本文將圍繞如下幾個部分進行講解：

• Nginx 簡介及特點

• Nginx 應用場景

• Nginx 框架模型介紹

• Nginx 內部流程介紹

• Nginx 自定義模塊開發介紹

• Nginx 核心時間點模塊介紹

• Nginx 分流模塊介紹

• Nginx 動態 upstream 模塊介紹

• Nginx query_upstrem 模塊介紹

• Nginx query_conf 模塊介紹

• Nginx 共享內存支持 Redis 協議模塊介紹

• Nginx 日志回放壓測工具介紹

?

Nginx 簡介以及特點

?

Nginx (engine x) 是一個高性能的 Web 服務器和反向代理服務器，也是一個 IMAP/POP3/SMTP 服務器：

• 它由俄羅斯程序員 Igor Sysoev 于 2002 年開始開發。

• Nginx 是增長最快的 Web 服務器，市場份額已達 33.3％。

• 全球使用量排名第二，2011 年成立商業公司。

?

Nginx 社區分支：

• Openresty：作者 @agentzh（章宜春）開發的，最大特點是引入了 ngx_lua 模塊，支持使用 Lua 開發插件，并且集合了很多豐富的模塊，以及 Lua 庫。

• Tengine：主要是淘寶團隊開發。特點是融入了因淘寶自身的一些業務帶來的新功能。

• Nginx 官方版本，更新迭代比較快，并且提供免費版本和商業版本。

?

Nginx 源碼結構（代碼量大約 11 萬行 C 代碼）：

• 源代碼目錄結構?Core（主干和基礎設置）

• Event（事件驅動模型和不同的 IO 復用模塊）

• HTTP（HTTP 服務器和模塊）

• Mail（郵件代理服務器和模塊）

• OS（操作系統相關的實現）

• Misc（雜項）

?

Nginx 特點如下：

• 反向代理，負載均衡器

• 高可靠性、單 Master 多 Worker 模式

• 高可擴展性、高度模塊化

• 非阻塞

• 事件驅動

• 低內存消耗

• 熱部署

?

Nginx?應用場景

?

Nginx 的應用場景如下：

• 靜態文件服務器

• 反向代理，負載均衡

• 安全防御

• 智能路由（企業級灰度測試、地圖 POI 一鍵切流）

• 灰度發布

• 靜態化

• 消息推送

• 圖片實時壓縮

• 防盜鏈

?

Nginx?框架模型介紹

?

?

進程組件角色：

• Master 進程：監視工作進程的狀態；當工作進程死掉后重啟一個新的；處理信號和通知工作進程。

• Worker 進程：處理客戶端請求，從主進程處獲得信號做相應的事情。

• Cache Loader 進程：加載緩存索引文件信息，然后退出。

• Cache Manager進程：管理磁盤的緩存大小，超過預定值大小后最少使用數據將被刪除。

?

Nginx 的框架模型如下圖：

框架模型流程如下圖：

Nginx?內部流程介紹

?

Nginx 框架模型流程如下圖：

Master 初始化流程，如下圖：

Worker 初始化：

Worker 初始化流程圖如下：

靜態文件請求 IO 流程如下圖：

HTTP 請求流程如下圖：

HTTP 請求 11 個階段，如下圖所示：

upstream模塊：

• 訪問第三方 Server 服務器

• 底層 HTTP 通信非常完善

• 異步非阻塞

• 上下游內存零拷貝，節省內存

• 支持自定義模塊開發

?

upstream 框架流程，如下圖：

upstream 內部流程，如下圖：

反向代理流程，如下圖：

Nginx 定制化模塊開發

?

Nginx 的模塊化設計特點如下：

• 高度抽象的模塊接口

• 模塊接口非常簡單，具有很高的靈活性

• 配置模塊的設計

• 核心模塊接口的簡單化

• 多層次、多類別的模塊設計

?

內部核心模塊：

Handler 模塊：接受來自客戶端的請求并構建響應頭和響應體。

Filter 模塊：過濾（filter）模塊是過濾響應頭和內容的模塊，可以對回復的頭和內容進行處理。它的處理時間在獲取回復內容之后，向用戶發送響應之前。

Upstream 模塊：使 Nginx 跨越單機的限制，完成網絡數據的接收、處理和轉發，純異步的訪問后端服務。

Load_Balance：負載均衡模塊，實現特定的算法，在眾多的后端服務器中，選擇一個服務器出來作為某個請求的轉發服務器。

ngx_lua 模塊：

• 腳本語言

• 內存開銷小

• 運行速度快

• 強大的 Lua 協程

• 非阻塞

• 業務邏輯以自然邏輯書寫

定制化開發 Demo

?

