Nginx 一点一滴 03 - 架构机制

Nginx服务器架构

模块化结构

Nginx 服务器的开发彻底遵循模块化设计思想

什么是模块化开发？

1. 单一职责原则，一个模块只负责一个功能

2. 将程序分解，自顶向下，逐步求精

3. 高内聚，低耦合

Nginx的模块化结构

• 核心模块: Nginx最基本最核心的服务，如进程管理、权限控制、日志记录；

• 标准HTTP模块: Nginx服务器的标准HTTP功能；

• 可选HTTP模块: 处理特殊的HTTP请求

• 邮件服务模块: 邮件服务

• 第三方模块: 做为扩展，完成特殊功能

Nginx的模块清单

• 核心模块

  • ngx_core

  • ngx_errlog

  • ngx_conf

  • ngx_events

  • ngxeventcore

  • ngx_epll

  • ngx_regex

• 标准HTTP模块

  • ngx_http

  • ngxhttpcore #配置端口，URI分析，服务器相应错误处理，别名控制(alias)等

  • ngxhttplog #自定义access日志

  • ngxhttpupstream #定义一组服务器，能够接受来自proxy, Fastcgi,Memcache的重定向；主要用做负载均衡

  • ngxhttpstatic

  • ngxhttpautoindex #自动生成目录列表

  • ngxhttpindex #处理以/结尾的请求，若是没有找到index页，则看是否开启了random_index；如开启，则用之，不然用autoindex

  • ngxhttpauthbasic #基于http的身份认证(authbasic)

  • ngxhttpaccess #基于IP地址的访问控制(deny,allow)

  • ngxhttplimit_conn #限制来自客户端的链接的响应和处理速率

  • ngxhttplimit_req #限制来自客户端的请求的响应和处理速率

  • ngxhttpgeo

  • ngxhttpmap #建立任意的键值对变量

  • ngxhttpsplit_clients

  • ngxhttpreferer #过滤HTTP头中Referer为空的对象

  • ngxhttprewrite #经过正则表达式重定向请求

  • ngxhttpproxy

  • ngxhttpfastcgi #支持fastcgi

  • ngxhttpuwsgi

  • ngxhttpscgi

  • ngxhttpmemcached

  • ngxhttpempty_gif #从内存建立一个1×1的透明gif图片，能够快速调用

  • ngxhttpbrowser #解析http请求头部的User-Agent 值

  • ngxhttpcharset #指定网页编码

  • ngxhttpupstreamiphash

  • ngxhttpupstreamleastconn

  • ngxhttpupstream_keepalive

  • ngxhttpwrite_filter

  • ngxhttpheader_filter

  • ngxhttpchunked_filter

  • ngxhttprange_header

  • ngxhttpgzip_filter

  • ngxhttppostpone_filter

  • ngxhttpssi_filter

  • ngxhttpcharset_filter

  • ngxhttpuserid_filter

  • ngxhttpheaders_filter #设置http响应头

  • ngxhttpcopy_filter

  • ngxhttprangebodyfilter

  • ngxhttpnotmodifiedfilter

• 可选HTTP模块

  • ngxhttpaddition #在响应请求的页面开始或者结尾添加文本信息

  • ngxhttpdegradation #在低内存的状况下容许服务器返回444或者204错误

  • ngxhttpperl

  • ngxhttpflv #支持将Flash多媒体信息按照流文件传输，能够根据客户端指定的开始位置返回Flash

  • ngxhttpgeoip #支持解析基于GeoIP数据库的客户端请求

  • ngxgoogleperftools

  • ngxhttpgzip #gzip压缩请求的响应

  • ngxhttpgzip_static #搜索并使用预压缩的以.gz为后缀的文件代替通常文件响应客户端请求

  • ngxhttpimage_filter #支持改变png，jpeg，gif图片的尺寸和旋转方向

  • ngxhttpmp4 #支持.mp4,.m4v,.m4a等多媒体信息按照流文件传输，常与ngxhttpflv一块儿使用

  • ngxhttprandom_index #当收到/结尾的请求时，在指定目录下随机选择一个文件做为index

  • ngxhttpsecure_link #支持对请求连接的有效性检查

  • ngxhttpssl #支持https

  • ngxhttpstub_status

  • ngxhttpsub_module #使用指定的字符串替换响应中的信息

  • ngxhttpdav #支持HTTP和WebDAV协议中的PUT/DELETE/MKCOL/COPY/MOVE方法

  • ngxhttpxslt #将XML响应信息使用XSLT进行转换

• 邮件服务模块

  • ngxmailcore

  • ngxmailpop3

  • ngxmailimap

  • ngxmailsmtp

  • ngxmailauth_http

  • ngxmailproxy

  • ngxmailssl

• 第三方模块

  • echo-nginx-module #支持在nginx配置文件中使用echo/sleep/time/exec等类Shell命令

  • memc-nginx-module

  • rds-json-nginx-module #使nginx支持json数据的处理

  • lua-nginx-module

Nginx的web请求处理机制

做为服务器软件，必须具有并行处理多个客户端的请求的能力， 工做方式主要如下3种：

• 多进程(Apache)

  • 优势: 设计和实现简单；子进程独立

  • 缺点: 生成一个子进程要内存复制, 在资源和时间上形成额外开销

• 多线程(IIS)

  • 优势: 开销小

  • 缺点: 开发者本身要对内存进行管理;线程之间会相互影响

• 异步方式(Nginx)

常常说道异步非阻塞这个概念， 包含两层含义：

通讯模式：

• 同步: 发送方发送完请求后，等待并接受对方的回应后，再发送下个请求

• 异步: 发送方发送完请求后，没必要等待，直接发送下个请求

Nginx的事件驱动模型