Nginx 简介

什么是 Nginx？

• Nginx 读作 “engine-ex”。
• Nginx 是由俄罗斯程序员 Igor Sysoev 编写，2004年10月作为一个试图回答公众发布 C10K 问题。其中 C10k 是同时管理 10,000 个连接的挑战。Nginx 采用了事件驱动和异步架构，此设计使 Nginx 成为可扩展、高性能的服务器。
• 它是一个开源、轻量级和高性能的 Web 服务器，也用作 HTTP、HTTPS、SMTP、IMAP、POP3 协议的反向代理服务器，另一方面，它也用作 IMAP、POP3 和 IMAP 的 HTTP 负载均衡器、HTTP 缓存和电子邮件代理。
• 简而言之，我们可以说 Nginx 是一种用于处理并发请求的软件。

为什么要使用 Nginx？

Nginx 最重要的功能是反向代理和负载均衡，反向代理将允许我们在端口 80 上托管多个域名，同时使用不同的语言编写后端服务，负载均衡可以把多个提供相同功能的后端服务配置成彼此冗余。

Nginx 负责访问日志、黑名单、负载平衡和提供静态文件访问，后台 Web 服务则可专注于业务逻辑处理，Nginx 是动静分离架构的入口程序。

Nginx 支持高并发，内存占用小。

Nginx 支持配置文件动态修改。

Nginx 是如何工作的？

Nginx进程

nginx 在启动后，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，worker 进程以非 root 用户运行，可以在配置文件中配置运行 worker 进程的用户。

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。

worker 进程则是处理基本的网络事件。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。

总结其主要功能分别如下：

主进程(master process)的功能：

1. 读取 Nginx 配置文件并验证其有效性和正确性
2. 按照配置启动、管理和关闭工作进程
3. 接受外界指令，比如重启、升级及关闭服务器等指令
4. 不中断服务，实现平滑升级，重启服务并应用新的配置
5. 开启日志文件

工作进程（woker process）的功能：

1. 接收处理客户端的请求
2. 将请求以此送入各个功能模块进行处理
3. IO 调用，获取响应数据
4. 与后端服务器通信，接收后端服务器的处理结果
5. 缓存数据，访问缓存索引，查询和调用缓存数据
6. 发送请求结果，响应客户端的请求
7. 接收主程序指令，比如重启、升级和退出等

master 进程：负责加载和分析配置文件、管理 worker 进程，平滑升级
worker 进程：接收客户端请求、将请求一次送入各模块过滤、I/O 调用、数据缓存、发送响应
cache相关进程：cache loader (缓存索引重建)与 cache manager( 缓存索引管理)组成
--Cache loader 在 Nginx 服务启动后由主进程生成,根据本地磁盘上缓存建立索引元数据库后退出。
--Cache manager 在元数据更新完成后，对元数据是否过期做出判断。

Nginx的模块结构

Nginx 的各种功能和操作都由模块来实现。Nginx 由内核和一系列模块组成，内核提供web服务的基本功能，如启用网络协议，创建运行环境，接收和分配客户端请求，处理模块之间的交互。Nginx 的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块。 

核心模块： HTTP 模块、EVENT 模块和 MAIL 模块 

基础模块： HTTP Access 模块、HTTP FastCGI 模块、HTTP Proxy 模块和 HTTP Rewrite 模块 

第三方模块： HTTP Upstream Request Hash 模块、Notice 模块和 HTTP Access Key 模块及用户自己开发的模块。

这样的设计使 Nginx 方便开发和扩展，Nginx的模块默认编译进 nginx 中，如果需要增加或删除模块，需要重新编译 nginx，这一点不如 Apache 的动态加载模块方便。