作為某個請求的轉發服務器。
ngx_lua 模塊：
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腳本語言
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內存開銷小
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運行速度快
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強大的 Lua 協程
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非阻塞
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業務邏輯以自然邏輯書寫
定制化開發 Demo
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Handler 模塊：
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編寫 config 文件
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編寫模塊產生內容響應信息
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Nginx?核心時間點模塊介紹
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解決接入層故障定位慢的問題，幫助 OP 快速判定問題根因，優先自證清白，提高接入層高效的生產力。
Nginx?分流模塊介紹
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Nginx 分流模塊特點如下：?
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實現非常靈活的動態的修改策略從而進行切流量。
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實現平滑無損的方式進行流量的切換。
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通過秒級切換流量可以縮小影響范圍，從而減少損失。
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按照某一城市或者某個特征，秒級進行切換流量或者禁用流量。
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容忍單機房級別容量故障，縮短了單機房故障的止損時間。
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快速的將流量隔離或者流量抽樣。
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高效的灰度測試，提高生產力。
Nginx 動態?upstream 模塊介紹
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讓接入層可以適配動態調度的云環境，實現服務的平滑上下線、彈性擴/縮容。
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從而提高接入層高效的生產力以及穩定性，保證業務流量的平滑無損。
Nginx query_upstream?模塊介紹
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鏈路追蹤，梳理接口到后端鏈路的情況。查詢 location 接口對應 upstream server 信息。
Nginx query_conf 模塊介紹
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獲取 Nginx 配置文件格式化為 json 格式信息：
Nginx 共享內存支持?Redis?協議模塊介紹
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根據配置文件來動態的添加共享內存：
https://github.com/lidaohang/ngx_shm_dict??
ngx_shm_dict：共享內存核心模塊（紅黑樹，隊列）
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ngx_shm_dict_manager：添加定時器事件，定時的清除共享內存中過期的 Key，添加讀事件，支持 Redis 協議，通過 redis-cli get，set，del，ttl
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ngx_shm_dict_view：共享內存查看
Nginx?日志回放壓測工具
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解析日志進行回放壓測，模擬后端服務器慢等各種異常情況 ：
https://github.com/lidaohang/playback-testing?
方案說明：
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客戶端解析 access.log 構建請求的 host，port，url，body。
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把后端響應時間，后端響應狀態碼，后端響應大小放入 header 頭中。
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后端服務器獲取相應的 header，進行模擬響應 body 大小，響應狀態碼，響應時間。
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使用方式：
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拷貝需要測試的 access.log 的日志到 logs 文件夾里面。
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搭建需要測試的 Nginx 服務器，并且配置 upstream 指向后端服務器斷端口
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啟動后端服務器實例?
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進行壓測
總結
