Nginx两大作用:1.轻量web容器 2.反向代理服务器。

在Java领域中,Nginx更多的被用作在前端提供负载均衡的反向代理服务。

所以本文仅简要介绍下反向代理概念和负载均衡的实现。

反向代理

是指以代理服务器来接受internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器,并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

随便画了个流程图如下:

nginx 服务器规格 nginx服务器的作用_nginx 服务器规格

常用命令

nginx -s stop 快速关闭Nginx,可能不保存相关信息,并迅速终止web服务。

nginx -s quit 平稳关闭Nginx,保存相关信息,有安排的结束web服务。

nginx -s reload 因改变了Nginx相关配置,需要重新加载配置而重载。

nginx -s reopen 重新打开日志文件。

nginx -c filename 为 Nginx 指定一个配置文件,来代替缺省的。

nginx -t 不运行,而仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性,并尝试打开配置文件中所引用到的文件。

nginx -v 显示 nginx 的版本。

nginx -V 显示 nginx 的版本,编译器版本和配置参数。

Nginx负载均衡调度的方法

即上面配置中的upstream可选的四种负载均衡算法

 

  • 服务器轮询(默认方式):每个请求访问按照时间顺序逐一分配到不同的服务器端,如果后端某台服务器宕机时,故障系统会被自动的剔除,使用户访问不受影响。Weight(权重)指定轮询的权值,Weight值越大,分配到的访问几率越高,主要用于服务器端性能不均的情况下。
  • ip_hash:每个请求按照访问的IP的Hash值进行分配,这行来自同一个IP的用户将会固定到后端的一个服务器,固定服务器后可以有效的解决网页存在的session共享的问题。
  • fair:该算法可以根据页面大小和加载时间长短智能的进行决策负载均衡,即根据后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间段的优先分配。Nginx本身未集成fair模块,如果需要该调度算法,必须下载Nginx的upstream_fair模块,然后在config中配置加载。
  • url_hash:此调度算法是根据访问的url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,可以进一步的提高后端服务器的效率。Nginx本身未集成该模块,如果使用需安装Nginx的hash包,并编译加载到nginx。

Nginx的Master-Worker模式

nginx 服务器规格 nginx服务器的作用_后端_02

nginx进程

启动Nginx后,其实就是在80端口启动了Socket服务进行监听,如图所示,Nginx涉及Master进程和Worker进程。

nginx 服务器规格 nginx服务器的作用_nginx 服务器规格_03

Master-Worker模式

nginx 服务器规格 nginx服务器的作用_运维_04

nginx.conf

Master进程的作用是?

读取并验证配置文件nginx.conf;管理worker进程;

Worker进程的作用是?

每一个Worker进程都维护一个线程(避免线程切换),处理连接和请求;注意Worker进程的个数由配置文件决定,一般和CPU个数相关(有利于进程切换),配置几个就有几个Worker进程。

思考:Nginx如何做到热部署?

所谓热部署,就是配置文件nginx.conf修改后,不需要stop Nginx,不需要中断请求,就能让配置文件生效!(nginx -s reload 重新加载/nginx -t检查配置/nginx -s stop)

通过上文我们已经知道worker进程负责处理具体的请求,那么如果想达到热部署的效果,可以想象:

方案一:

修改配置文件nginx.conf后,主进程master负责推送给woker进程更新配置信息,woker进程收到信息后,更新进程内部的线程信息。(有点valatile的味道)

方案二:

修改配置文件nginx.conf后,重新生成新的worker进程,当然会以新的配置进行处理请求,而且新的请求必须都交给新的worker进程,至于老的worker进程,等把那些以前的请求处理完毕后,kill掉即可。

Nginx采用的就是方案二来达到热部署的!

思考:Nginx如何做到高并发下的高效处理?

上文已经提及Nginx的worker进程个数与CPU绑定、worker进程内部包含一个线程高效回环处理请求,这的确有助于效率,但这是不够的。

作为专业的程序员,我们可以开一下脑洞:BIO/NIO/AIO、异步/同步、阻塞/非阻塞...

要同时处理那么多的请求,要知道,有的请求需要发生IO,可能需要很长时间,如果等着它,就会拖慢worker的处理速度。

Nginx采用了Linux的epoll模型,epoll模型基于事件驱动机制,它可以监控多个事件是否准备完毕,如果OK,那么放入epoll队列中,这个过程是异步的。worker只需要从epoll队列循环处理即可。