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Nginx 是一個(gè)免費(fèi)的、開源的、高性能 Http 服務(wù)器和反向代理。Nginx 的架構(gòu)設(shè)計(jì)是為了提供高性能、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。
以下是 Nginx 的主要架構(gòu)組件和工作原理：
一旦 master 進(jìn)程啟動(dòng)，它會(huì)生成一組工作進(jìn)程。
每個(gè)工作進(jìn)程都是獨(dú)立運(yùn)行的，負(fù)責(zé)處理來自客戶端的連接和請(qǐng)求。
工作進(jìn)程之間相互獨(dú)立，可以并行處理請(qǐng)求，提高了 Nginx 的性能和吞吐量。
事件驅(qū)動(dòng)模型：
Nginx 采用了事件驅(qū)動(dòng)的模型，主要利用了操作系統(tǒng)提供的異步 I/O 機(jī)制。
當(dāng)有新的連接建立或者數(shù)據(jù)可讀寫時(shí)，Nginx 不會(huì)阻塞等待，而是通過事件通知機(jī)制處理這些事件，從而提高了處理效率。
Nginx 核心模塊：
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HTTP 模塊處理 HTTP 請(qǐng)求和響應(yīng)，包括 HTTP 頭部解析、HTTP 請(qǐng)求方法解析、URI 解析等。
事件模塊負(fù)責(zé)處理底層的事件通知機(jī)制，如 Epoll、Kqueue 等。
解析器模塊負(fù)責(zé)解析 Nginx 配置文件。
工作流程：
當(dāng)有新的 HTTP 請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，master 進(jìn)程會(huì)將其分發(fā)給一個(gè)工作進(jìn)程。
工作進(jìn)程處理請(qǐng)求，根據(jù)配置文件進(jìn)行請(qǐng)求的處理，包括反向代理、負(fù)載均衡、靜態(tài)文件服務(wù)等。
處理完成后，工作進(jìn)程將響應(yīng)返回給客戶端。
當(dāng) Nginx 啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)生成兩種類型的進(jìn)程：主進(jìn)程（master）和工作進(jìn)程（worker）。
主進(jìn)程并不處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，而是負(fù)責(zé)調(diào)度工作進(jìn)程，包括加載配置、啟動(dòng)工作進(jìn)程以及進(jìn)行非停升級(jí)。
因此，當(dāng) Nginx 啟動(dòng)后，查看操作系統(tǒng)的進(jìn)程列表，至少會(huì)有兩個(gè) Nginx 進(jìn)程。
服務(wù)器實(shí)際?處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求?及?響應(yīng)?的是?工作進(jìn)程（worker），在類?unix?系統(tǒng)上，Nginx?可以配置?多個(gè)?worker，而每個(gè)?worker?進(jìn)程?都可以同時(shí)處理?數(shù)以千計(jì)?的?網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。
每個(gè)工作進(jìn)程在啟動(dòng)時(shí)都會(huì)復(fù)制主進(jìn)程的配置信息和相關(guān)資源，但它們彼此之間是相互獨(dú)立的，這意味著它們可以并行地處理請(qǐng)求，互不影響。
此外，每個(gè)工作進(jìn)程還會(huì)維護(hù)一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)的事件循環(huán)，通過事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制處理來自客戶端的連接請(qǐng)求、數(shù)據(jù)讀取和響應(yīng)發(fā)送，這種異步非阻塞的 I/O 模型確保了 Nginx 的高性能和低資源消耗。
Nginx 的 worker 進(jìn)程分為核心模塊和功能性模塊。
核心模塊主要負(fù)責(zé)維持一個(gè)運(yùn)行循環(huán)（run-loop），在其中執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求處理的不同階段的模塊功能，如網(wǎng)絡(luò)讀寫、存儲(chǔ)讀寫、內(nèi)容傳輸、外出過濾，以及將請(qǐng)求發(fā)往上游服務(wù)器等。
Nginx 的代碼采用了模塊化設(shè)計(jì)，這使得我們可以根據(jù)需要選擇和修改功能模塊，然后編譯成具有特定功能的服務(wù)器。
Nginx 實(shí)現(xiàn)了高并發(fā)、高性能的關(guān)鍵在于其基于異步及非阻塞的事件驅(qū)動(dòng)模型。
這種模型使得 Nginx 能夠高效地處理大量并發(fā)請(qǐng)求，而不會(huì)因?yàn)樽枞却档托阅堋?/p>
此外，Nginx 還充分利用了 Linux、Solaris 以及類 BSD 等操作系統(tǒng)內(nèi)核中提供的事件通知和 I/O 性能增強(qiáng)功能，如 kqueue、epoll 以及 event ports，進(jìn)一步提升了其性能表現(xiàn)。
Nginx 作為高性能的代理服務(wù)器，其代理原理是其設(shè)計(jì)的核心之一。無(wú)論是針對(duì) HTTP 還是其他協(xié)議（如 FastCGI、Memcache、Redis 等）的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求或響應(yīng)，Nginx 都采用了代理機(jī)制來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和處理。
Nginx 的代理原理主要基于以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
