nginx作用和工作原理（nginx实现）
今天给各位详细介绍关于“nginx作用和工作原理”的核心内容以及“nginx实现”的相关知识，希望对各位有所帮助。
Nginx("engine x")是一款是由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发 高性能的 Web和 反向代理 服务器 ，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。
Nginx在部署网站时，可以说是小们的，当然不能说全部项目都使用，对于一些小项目，直接IIS(.Net)、Tomcat(Java)等就搞定了，但对于大项目或微服务架构，Nginx肯定是少不了啦，一张图看清Nginx有多火：
Nginx之所以招人喜爱， 那是它本身性能好，支持并发量大，内存消耗少，配置简单，提供功能给力，最重要是开源免费。 接下来会挑重要的来说说，了解我的小都应该知道，我喜欢边实操，边说理论；走起来~~~
关于安装我就不一步一步来演示啦，如果需要详细安装步骤，点 这里 ，菜鸟教程很详细了，接下来就重点说说平时用得比较多的功能。
以下演示是通过阿里云服务器演示，系统为Centos7，nginx版本为1.18.0。 用到连接云服务器的工具为Xshell6，上传文件为Xftp 6.
Nginx和Redis一样，只需简单的文件配置，就能轻松实现吊炸天的功能，所以先来了解一下配置文件内容，不用太急着知道怎么用，接下来在功能实操的时候还会用到。
nginx.conf文件是经常需要配置的，我这里安装完成之后，该配置文件的路径见下图：
文件主要内容如下：
#指定用户，可以不进行设置
#user nobody;
#Nginx进程，一般设置为和CPU核数一样
worker_processes 1;
#错误日志存放目录,可以根据后面的日志级别指定到不同目录
error_log /var/log/nginx/error.log info;
#进程pid存放位置
pid /var/run/nginx.pid;
events {
# 单个后台进程的并发数
worker_connections 1024;
}
http {
#文件扩展名与类型映射表，指定为当前目录下的 mime.types
include mime.types;
#默认文件类型
default_type application/octet-stream;
#设置日志显示格式
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#nginx访问日志存放位置
access_log /var/log/nginx/access.log main;
#开启高效传输模式
sendfile on;
#tcp_nopush on;
#保持连接的时间，也叫超时时间
keepalive_timeout 65;
#开启gzip压缩
#gzip on;
#server的配置可以单独为一个子配置文件,避免单个配置文件过大
server {
#配置端口
listen 80;
#配置域名
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
location / {
#指定默认目录
root html;
#默认访问页面
index index.html index.htm;
}
# 指定http code 配置404页面
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#错误状态码的显示页面，配置后需要重启
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}
在上面配置文件中，有几个点需要注意：
http配置块中可以配置多个server块 ，而每个server块就相当于一个虚拟主机(后续会说到)；
在server块中可以同时包含多个location块 。
在http配置块中可以使用 include 目录/*.conf; 指定子配置文件的位置，然后自动加载配置内容进来，避免单文件配置过大。
这里演示没有配置环境变量，所以需要进入nginx的安装目录(/usr/local/nginx/in)中进行操作，进入可以执行以下令：
开启nginxhttps://www.pc-daily./wangluo/nginx #启动
停止nginx# 方式1 https://www.pc-daily./wangluo/nginx -s stop # 立即停止 # 方式2 https://www.pc-daily./wangluo/nginx -s quit # 进程完成当前工作后再停止 # 方式3 killall nginx # 直接杀死进程
