初探Nginx

下文主要介绍Nginx的概念，以及基本的原理，并对Nginx和F5做了一个简单的对比。

先来说说Nginx：

相信很多人都听过Nginx，知道他是一个HTTP和反向代理服务器。那么说起Nginx的同时，我们也会关联到F5和A10。我们也会简单比较一下Nginx和F5。

Nginx 是俄罗斯人编写的十分轻量级的 HTTP 服务器。Nginx 以事件驱动的方式编写，所以有非常好的性能，同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。目前有很多国内网站采用 Nginx 作为 Web 服务器。

Nginx 的几项基本特性：

1.处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲。

2.无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错。

3.FastCGI，简单的负载均衡和容错。

4.模块化的结构。包括 gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter 等 filter。如果由 FastCGI 或其它代理服务器处理单页中存在的多个 SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。

5.支持 SSL 和 TLSSNI。

这个是摘录的比较官方的Nginx的特点。

简单的说一下自己的理解，Nginx作为负载均衡服务器，就相当于是一个中介平衡物质。其它 HTTP 服务器，当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应，只能重启服务器，比如我们常用的tomcat，一旦上到200个以上进程的时候，再访问就会变得异常缓慢，而Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得内存和CPU的消耗变得非常低，官方实验说明，如果有1000个不活跃的连接，只占2.5M的内存。

而且Nginx支持热部署，这个对于环境的稳定性来说非常重要，即可以不停Nginx服务来升级版本。

Nginx架构初识：

Nginx的高性能是与架构分不开的，Nginx 在启动后，在 unix 系统中会以 daemon 的方式在后台运行，后台进程包含一个 master 进程和多个 worker 进程。master 进程主要用来管理 worker 进程，包含：接收来自外界的信号，向各 worker 进程发送信号，监控 worker 进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的 worker 进程。而基本的网络事件，则是放在 worker 进程中来处理了。多个 worker 进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个 worker 进程中处理，一个 worker 进程，不可能处理其它进程的请求。worker 进程的个数是可以设置的，一般我们会设置与机器cpu核数一致，这里面的原因与 Nginx 的进程模型以及事件处理模型是分不开的。Nginx 的进程模型，可以由下图来表示：

上述是Nginx的工作原理。

当启动Nginx后，我们如果需要重启Nginx，Nginx是怎么操作的呢？理解了这个，也就知道了为什么Nginx可以热部署环境。重启命令是kill -HUP pid 或者 ./nginx -s reload（0.8版本后），因为master 来管理 worker 进程，所以我们只需要与 master 进程通信就行了，当master 进程在接收到信号后是怎么做的呢？首先 master 进程在接到信号后，会先重新加载配置文件，然后再启动新的 worker 进程，并向所有老的 worker 进程发送信号，告诉他们可以光荣退休了。新的 worker 在启动后，就开始接收新的请求，而老的 worker 在收到来自 master 的信号后，就不再接收新的请求，并且在当前进程中的所有未处理完的请求处理完成后，再退出。

浅谈nginx负载均衡和F5的区别：

负载均衡器F5作为处理外界请求的第一道“墙”，将请求分发到web服务器后，web服务器上的Nginx再进行处理，静态内容直接访问本地门户，动态数据则通过反向代理指向内网服务。

Nginx：高性能的HTTP和反向代理服务器，同时支持作为IMAP/POP3/SMTP代理服务器。目前被很多网站应用为其HTTP软负载均衡器。高效的性能、良好的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗正逐渐被大型互联网公司所青睐。

二者对比：

F5，硬件

优点：能够直接通过智能交换机实现,处理能力更强，而且与系统无关，负载性能强，更适用于一大堆设备、大访问量、简单应用。

缺点：成本高，除设备价格高昂，而且配置冗余，很难想象后面服务器做一个集群，但最关键的负载均衡设备却是单点配置，无法有效掌握服务器及应用状态。

硬件负载均衡，一般都不管实际系统与应用的状态，而只是从网络层来判断，所以有时候系统处理能力已经不行了，但网络可能还来得及反应（这种情况非常典型，比如应用服务器后面内存已经占用很多，但还没有彻底不行，如果网络传输量不大就未必在网络层能反映出来）

Nginx，软负载

优点：基于系统与应用的负载均衡，能够更好地根据系统与应用的状况来分配负载。这对于复杂应用是很重要的，性价比高，实际上如果几台服务器，用F5之类的硬件产品显得有些浪费，而用软件就要合算得多，因为服务器同时还可以跑应用、做集群等。

缺点：负载能力受服务器本身性能的影响，性能越好，负载能力越大。

有关Nginx和F5、A10就先说这么多，这个已经是有关运维层面的知识了，本人的储备实在太少，边接触边学习，慢慢和大家分享。

F5 和 A10都属于硬件的负载，我们在项目中用的是A10的负载均衡，但是以我的层面还没有接触到，有机会了解到再和大家聊。

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