Nginx 核心架构设计和原理
Nginx 是心架一个免费的 、开源的构设、高性能 Http 服务器和反向代理。计和Nginx 的原理架构设计是为了提供高性能 、稳定性和可扩展性。心架

以下是构设 Nginx 的主要架构组件和工作原理:
Master 进程:Nginx 的运行始于一个 master 进程 ,它负责管理所有的计和工作进程 。master 进程负责读取和解析配置文件 ,高防服务器原理并启动工作进程。心架工作进程:一旦 master 进程启动,构设它会生成一组工作进程 。计和
每个工作进程都是原理独立运行的 ,负责处理来自客户端的心架连接和请求 。
工作进程之间相互独立,构设可以并行处理请求,计和提高了 Nginx 的性能和吞吐量 。
事件驱动模型 :
Nginx 采用了事件驱动的模型 ,主要利用了操作系统提供的异步 I/O 机制 。香港云服务器
当有新的连接建立或者数据可读写时,Nginx 不会阻塞等待,而是通过事件通知机制处理这些事件,从而提高了处理效率。
Nginx 核心模块 :
Nginx 的核心模块包括 HTTP 模块 、事件模块、解析器模块等。
HTTP 模块处理 HTTP 请求和响应 ,包括 HTTP 头部解析 、HTTP 请求方法解析、URI 解析等 。
事件模块负责处理底层的事件通知机制 ,云计算如 Epoll、Kqueue 等 。
解析器模块负责解析 Nginx 配置文件 。
工作流程 :
当有新的 HTTP 请求到达时,master 进程会将其分发给一个工作进程。
工作进程处理请求,根据配置文件进行请求的处理,包括反向代理 、负载均衡、静态文件服务等。
处理完成后,工作进程将响应返回给客户端 。
Nginx 整体架构

Master 进程
当 Nginx 启动时 ,它会生成两种类型的源码库进程:主进程(master)和工作进程(worker)。
主进程并不处理网络请求 ,而是负责调度工作进程 ,包括加载配置 、启动工作进程以及进行非停升级。
因此 ,当 Nginx 启动后,查看操作系统的进程列表 ,至少会有两个 Nginx 进程 。
工作进程
服务器实际 处理网络请求 及 响应 的是 工作进程(worker),在类 unix 系统上 ,Nginx 可以配置 多个 worker,亿华云而每个 worker 进程 都可以同时处理 数以千计 的 网络请求。
每个工作进程在启动时都会复制主进程的配置信息和相关资源 ,但它们彼此之间是相互独立的,这意味着它们可以并行地处理请求,互不影响。
此外 ,每个工作进程还会维护一个事件驱动的事件循环 ,通过事件驱动机制处理来自客户端的连接请求、数据读取和响应发送 ,这种异步非阻塞的源码下载 I/O 模型确保了 Nginx 的高性能和低资源消耗 。
模块化设计
Nginx 的 worker 进程分为核心模块和功能性模块 。
核心模块主要负责维持一个运行循环(run-loop),在其中执行网络请求处理的不同阶段的模块功能,如网络读写、存储读写、内容传输 、外出过滤,以及将请求发往上游服务器等 。
Nginx 的代码采用了模块化设计 ,这使得我们可以根据需要选择和修改功能模块 ,然后编译成具有特定功能的服务器。
事件驱动模型
Nginx 实现了高并发、高性能的关键在于其基于异步及非阻塞的事件驱动模型。
这种模型使得 Nginx 能够高效地处理大量并发请求,而不会因为阻塞等待而降低性能 。
此外,Nginx 还充分利用了 Linux、Solaris 以及类 BSD 等操作系统内核中提供的事件通知和 I/O 性能增强功能 ,如 kqueue 、epoll 以及 event ports ,进一步提升了其性能表现。
代理设计
Nginx 作为高性能的代理服务器,其代理原理是其设计的核心之一 。无论是针对 HTTP 还是其他协议(如 FastCGI、Memcache、Redis 等)的网络请求或响应 ,Nginx 都采用了代理机制来实现数据的转发和处理。
Nginx 的代理原理主要基于以下几个关键点:
接收请求 :当 Nginx 接收到客户端的请求时 ,根据配置文件中的代理设置 ,确定是否需要进行代理转发。如果需要代理转发 ,则根据配置选择合适的代理方式。建立连接 :Nginx 会与目标服务器建立连接 ,可以是与远程服务器建立 TCP 连接,也可以是与本地应用程序之间建立的 Unix Socket 连接,取决于代理目标的具体情况 。数据传输 :一旦连接建立成功 ,Nginx 会将客户端的请求数据转发给目标服务器 ,并且在接收到目标服务器的响应后 ,再将响应数据返回给客户端。这个过程可以是全双工的 ,意味着 Nginx 可以同时接收客户端请求和目标服务器响应,然后进行相应的转发和处理 。代理缓存 :为了进一步提高性能,Nginx 还支持代理缓存功能。它可以将经常请求的数据缓存在本地,避免每次请求都要向后端服务器发起请求 ,从而减少响应时间和网络负载 。负载均衡 :对于需要代理转发的请求,Nginx 还支持负载均衡功能,可以根据一定的策略将请求分发到多个后端服务器上 ,以实现负载均衡和高可用性。