关于后端:Nginx系列一Nginx基础概念

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Nginx的三个次要利用场景

动态资源服务通过本地文件系统提供服务

动态资源服务是指通过本地文件系统提供动态文件（如HTML、CSS、JavaScript、图片等）的服务。这种服务通常由Web服务器来提供，比方Nginx、Apache等。

动态资源服务的实现原理很简略，当客户端申请动态资源时，服务器会依据申请的URL门路找到对应的文件，并将文件内容返回给客户端。这个过程不须要进行动静解决，因而能够进步服务的性能和响应速度。

在Nginx中配置动态资源服务非常简单，只须要在配置文件中指定动态资源的根目录即可。例如，以下是一个简略的Nginx配置示例：

server {    listen 80;    server_name example.com;    root /path/to/static/files;    location / {        try_files $uri $uri/ =404;    }}

上述配置中，root指定了动态资源的根目录，location /示意所有申请都会被该配置块解决。try_files
指令用于尝试查找申请的文件，如果找到则返回文件内容，否则返回404谬误。

反向代理服务

反向代理是一种服务器架构模式，它将客户端的申请转发给后端的多个服务器进行解决，并将处理结果返回给客户端。与正向代理不同，反向代理是对服务器端的资源进行代理，客户端并不知道申请的资源实际上是由哪个服务器提供的。

反向代理的次要作用是负载平衡和进步零碎的可靠性和安全性。通过将申请分发给多个后端服务器，能够平衡服务器的负载，进步零碎的并发解决能力。同时，反向代理还能够暗藏后端服务器的实在IP地址，减少零碎的安全性。

Nginx是一款罕用的反向代理服务器，它具备高性能、高并发解决能力和灵便的配置选项。在Nginx中配置反向代理非常简单，只须要在配置文件中指定后端服务器的地址即可。以下是一个简略的Nginx反向代理配置示例：

server {    listen 80;    server_name example.com;    location / {        proxy_pass http://backend_server;    }}

上述配置中，proxy_pass指令用于指定后端服务器的地址，能够是IP地址或域名。当客户端发送申请时，Nginx会将申请转发给后端服务器，并将后端服务器的响应返回给客户端。

缓存

Nginx具备弱小的性能缓存性能，能够无效进步网站的访问速度和性能。Nginx的性能缓存次要包含两个方面：动态文件缓存和反向代理缓存。

动态文件缓存是指将动态文件（如HTML、CSS、JavaScript、图片等）缓存到内存中，当客户端申请这些文件时，间接从缓存中返回，而不须要再次读取文件。这样能够大大减少文件的读取工夫，进步网站的响应速度。

反向代理缓存是指将后端服务器的响应后果缓存到内存中，当客户端发送雷同的申请时，间接从缓存中返回响应后果，而不须要再次申请后端服务器。这样能够缩小对后端服务器的拜访压力，进步零碎的并发解决能力。

Nginx的缓存配置非常灵活，能够依据须要进行配置。能够设置缓存的有效期、缓存的大小、缓存的存储地位等。以下是一个简略的Nginx缓存配置示例：

http {    proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m;    server {        listen 80;        server_name example.com;        location / {            proxy_cache my_cache;            proxy_cache_valid 200 302 10m;            proxy_cache_valid 404 1m;            proxy_cache_use_stale error timeout updating http_500 http_502 http_503 http_504;            proxy_cache_bypass $http_cache_control;            proxy_no_cache $http_pragma $http_authorization;            proxy_pass http://backend_server;        }    }}

上述配置中，proxy_cache_path指令用于指定缓存的存储地位和大小。proxy_cache指令用于启用缓存，proxy_cache_valid
指令用于设置缓存的有效期。proxy_cache_use_stale指令用于指定在后端服务器不可用时是否应用过期的缓存。proxy_cache_bypass
和proxy_no_cache指令用于管制缓存的应用条件。

负载平衡

负载平衡是指将客户端的申请分发给多个服务器进行解决，以达到平衡服务器负载、进步零碎性能和可靠性的目标。负载平衡能够通过多种形式实现，包含硬件负载均衡器、软件负载均衡器和DNS负载平衡等。

Nginx是一款罕用的软件负载均衡器，它具备高性能、高并发解决能力和灵便的配置选项。在Nginx中配置负载平衡非常简单，只须要在配置文件中指定后端服务器的地址即可。以下是一个简略的Nginx负载平衡配置示例：

http {    upstream backend_servers {        server backend1.example.com;        server backend2.example.com;        server backend3.example.com;    }    server {        listen 80;        server_name example.com;        location / {            proxy_pass http://backend_servers;        }    }}