重新加载配置文件https://www.pc-daily./wangluo/nginx -s reload
查看nginx的启动情况ps aux|grep nginx
查看端口号占用情况netstat -tlnp # 查看整体端口占用情况 netstat -tlnp|grep 端口号 # 查看指定端口的占用情况
经常有小要用google搜索资料，被无情地拒绝了，所以只能百度；如果非要用google进行搜索咋弄？ 翻墙(需要配置相关信息) ，其实本质是 本机电脑借助代理服务器转到对应目标服务器(小机器和代理服务器在同一个LAN内) ，然后就可以间接获取到信息啦，这种形式就叫 正向代理 。如下图：
反向代理与正向代理刚好相反， 反向代理和目标服务器在同一个LAN内 ，小直接访问反向代理服务器地址，由反向代理将请求转发给目标服务服务器，然后将结果返回给小。如下图：
新建一个API项目，然后部署到云服务器上，通过nginx进行反向代理，隐藏项目的真实地址，为了运行API项目，这里需要安装.NetCore3.1的运行环境(不是开发就不用安装SDK啦)；
#步，注册 Microsoft 密钥和存储库。安装必需的依赖项。
rpm -Uvh https://packages.microsoft./config/centos/7/packages-microsoft-prod.rpm
#第二步，安装 .NET Core3.1 运行时，不是开发环境，就不需要安装sdk
yum install aspnetcore-runtime-3.1
然后执行 dotnet --version 令，如果显示对应版本就可以继续部署程序啦；
创建一个TestWebAPI项目，将编译之后的项目文件通过Xftp拷贝到云服务器上，然后将其启动，如下：
运行之后，由于阿里云云服务器的安全组没有对外开放5000端口，所以外网是访问不了的，但可以在服务器内通过curl令测试站点是否启动，如下：
我这个服务器，80端口是对外开放的，可以访问到的，如下：
所以现在我们通过nginx能访问的80端口，反向代理到我们内部开启的测试项目，即5000那个端口。nginx配置如下：
重启nginx之后，就可以访问啦，如下：
在Server块中指定对外的端口和server_name(域名或IP)；
配置对应Server块中的location块；配置location可以进行正则匹配，语法如下：location [ = | ~ | ~* |^~] uri{ } # 匹配的路径=： 表示uri不包含正则表达式，要求请求字符串与uri严格匹配，只要匹配成功立即处理该请求，不再继续寻求匹配的规则；~：用于表示uri中包含正则表达式，区分大小写；~*：用于表示uri中包含正则表达式，不区分大小写；^~：表示uri不包含正则表达式，找到请求字符串与uri匹配度最高的location后，然后立即处理请求。例：实操如下：
在location中使用 proxy_pass 配置需要转发到的目标服务器地址；
屏蔽目标服务器的真实地址，相对安全性较好；
nginx的性能好，便于配置负载均衡和动静分离功能，理利用服务器资源。
统一入口，当做负载均衡时，不管目标服务器怎么扩展部署，调用者只访问代理服务器入口即可。
系统的高可用是比较重要的，所以站点会通常以集群的方式进行部署， 但为了让请求均匀分配到各服务器上，则就要用到负载均衡策略啦，不管是软件的方式还是硬件的方式都可以实现(这里就不详细列举啦)，大概模式如下图：
案例采用一个nginx作为反向代理，并通过简单的配置实现负载均衡功能；由于设备有限，目标服务器采用端口不同的形式进行模拟，端口分别是5000和6000，然后在原来的 项目中增加一个获取端口的接口 ，用于便于案例演示，代码如下：
然后将编译完成之后的项目文件通过xFtp拷贝到云服务器上，然后用以不同端口的形式分别在不同终端启动，令如下：
另外打开一个终端，如上图一样启动项目，只是配置端口为5000打开，这样项目就启动了两个(集群)，接下来就通过配置nginx来实现负载均衡的功能。如下图：
如上演示，默认情况下， nginx的负载均衡策略为轮询 ，在实际应用场景中可以根据需要配置其他策略，如下：
轮询：默认就是，指每个请求按照请求顺序逐一分配到不同到目标服务器，如果目标服务器有宕机的，还能自动剔除。
权重(weight)：通过配置权重来实现请求分配，目标服务器配置的权重越高，被分配的请求越多。# 其他不变，只是在每个目标服务器后面增加权重即可 upstream testloadbalance { server 127.0.0.1:5000 weight=5; server 127.0.0.1:6000 weight=10; }按照上面配置重启nginx，多次请求测试，请求会更多地转发到6000上面。
