本文將圍繞如下幾個(gè)部分進(jìn)行講解：

• Nginx 簡介及特點(diǎn)

• Nginx 應(yīng)用場景

• Nginx 框架模型介紹

• Nginx 內(nèi)部流程介紹

• Nginx 自定義模塊開發(fā)介紹

• Nginx 核心時(shí)間點(diǎn)模塊介紹

• Nginx 分流模塊介紹

• Nginx 動態(tài) upstream 模塊介紹

• Nginx query_upstrem 模塊介紹

• Nginx query_conf 模塊介紹

• Nginx 共享內(nèi)存支持 Redis 協(xié)議模塊介紹

• Nginx 日志回放壓測工具介紹

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Nginx 簡介以及特點(diǎn)

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Nginx (engine x) 是一個(gè)高性能的 Web 服務(wù)器和反向代理服務(wù)器，也是一個(gè) IMAP/POP3/SMTP 服務(wù)器：

• 它由俄羅斯程序員 Igor Sysoev 于 2002 年開始開發(fā)。

• Nginx 是增長最快的 Web 服務(wù)器，市場份額已達(dá) 33.3％。

• 全球使用量排名第二，2011 年成立商業(yè)公司。

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Nginx 社區(qū)分支：

• Openresty：作者 @agentzh（章宜春）開發(fā)的，最大特點(diǎn)是引入了 ngx_lua 模塊，支持使用 Lua 開發(fā)插件，并且集合了很多豐富的模塊，以及 Lua 庫。

• Tengine：主要是淘寶團(tuán)隊(duì)開發(fā)。特點(diǎn)是融入了因淘寶自身的一些業(yè)務(wù)帶來的新功能。

• Nginx 官方版本，更新迭代比較快，并且提供免費(fèi)版本和商業(yè)版本。

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Nginx 源碼結(jié)構(gòu)（代碼量大約 11 萬行 C 代碼）：

• 源代碼目錄結(jié)構(gòu)?Core（主干和基礎(chǔ)設(shè)置）

• Event（事件驅(qū)動模型和不同的 IO 復(fù)用模塊）

• HTTP（HTTP 服務(wù)器和模塊）

• Mail（郵件代理服務(wù)器和模塊）

• OS（操作系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)現(xiàn)）

• Misc（雜項(xiàng)）

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Nginx 特點(diǎn)如下：

• 反向代理，負(fù)載均衡器

• 高可靠性、單 Master 多 Worker 模式

• 高可擴(kuò)展性、高度模塊化

• 非阻塞

• 事件驅(qū)動

• 低內(nèi)存消耗

• 熱部署

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Nginx?應(yīng)用場景

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Nginx 的應(yīng)用場景如下：

• 靜態(tài)文件服務(wù)器

• 反向代理，負(fù)載均衡

• 安全防御

• 智能路由（企業(yè)級灰度測試、地圖 POI 一鍵切流）

• 灰度發(fā)布

• 靜態(tài)化

• 消息推送

• 圖片實(shí)時(shí)壓縮

• 防盜鏈

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Nginx?框架模型介紹

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進(jìn)程組件角色：

• Master 進(jìn)程：監(jiān)視工作進(jìn)程的狀態(tài)；當(dāng)工作進(jìn)程死掉后重啟一個(gè)新的；處理信號和通知工作進(jìn)程。

• Worker 進(jìn)程：處理客戶端請求，從主進(jìn)程處獲得信號做相應(yīng)的事情。

• Cache Loader 進(jìn)程：加載緩存索引文件信息，然后退出。

• Cache Manager進(jìn)程：管理磁盤的緩存大小，超過預(yù)定值大小后最少使用數(shù)據(jù)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(nèi)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(tài)文件請求 IO 流程如下圖：