上述配置中，upstream指令用于定义后端服务器的地址，能够是IP地址或域名。proxy_pass
指令用于将申请转发给后端服务器。当客户端发送申请时，Nginx会依据肯定的负载平衡算法抉择一个后端服务器进行解决。

Nginx反对多种负载平衡算法，包含轮询、IP哈希、起码连接数等。能够依据理论需要抉择适合的负载平衡算法。

API服务

API（Application Programming Interface）服务是指通过接口提供的一组性能和服务，用于与其余软件系统进行交互和通信。API服务通常用于实现不同零碎之间的数据传输和性能调用。

API服务能够通过多种形式实现，包含RESTful API、SOAP API、GraphQL等。其中，RESTful
API是一种罕用的API设计格调，它应用HTTP协定进行通信，通过URL和HTTP办法来示意资源和操作。

在实现API服务时，须要思考以下几个方面：

接口设计：定义API的资源和操作，包含URL门路、HTTP办法、申请参数、响应格局等。
受权认证：爱护API的安全性，限度只有受权用户能力拜访API。
数据传输：API服务通常须要与数据库或其余零碎进行数据交互，须要思考数据传输的形式和格局。
错误处理：解决API申请过程中可能呈现的谬误，返回适合的错误码和错误信息。

在理论开发中，能够应用框架来简化API服务的实现。例如，应用Spring Boot能够疾速搭建RESTful API服务，应用Express能够疾速搭建Node.js
API服务。

OpenResty

OpenResty是一个基于Nginx的高性能Web应用服务器，它将Nginx与Lua脚本语言集成在一起，提供了弱小的扩大能力和灵便的配置选项。

OpenResty的次要特点包含：

高性能：OpenResty基于Nginx，具备高性能和高并发解决能力。
扩大能力：OpenResty应用Lua脚本语言作为扩大语言，能够通过编写Lua脚本来实现自定义的性能和逻辑。
灵便配置：OpenResty的配置文件采纳Nginx的配置语法，能够灵便配置各种性能和选项。
动静模块：OpenResty反对动静加载模块，能够依据须要加载和卸载模块，进步零碎的灵活性和可维护性。

应用OpenResty能够实现各种性能，包含反向代理、负载平衡、API服务、动态资源服务等。通过编写Lua脚本，能够实现自定义的性能和逻辑，如访问控制、申请转发、数据处理等。

OpenResty的装置和配置绝对简略，能够依据官网文档进行操作。在理论开发中，能够依据需要抉择适合的性能和配置选项，编写Lua脚本来实现自定义的性能。

Nginx呈现的历史背景

Nginx之所以呈现，是因为互联网的数据量快速增长以及互联网的疾速遍及、全球化和物联网的倒退。这些因素导致了对网络服务器的性能和效率要求越来越高。

在过来，Apache是最罕用的Web服务器软件之一。然而，Apache的架构是基于每个连贯对应一个过程的模型，这种模型在面对大量并发连贯时效率较低。因为摩尔定律的存在，硬件性能一直晋升，但Apache的架构并没有跟上硬件性能的倒退。

Nginx的呈现正是为了解决Apache的性能问题。Nginx采纳了事件驱动的异步非阻塞架构，能够解决大量并发连贯而不会耗费过多的系统资源。它应用大量的线程来解决多个连贯，而不是为每个连贯创立一个过程。这种架构使得Nginx在高并发场景下表现出色，可能更好地应答互联网数据量的快速增长。

此外，Nginx还具备高度可扩展性和灵活性，能够作为反向代理服务器、负载均衡器和动态文件服务器等多种用处。它还反对动静模块的扩大，能够依据理论需要进行性能扩大和定制。

总结来说，Nginx之所以呈现，是为了满足互联网数据量快速增长和高并发连贯的需要，以及解决Apache在解决大量并发连贯时的性能问题。它的异步非阻塞架构和高度可扩展性使得它成为了互联网畛域中十分重要的服务器软件之一。

为什么用Nginx？

高并发，高性能
：Nginx采纳了事件驱动的异步非阻塞架构，可能解决大量并发连贯，而且在高负载状况下依然可能放弃较低的资源耗费。它的事件驱动模型使得它可能更好地解决并发申请，提供更高的吞吐量和更低的提早。支流的32外围64G内存的服务器，能够轻松达到数千万并发申请连贯，解决动态资源能够达到一千万的RPS。
可扩展性好：Nginx的设计使得它非常适合构建可扩大的零碎。它能够作为负载均衡器，将申请散发到多个后端服务器上，从而实现程度扩大。此外，Nginx还反对动静模块加载，能够依据须要增加或删除模块，不便扩大性能。
高可靠性
：Nginx具备杰出的稳定性和可靠性。它采纳了多过程或多线程的工作模式，每个过程或线程都是独立的，一个过程或线程的解体不会影响其余过程或线程的失常工作。此外，Nginx还具备主动故障复原和主动重启性能，能够在呈现故障时放弃服务的可用性。
热部署：Nginx反对热部署，即在不进行服务的状况下更新配置文件或模块。这意味着能够在不影响用户拜访的状况下进行系统配置的更改或降级。
BSD许可证：Nginx采纳BSD许可证，这意味着它能够收费应用，并且能够自在批改和散发。BSD许可证还容许将Nginx用于商业目标，而无需公开源代码。

