牛皮！几张图就把Nginx剖析的明明白白

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Nginx 是一个采用主从架构的 Web 服务器，可用于反向代理、负载均衡器、邮件代理和 HTTP 缓存。

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Emmm，上面的 Nginx 介绍看过去有些复杂而且充满了不明觉厉的术语。

Relax，在这篇文章里，我会先带你理解 Nginx 的架构和专有术语，最后实践一把安装和配置 Nginx。

简单来说，你只要记住一点：Nginx 是个神奇的 Web 服务器。（注：神奇之处下文会娓娓道来）

那什么是 Web 服务器呢？简而言之，Web 服务器就是一个中间人。

举个例子，你要访问 xxxx.com，在地址栏输入 https://xxxx.com 时，你的浏览器会找到 https://xxxx.com 的网络服务器地址并将它指向后端服务器，后端服务器再返回响应给客户端。

代理 vs 反向代理

Nginx 的基本特性是代理，所以你一定要明白什么是代理和反向代理。

代理

看个小例子，现在我们有 N 个客户端（N>=1），一个中间 Web 服务器（在本例中，我们称之为代理）和一个服务器。

这个例子主要的场景是，服务器不知道哪个客户端在请求（响应）。是不是有点难以理解？

下面让我用示意图讲解下：

如图，client1 和 client2 通过代理服务器向服务器发送请求 request1 和 request2，此时后端服务器不知道 request1 是由 client1 发送的还是 client2 发送的，但会执行（响应）操作。

反向代理

简单来说，反向代理与代理的功能相反。现在我们有一个客户端、一个中间 Web 服务器和 N 个后端服务器（N>=1）。

同样的来看下示意图：

如图，客户端将通过 Web 服务器发送请求。而 Web 服务器会通过一个算法，当中最有意思的算法是轮询，直接将请求指向许多后端服务器中的一个，并通过 Web 服务器将响应返回给客户端。

因此，在上面的例子中，客户端其实并不知道在与哪个后端服务器进行交互。

负载均衡

又是枯燥的一个名词：负载均衡，不过它很好理解，因为负载均衡本身就是反向代理的一个实例。

来看看负载均衡和反向代理的本质区别。在负载均衡中，你必须有 2 个或者更多的后端服务器，但在反向代理中，多台服务器不是必需的，甚至一台后端服务器也能运作。

我们再深入点，如果我们有很多来自客户端的请求，负载均衡器会检查每个后端服务器的状态，均匀地分配请求，更快地向客户端发送响应。

有状态 vs 无状态应用

Okay，在我们开始实践 Nginx 之前，先搞清所有的基本知识！

有状态应用

有状态应用存了一个额外变量，只用来保存服务器中单个实例使用所需的信息。

如图所示，一个后端服务器 server1 存储了一些信息，服务器 server2 并不存储此信息，因此，客户端 (上图 Bob) 的交互可能会也可能不会得到想要的结果，因为它可能会与 server1 或 server2 交互。

在本例中，server1 允许 Bob 查看数据文件，但 server2 不允许。因此，虽然有状态应用避免对数据库的多次 API 调用，并且（响应）速度更快，但它可能会在不同的服务器上导致这个（无法得到想要结果）问题。

无状态应用

无状态应用有更多的数据库 API 调用，但当客户端与不同后端服务器的交互时，无状态应用却存在更少的问题。

没明白？简单来说，如果我通过 Web 服务器从客户端向后端服务器 server1 发送请求，它将向客户端返回一个令牌，用于任何进一步的访问请求。

客户端可以使用令牌并向 Web 服务器发送请求。此 Web 服务器将请求连同令牌一起发送到任意后端服务器，而每个后端服务器都能提供相同的所需结果。

Nginx 是什么?