ip_hash：每个请求有对应的ip，通过对ip进行hash计算，根据这个结果就能访问到指定的目标服务器；这种方式可以保证对应客户端固定访问到对应的目标服务器；# 其他不变，只是增加一个策略进行 upstream testloadbalance { ip_hash; # 指定策略为通过ip进行hash之后转发 server 127.0.0.1:5000; server 127.0.0.1:6000; }
fair：按目标服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先被分配。关于这种模式需要额外安装 nginx-upstream-fair ，然后配置一下策略即可，安装就不具体演示，点击上面链接进入看说明；配置内容如下：# 其他不变，只是增加一个策略进行 upstream testloadbalance { fair; # 指定策略为fair server 127.0.0.1:5000; server 127.0.0.1:6000; }
负载均衡的功能的配置是不是很简单~~~，动动手感觉就是舒坦。
前后端分离开发的模式最近几年是火得不行，在部署方面，为了提高系统性能和用户体验，也会将动静分离部署，即将静态资源(如html、js、css、图片等)单独部署一个站点，关于WebAPI获取和处理信息单独部署为一个站点。本质还是通过location匹配规则，将匹配的请求进行不同的处理即可。
在nginx安装目录下创建一个static目录，用于存放相关静态资源：
结构如下：
动静分离思想就是这样直观，小可以根据自己的需要，定义location的匹配规则即可。
除了以上常用的功能，可能还有一些小功能也会常用到哦，比如 根据http状态码配置指定页面、访问权限控制、适配PC或移动端等 ，以下挑几个平时比较常用的演示一把，如下：
根据状态码配置指定页面就拿平时常见的404举例，默认可能就是简单的页面提示，如下：但是对于很多企业都喜欢做自己个性化的页面，还有一些用来做公益广告等等；nginx配置很简单，如下：其他http状态码也可以通过上面的方式进行自定义页面展示。
访问权限控制为了系统安全，会针对请求增加访问权限控制，比如使用黑白名单的方式来进行控制，将访问IP加入到白名单就可以访问，加入到黑名单就不可以访问啦，如下：上图是拒绝指定IP，如果是允许指定IP，可进行如下配置，如下：location /weatherforecast/ { proxy_pass http://testloadbalance; # 这个ip是百度输入ip查看到的,也可以通过nginx日志可以看 allow 223.88.45.26; }注： 如果在同一location块中同时配置deny和allow，配置在最前面的会覆盖下面的 ，如下：location /weatherforecast/ { proxy_pass http://testloadbalance; # deny all 放在前面，就所有不能访问，deny all 会覆盖下面配置 #deny all; allow 223.88.45.26; # deny all 放在后面，被上面allow进行覆盖 deny all; }
适配PC或移动端现在的移动端好多都是采用H5的形式进行开发，或者是混模式，所以也需要针对移动端部署对应的站点，那用nginx如何自动适配PC还是移动端页面呢？准备环境在nginx安装目录中创建pcandmobile目录，如下：目录里面内容如下：两个index.html中的就只有一个h3标签，分别显示“PC端页面”和“移动端页面” 文字。nginx配置location / { root pcandmobile/pc; # 默认在pc目录中找页面 # 当请求头中User-Agent中匹配如下内容时，就去mobile目录找页面 if ($http_user_agent ~* '(Android|webOS|iPhone|iPod|BlackBerry)') { root pcandmobile/mobile; } index index.html; }运行效果如下：本质就是判断请求头中User-Agent，只要匹配到移动端，就去找指定移动页面就行啦。
nginx的常用功能就先说到这吧，分享的功能对于搞开发的小来说应该是随便够用了，如果需要深入，还得下下功夫；下次来说说如何配置高可用：主从模式、双主模式。
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