深入了解Nginx:高性能的开源Web服务器与反向代理

 一、Nginx是什么

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,也可以作为负载均衡器和HTTP缓存服务器使用。它采用事件驱动、异步非阻塞的处理方式,能够处理大量并发连接和高流量负载,同时保持低内存消耗和高性能。在BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数。Nginx支持热部署,启动简单,可以做到7*24不间断运行,几个月都不需要重新启动。中国大陆使用nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

二、Nginx的反向代理(扩展:正向代理) 

首先,看一张关于正向代理和反向代理的图片 

正向代理(Forward Proxy)和反向代理(Reverse Proxy)是网络代理服务器的两种常见类型,它们在网络通信中起到不同的作用。

  1. 正向代理(Forward Proxy): 正向代理是位于客户端和目标服务器之间的代理服务器。当客户端需要访问互联网上的资源时,它发送请求给正向代理服务器,然后由代理服务器代表客户端向目标服务器发送请求,并将响应返回给客户端。

主要特点和用途:

  • 客户端感知不到代理服务器的存在,它只知道和代理服务器进行通信。
  • 正向代理常用于加密和保护客户端的隐私,隐藏客户端的真实IP地址,以及访问被限制的资源。
  • 举例:在企业网络中,如果员工需要访问互联网资源,但是企业设置了防火墙或代理服务器,那么员工可以通过正向代理来访问互联网,代理服务器会代表员工发起请求。
  1. 反向代理(Reverse Proxy): 反向代理是位于目标服务器和客户端之间的代理服务器。当客户端发送请求到反向代理服务器时,代理服务器会根据一定的规则和配置,将请求转发给后端的目标服务器,并将目标服务器返回的响应返回给客户端。

主要特点和用途:

  • 客户端不知道真实的目标服务器,它只与反向代理服务器进行通信。
  • 反向代理常用于负载均衡、缓存、SSL加密和安全性控制等。
  • 举例:在Web应用部署中,反向代理服务器可以作为前端服务器,将客户端的请求转发给多个后端服务器,实现负载均衡和提高系统的性能和可用性。

 三、Nginx的负载均衡

什么是负载均衡?

负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
负载均衡(Load Balance)其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务。

简单来说就是:现有的请求使服务器压力太大无法承受,所有我们需要搭建一个服务器集群,去分担原先一个服务器所承受的压力,那现在我们有ABCD等等多台服务器,我们需要把请求分给这些服务器,但是服务器可能大小也有自己的不同,所以怎么分?如何分配更好?

Nginx给出来三种关于负载均衡的方式:

轮询法(默认方法):
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端服务器down掉,能自动剔除。
适合服务器配置相当,无状态且短平快的服务使用。也适用于图片服务器集群和纯静态页面服务器集群。


weight权重模式(加权轮询):
指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的
情况。
这种方式比较灵活,当后端服务器性能存在差异的时候,通过配置权重,可以让服务器的性能得到充分发挥,有效利用资源。weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。权重越高,在被访问的概率越大


ip_hash:
上述方式存在一个问题就是说,在负载均衡系统中,假如用户在某台服务器上登录了,那么该用户第二次请求的时候,因为我们是负载均衡系统,每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个,那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器,其登录信息将会丢失,这样显然是不妥的。
我们可以采用ip_hash指令解决这个问题,如果客户已经访问了某个服务器,当用户再次访问时,会将该请求通过哈希算法,自动定位到该服务器。每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。

四、Nginx的动静分离

Nginx的静态处理能力很强,但是动态处理能力不足,因此,在企业中常用动静分离技术。动静分离技术其实是采用代理的方式,在server{}段中加入带正则匹配的location来指定匹配项针对PHP的动静分离:静态页面交给Nginx处理,动态页面交给PHP-FPM模块或Apache处理。在Nginx的配置中,是通过location配置段配合正则匹配实现静态与动态页面的不同处理方式。目前,通过使用Nginx大大提高了网站的响应速度,优化了用户体验。

五、Nginx相关地址

源码:nginx – nginx

官网:nginx news

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