初识Nginx（更新中）

Nginx是谁？它是反向代理服务器的代表之一，是高性能和模块化开发的典范，更是我的老师。

认识它，你将免费获得“最佳的代理体验”、“优雅的代码规范”、“极致的性能设计”和“优秀的模块思想”，还有无数个值得品味的编程细节。

那么在正式介绍Nginx给大家认识前，我简单介绍一下整个相亲过程，我们将从以下4个角度认识Nginx：

• 进程模型
• 体系结构
• 安装和部署
• 基本使用

进程模型

Nginx进程模型图

如上所示，Nginx设计上将程序分为4类，分别为：

• Master：主进程，是其他3类程序的父进程，负责监控并管理其他进程的运行状态。比如：
  • 发现“Worker 1”进程挂死后，重新拉起“Worker 1”进程。
  • “系统管理员”发送退出命令给“Master”，“Master”去指示所有受控的程序退出。
• 管理进程：控制面程序，向上提供北向管理接口，向下负责控制“工作进程”。
• 工作进程：数据面程序，负责执行特定任务的进程，
• 自定义进程：Nginx提供一种方法供开发者以模块的形式去自定义自己的程序，从而不再被局限于Nginx提供的固定进程。

这样就很清晰了，“系统管理员”通过“Master”来控制Nginx的启动、停止、重载、升级等，而“管理员”或“管理程序”则通过“管理进程”来管理业务行为。换言之，“Master”是老板，“管理进程”是管理层领导，而“工作进程”则是基层员工，最后的“自定义进层”则有点像是外包。

看到这里，相信会引发一定的争议。因为看过源代码的人可能会说：““Nginx”没有“管理进程”，更没有管控数三面分离这一说，有的只是“Master-Worker”模型”。

其实，如果我们想真正的去看清一件事物，是不能仅留存于过去的状态，而应当适当的带入未来的思想，否则只会人云亦云，永远寄于事物之下。换言之，Nginx也是经过发展后的产物，它也是有过程和变化的属性的，如果你不能充分认识其历史性并时刻思考其发展趋势，那么就永远也无法掌控它，将永远停留在使用中。

我们将管控数三面分离带入到Nginx中是顺滑的，完全可行的一步：

1. ”工作进程“中的各个Worker是工作对等体（worker跟worker之间没有区别，一个worker所作的事情，在另一个worker都能完整复刻和承担），仅是根据配置或指令去处理数据。正因这个性质，worker在异常退出后的重启是无需特殊处理的，这也符合了”数据面“定义和要求。
2. 我们只需要在”工作进程”与“管理进程”中引入IPC，并将控制过程移交给“管理进程“就可以实现”管理进程“控制”工作进程“的效果，也就是”控制面“与”数据面“的分离。
3. 紧接着，”管理进程“只要提供北向API即可实现管控分离，从而达到管控数三面分离。这时我们便可以轻而易举的实现对Nginx进行实时控制，比如：获取统计信息、调整负载均衡算法等。

体系结构

从进程模型中我们能看清楚worker的”姿色“，但无法看到worker的”资产“，接着我们以如下的体系结构图来认识Nginx：

Nginx体系结构图

如上所示，Nginx可分为“业务”、“增强能力”、“基础能力”和“管理面”四个部分：

• 业务：提供业务能力的一个集合。其中“HTTP（代理）”是Nginx最出众的业务能力，表现在功能模块众多，业务流程清晰，扩展能力强。同时提供了HTTP代理和HTTP服务两种业务。
• 增强能力：提供处置复杂的开发需求和特殊的功能需求的一个集合。
• 基础能力：提供实现代理业务需求所需的基础能力的一个集合。
• 管理面：提供用于管理Nginx能力的一个集合。图中“自定义参数”是源于Nginx整个开发思想就是，高可配置，因此会以配置文件的形式暴露出各种参数，供使用者基于部署环境和设备去定制自己的Nginx。

从这里可以清晰的看出，Nginx的业务能力主要有三大块（源生能力，但在此架构上是可以继续扩展代理能力的），分别为：“Stream代理”、“HTTP代理”和“Mail代理”。

STREAM代理

顾名思义“流代理”，即流量代理。其代理应用层以下的业务流量，是应用代理能力的补充。最直接就是传输层的TCP和UDP代理，同时也支持“Proxy protocol”（v1和v2）。如何理解流代理，最简约的表达就是“传输层”代理，不考虑数据的应用特征，只进行数据代理/转发，同时在需要时提供“会话层”和“表示层”的支撑，比如TLS加密，这也是源生Nginx的“Stream代理”中携带的能力，基于此思想，我们也能在需要的时候去扩展其“传输能力”、“会话能力”和“表示能力”，完成自身的定制化开发。其协议栈如下所示：

Stream协议栈图

从图中可以直接看出“Stream代理”的完整协议栈，正如前面所说，我们可以根据需要去开阔能力，比如在“传输协议”中加入“SOCK5协议”即可丰富Stream的协议代理能力；在UDP之上中加入“KCP（会话协议框架）”即可增强UDP的代理能力，提供重视时效性的传输需求的流代理业务。

HTTP代理（0%）

Mail代理（0%）