HTTP 請求流程如下圖：

HTTP 請求 11 個(gè)階段，如下圖所示：

upstream模塊：

• 訪問第三方 Server 服務(wù)器

• 底層 HTTP 通信非常完善

• 異步非阻塞

• 上下游內(nèi)存零拷貝，節(jié)省內(nèi)存

• 支持自定義模塊開發(fā)

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upstream 框架流程，如下圖：

upstream 內(nèi)部流程，如下圖：

反向代理流程，如下圖：

Nginx 定制化模塊開發(fā)

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Nginx 的模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：

• 高度抽象的模塊接口

• 模塊接口非常簡單，具有很高的靈活性

• 配置模塊的設(shè)計(jì)

• 核心模塊接口的簡單化

• 多層次、多類別的模塊設(shè)計(jì)

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內(nèi)部核心模塊：

Handler 模塊：接受來自客戶端的請求并構(gòu)建響應(yīng)頭和響應(yīng)體。

Filter 模塊：過濾（filter）模塊是過濾響應(yīng)頭和內(nèi)容的模塊，可以對回復(fù)的頭和內(nèi)容進(jìn)行處理。它的處理時(shí)間在獲取回復(fù)內(nèi)容之后，向用戶發(fā)送響應(yīng)之前。

Upstream 模塊：使 Nginx 跨越單機(jī)的限制，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)，純異步的訪問后端服務(wù)。

Load_Balance：負(fù)載均衡模塊，實(shí)現(xiàn)特定的算法，在眾多的后端服務(wù)器中，選擇一個(gè)服務(wù)器出來作為某個(gè)請求的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。

ngx_lua 模塊：

• 腳本語言

• 內(nèi)存開銷小

• 運(yùn)行速度快

• 強(qiáng)大的 Lua 協(xié)程

• 非阻塞

• 業(yè)務(wù)邏輯以自然邏輯書寫

定制化開發(fā) Demo

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Handler 模塊：

• 編寫 config 文件

• 編寫模塊產(chǎn)生內(nèi)容響應(yīng)信息

#配置文件： server?{...????location?test?{test_counter?on;} } #config ngx_addon_name=ngx_http_test_module HTTP_MODULES="$HTTP_MODULES?ngx_http_test_module" NGX_ADDON_SRCS="$NGX_ADDON_SRCS?$ngx_addon_dir/ngx_http_test_module.c" #ngx_http_test_module.c static?ngx_int_t ngx_http_test_handler(ngx_http_request_t?*r) {ngx_int_t???????????????????????????????rc;ngx_buf_t???????????????????????????????*b;ngx_chain_t?????????????????????????????out;ngx_http_test_conf_t????????????????????*lrcf;ngx_str_t???????????????????????????????ngx_test_string?=?ngx_string("hello?test");lrcf?=?ngx_http_get_module_loc_conf(r,?ngx_http_test_module);if?(?lrcf->test_counter?==?0?)?{return?NGX_DECLINED;}/*?we?response?to?'GET'?and?'HEAD'?requests?only?*/if?(?!(r->method?&?(NGX_HTTP_GET|NGX_HTTP_HEAD))?)?{return?NGX_HTTP_NOT_ALLOWED;}/*?discard?request?body,?since?we?don't?need?it?here?*/rc?=?ngx_http_discard_request_body(r);if?(?rc?!=?NGX_OK?)?{return?rc;}/*?set?the?'Content-type'?header?*//**r->headers_out.content_type.len?=?sizeof("text/html")?-?1;*r->headers_out.content_type.data?=?(u_char?*)"text/html";*/ngx_str_set(&r->headers_out.content_type,?"text/html");/*?send?the?header?only,?if?the?request?type?is?http?'HEAD'?*/if?(?r->method?==?NGX_HTTP_HEAD?)?{r->headers_out.status?=?NGX_HTTP_OK;r->headers_out.content_length_n?=?ngx_test_string.len;return?ngx_http_send_header(r);}/*?set?the?status?line?*/r->headers_out.status?=?NGX_HTTP_OK;r->headers_out.content_length_n?=??ngx_test_string.len;/*?send?the?headers?of?your?response?*/rc?=?ngx_http_send_header(r);if?(?rc?==?NGX_ERROR?||?rc?>?NGX_OK?||?r->header_only?)?{return?rc;}/*?allocate?a?buffer?for?your?response?body?*/b?=?ngx_pcalloc(r->pool,?sizeof(ngx_buf_t));if?(?b?==?NULL?)?{return?NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;}/*?attach?this?buffer?to?the?buffer?chain?*/out.buf?=?b;out.next?=?NULL;/*?adjust?the?pointers?of?the?buffer?*/b->pos?=?ngx_test_string.data;b->last?=?ngx_test_string.data?+?ngx_test_string.len;b->memory?=?1;????/*?this?buffer?is?in?memory?*/b->last_buf?=?1;??/*?this?is?the?last?buffer?in?the?buffer?chain?*//*?send?the?buffer?chain?of?your?response?*/return?ngx_http_output_filter(r,?&out); }