Nginx 是网络服务器，到目前为止，我的整个博客一直在用这个网络服务器。老实说，Nginx 这就像个中间人。

这个图不难理解，它是目前为止所有概念的一个组合。在这里，我们有 3 个后端服务器运行在 3001、3002 和 3003 端口，这些后端服务器都能访问同一个运行在 5432 端口的数据库。

当一个客户端向 https://localhost （默认端口 443）发起一个 GET /employees 请求时，Nginx 将基于算法向任意后端服务器发送请求，从数据库获取数据并将 JSON 数据返回 Nginx Web 服务器再发送给客户端。

如果我们使用一个诸如轮询这样的算法，它让 client2 向 https://localhost 发送一个请求，然后 Nginx 服务器会先将请求传到 3000 端口并将响应返回给客户端。对另一个请求，Nginx 会把请求传给 3002 端口，以此类推。

知识储备完成！到这里，你对 Nginx 是什么以及 Nginx 所涉及的术语有了一个清晰的理解。是时候，了解安装和配置技术了。

开始安装 Nginx

时机到了，如果你了解了上面的概念，可以动手开始 Nginx 实践了。

嗯，Nginx 的安装过程对任何系统来说都很简单。我是一个 Mac OSX 用户，所以例子的命令是基于 macOS 的， Ubuntu、Windows 和其他 Linux 发行版操作和例子类似。

只要执行上面这步，你的系统就有 Nginx 了！是不是很神奇？

运行 Nginx 如此简单，要检查 Nginx 是否运行也很简单。

执行上面指令，再打开浏览器并输入 http://localhost:8080/ 回车查看下，你会看到以下画面！

Nginx 基本配置 & 示例

下面，我们通过实操来感受下 Nginx 的魔力。

首先，在本地创建如下的目录结构：

当然，.html 和 .md 文件中要包含基本信息。我们想要得到什么呢？

这里，我们有两个单独的文件夹 nginx-demo 和 temp-nginx，每个文件夹都包含静态 HTML 文件。我们将着力在一个公共端口上运行这两个文件夹，并设置我们想要的规则。

回到之前说的，如果要修改 Nginx 默认配置，得修改 usr/local/etc/nginx 目录下的 nginx.conf文件。

我的系统中有 vim，所以在这里用 vim 来更改 Nginx 配置，你可以用自己的编辑器来修改配置。

上面的命令会打开一个 Nginx 默认配置文件，我真的不想直接使用默认配置。因此，我通常的做法是复制这个配置文件，然后对主文件进行更改。这里也不例外。

上面命令将打开一个空文件，我们将为它添加配置。

添加配置的基本设置。一定要添加 events {}，因为在 Nginx 架构中，它通常用来表示 worker 的数量。在这里我们用 http 告诉 Nginx 我们将在 OSI 模型的第 7 层作业。

这里，我们告诉 Nginx 监听 5000 端口，并指向 main 文件夹中的静态文件。

接下来我们将为 /content 和 /outsider URL 添加其他的规则，其中 outsider 将指向第一步中提到的根目录之外的目录。

这里的 location/content  表示无论我在叶（leaf）目录中定义了什么根（root），content 子 URL 都会被添加到定义的根 URL 的末尾。

因此，当我指定 root 为 root /path/to/nginx-demo/时，这仅仅意味着我告诉 Nginx 在 http://localhost:5000/path/to/nginx-demo/content/ 文件夹中显示静态文件的内容。

酷毙了！现在 Nginx 不仅能定义 URL 根路径，还可以设置规则，这样我们就能阻止客户端访问某个文件了。

接下来，我们在主服务器上编写一个规则来防止任意 .md 文件被访问。我们可以在 Nginx 中使用正则表达式，因此我们将这样定义规则：

最后，让我们学习下 proxy_pass 命令来结束这个章节。我们已经了解了什么是代理和反向代理，在这里我们从定义另一个运行在 8888 端口上的后端服务器开始。现在，我们在 5000 和 8888 端口上运行了 2 个后端服务器。

我们要做的是，当客户端通过 Nginx 访问 8888 端口时，将这个请求传到 5000 端口，并将响应返回给客户端！

看下，这是所有的配置信息：

使用 sudo nginx 来运行此配置。

其他 Nginx 命令

首次启动 Nginx Web 服务器：

重新加载正在运行的 Nginx Web 服务器：

停止正在运行中的 Nginx Web 服务器：

查看系统上运行的 Nginx 进程：

第 4 条命令很重要，如果前 3 条命令产生了一些问题，通常你可以用第 4 条命令找到所有正在运行的 Nginx 进程并杀死进程，然后重新启动它们。

要杀死一个进程，你需要 PID，再用以下命令杀死它：

下面尽情享受 Coding、探索 Nginx 的魔力吧！

作者：Aemie Jariwala

编辑：陶家龙