Handler 模塊：

• 編寫 config 文件

• 編寫模塊產生內容響應信息

#配置文件： server?{...????location?test?{test_counter?on;} } #config ngx_addon_name=ngx_http_test_module HTTP_MODULES="$HTTP_MODULES?ngx_http_test_module" NGX_ADDON_SRCS="$NGX_ADDON_SRCS?$ngx_addon_dir/ngx_http_test_module.c" #ngx_http_test_module.c static?ngx_int_t ngx_http_test_handler(ngx_http_request_t?*r) {ngx_int_t???????????????????????????????rc;ngx_buf_t???????????????????????????????*b;ngx_chain_t?????????????????????????????out;ngx_http_test_conf_t????????????????????*lrcf;ngx_str_t???????????????????????????????ngx_test_string?=?ngx_string("hello?test");lrcf?=?ngx_http_get_module_loc_conf(r,?ngx_http_test_module);if?(?lrcf->test_counter?==?0?)?{return?NGX_DECLINED;}/*?we?response?to?'GET'?and?'HEAD'?requests?only?*/if?(?!(r->method?&?(NGX_HTTP_GET|NGX_HTTP_HEAD))?)?{return?NGX_HTTP_NOT_ALLOWED;}/*?discard?request?body,?since?we?don't?need?it?here?*/rc?=?ngx_http_discard_request_body(r);if?(?rc?!=?NGX_OK?)?{return?rc;}/*?set?the?'Content-type'?header?*//**r->headers_out.content_type.len?=?sizeof("text/html")?-?1;*r->headers_out.content_type.data?=?(u_char?*)"text/html";*/ngx_str_set(&r->headers_out.content_type,?"text/html");/*?send?the?header?only,?if?the?request?type?is?http?'HEAD'?*/if?(?r->method?==?NGX_HTTP_HEAD?)?{r->headers_out.status?=?NGX_HTTP_OK;r->headers_out.content_length_n?=?ngx_test_string.len;return?ngx_http_send_header(r);}/*?set?the?status?line?*/r->headers_out.status?=?NGX_HTTP_OK;r->headers_out.content_length_n?=??ngx_test_string.len;/*?send?the?headers?of?your?response?*/rc?=?ngx_http_send_header(r);if?(?rc?==?NGX_ERROR?||?rc?>?NGX_OK?||?r->header_only?)?{return?rc;}/*?allocate?a?buffer?for?your?response?body?*/b?=?ngx_pcalloc(r->pool,?sizeof(ngx_buf_t));if?(?b?==?NULL?)?{return?NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;}/*?attach?this?buffer?to?the?buffer?chain?*/out.buf?=?b;out.next?=?NULL;/*?adjust?the?pointers?of?the?buffer?*/b->pos?=?ngx_test_string.data;b->last?=?ngx_test_string.data?+?ngx_test_string.len;b->memory?=?1;????/*?this?buffer?is?in?memory?*/b->last_buf?=?1;??/*?this?is?the?last?buffer?in?the?buffer?chain?*//*?send?the?buffer?chain?of?your?response?*/return?ngx_http_output_filter(r,?&out); }

?

Nginx?核心時間點模塊介紹

?

解決接入層故障定位慢的問題，幫助 OP 快速判定問題根因，優先自證清白，提高接入層高效的生產力。

Nginx?分流模塊介紹

?

Nginx 分流模塊特點如下：?

• 實現非常靈活的動態的修改策略從而進行切流量。

• 實現平滑無損的方式進行流量的切換。

• 通過秒級切換流量可以縮小影響范圍，從而減少損失。

• 按照某一城市或者某個特征，秒級進行切換流量或者禁用流量。

• 容忍單機房級別容量故障，縮短了單機房故障的止損時間。

• 快速的將流量隔離或者流量抽樣。

• 高效的灰度測試，提高生產力。

Nginx 動態?upstream 模塊介紹

?

讓接入層可以適配動態調度的云環境，實現服務的平滑上下線、彈性擴/縮容。

?

從而提高接入層高效的生產力以及穩定性，保證業務流量的平滑無損。

Nginx query_upstream?模塊介紹

?

鏈路追蹤，梳理接口到后端鏈路的情況。查詢 location 接口對應 upstream server 信息。

Nginx query_conf 模塊介紹

?

獲取 Nginx 配置文件格式化為 json 格式信息：

Nginx 共享內存支持?Redis?協議模塊介紹

?

根據配置文件來動態的添加共享內存：

https://github.com/lidaohang/ngx_shm_dict?

?

ngx_shm_dict：共享內存核心模塊（紅黑樹，隊列）

?

ngx_shm_dict_manager：添加定時器事件，定時的清除共享內存中過期的 Key，添加讀事件，支持 Redis 協議，通過 redis-cli get，set，del，ttl

?

ngx_shm_dict_view：共享內存查看

Nginx?日志回放壓測工具

?

解析日志進行回放壓測，模擬后端服務器慢等各種異常情況 ：

https://github.com/lidaohang/playback-testing

?

方案說明：

• 客戶端解析 access.log 構建請求的 host，port，url，body。

• 把后端響應時間，后端響應狀態碼，后端響應大小放入 header 頭中。

• 后端服務器獲取相應的 header，進行模擬響應 body 大小，響應狀態碼，響應時間。

?

使用方式：

• 拷貝需要測試的 access.log 的日志到 logs 文件夾里面。

• 搭建需要測試的 Nginx 服務器，并且配置 upstream 指向后端服務器斷端口

• 啟動后端服務器實例?

server/backserver/main.go

• 進行壓測

bin/wrk?-c30?-t1?-s?conf/nginx_log.lua?http://localhost:8095

總結

以上是生活随笔為你收集整理的多图详解Nginx的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。