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Nginx?核心時(shí)間點(diǎn)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(yōu)先自證清白，提高接入層高效的生產(chǎn)力。

Nginx?分流模塊介紹

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Nginx 分流模塊特點(diǎn)如下：?

• 實(shí)現(xiàn)非常靈活的動態(tài)的修改策略從而進(jìn)行切流量。

• 實(shí)現(xiàn)平滑無損的方式進(jìn)行流量的切換。

• 通過秒級切換流量可以縮小影響范圍，從而減少損失。

• 按照某一城市或者某個(gè)特征，秒級進(jìn)行切換流量或者禁用流量。

• 容忍單機(jī)房級別容量故障，縮短了單機(jī)房故障的止損時(shí)間。

• 快速的將流量隔離或者流量抽樣。

• 高效的灰度測試，提高生產(chǎn)力。

Nginx 動態(tài)?upstream 模塊介紹

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讓接入層可以適配動態(tài)調(diào)度的云環(huán)境，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的平滑上下線、彈性擴(kuò)/縮容。

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從而提高接入層高效的生產(chǎn)力以及穩(wěn)定性，保證業(yè)務(wù)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(yīng) 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(nèi)存支持?Redis?協(xié)議模塊介紹

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根據(jù)配置文件來動態(tài)的添加共享內(nèi)存：

https://github.com/lidaohang/ngx_shm_dict?

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ngx_shm_dict：共享內(nèi)存核心模塊（紅黑樹，隊(duì)列）

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ngx_shm_dict_manager：添加定時(shí)器事件，定時(shí)的清除共享內(nèi)存中過期的 Key，添加讀事件，支持 Redis 協(xié)議，通過 redis-cli get，set，del，ttl

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ngx_shm_dict_view：共享內(nèi)存查看

Nginx?日志回放壓測工具

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解析日志進(jìn)行回放壓測，模擬后端服務(wù)器慢等各種異常情況 ：

https://github.com/lidaohang/playback-testing

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方案說明：

• 客戶端解析 access.log 構(gòu)建請求的 host，port，url，body。

• 把后端響應(yīng)時(shí)間，后端響應(yīng)狀態(tài)碼，后端響應(yīng)大小放入 header 頭中。

• 后端服務(wù)器獲取相應(yīng)的 header，進(jìn)行模擬響應(yīng) body 大小，響應(yīng)狀態(tài)碼，響應(yīng)時(shí)間。

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使用方式：

• 拷貝需要測試的 access.log 的日志到 logs 文件夾里面。

• 搭建需要測試的 Nginx 服務(wù)器，并且配置 upstream 指向后端服務(wù)器斷端口

• 啟動后端服務(wù)器實(shí)例?

server/backserver/main.go

• 進(jìn)行壓測

bin/wrk?-c30?-t1?-s?conf/nginx_log.lua?http://localhost:8095

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的多图详解Nginx的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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