综上所述，Nginx具备高并发、高性能、可扩展性好、高可靠性和热部署等长处，使得它成为构建高性能、牢靠的Web应用程序和服务的现实抉择。

Nginx的组成

Nginx 二进制可执行文件：这是Nginx的外围组件，它是一个独立的可执行文件，负责接管和解决客户端的申请，并将申请转发给后端的服务器。Nginx的二进制可执行文件通常位于操作系统的可执行文件门路中，比方/usr/sbin/nginx。
Nginx.conf配置文件：这是Nginx的次要配置文件，用于配置Nginx服务器的各种参数和行为。Nginx.conf文件蕴含了全局配置、http模块配置、server模块配置等多个局部，能够通过编辑该文件来定制Nginx服务器的行为。
access.log拜访日志：Nginx会将每个客户端的申请记录到access.log文件中，该文件记录了客户端的IP地址、拜访工夫、申请的URL、HTTP状态码等信息。通过查看access.log文件，能够理解到Nginx服务器的拜访状况，对于排查问题和剖析性能十分有帮忙。
error.log谬误日志：Nginx会将服务器的错误信息记录到error.log文件中，该文件记录了Nginx服务器在解决申请过程中呈现的谬误，比方申请超时、后端服务器连贯失败等。通过查看error.log文件，能够及时发现和解决服务器的问题。

除了以上几个组成部分，Nginx还能够通过加载各种模块来扩大其性能，比方HTTP模块、SSL模块、缓存模块等。这些模块能够通过在Nginx.conf配置文件中进行配置和加载。

Nginx版本

Nginx 0.1.0：这是Nginx的第一个版本，公布于2004年10月4日。这个版本只反对根本的HTTP性能。
Nginx 0.2.0：公布于2004年10月10日，这个版本减少了对FastCGI的反对。
Nginx 0.3.0：公布于2004年10月26日，这个版本减少了对代理服务器的反对。
Nginx 0.4.0：公布于2004年11月9日，这个版本减少了对SSL的反对。
Nginx 0.5.0：公布于2005年1月4日，这个版本减少了对虚拟主机的反对。
Nginx 0.6.0：公布于2006年4月4日，这个版本减少了对缓存的反对。
Nginx 0.7.0：公布于2008年5月6日，这个版本减少了对HTTP流的反对。
Nginx 0.8.0：公布于2010年6月8日，这个版本减少了对异步文件IO的反对。
Nginx 1.0.0：公布于2011年4月12日，这个版本是Nginx的第一个稳固版本。
Nginx 1.2.0：公布于2012年4月24日，这个版本减少了对IPv6的反对。
Nginx 1.4.0：公布于2013年4月24日，这个版本减少了对SPDY的反对。
Nginx 1.6.0：公布于2014年4月24日，这个版本减少了对HTTP/1.1的反对。
Nginx 1.8.0：公布于2015年4月21日，这个版本减少了对HTTP/2的反对。
Nginx 1.10.0：公布于2016年4月26日，这个版本减少了对TLS SNI的反对。
Nginx 1.12.0：公布于2017年4月12日，这个版本减少了对TLS 1.3的反对。
Nginx 1.14.0：公布于2018年4月17日，这个版本减少了对动静模块的反对。
Nginx 1.16.0：公布于2019年4月23日，这个版本减少了对gRPC的反对。
Nginx 1.18.0：公布于2020年4月21日，这个版本减少了对HTTP/3的反对。
Nginx 1.19.1：公布于2020年7月7日。
Nginx 1.20.0：公布于2021年4月20日。
Nginx 1.21.0：公布于2021年7月12日。
Nginx 1.22.1：公布于2022年5月24日。

Nginx的版本号由三个数字组成，格局为主版本号.次版本号.订正版本号。例如，1.18.0是一个典型的Nginx版本号。

主版本号：当Nginx的次要性能产生重大变动或者有不兼容的改变时，主版本号会减少。这意味着新版本可能须要用户进行一些批改或者配置调整能力失常应用。
次版本号：当Nginx的性能有较大的加强或者有一些新个性增加时，次版本号会减少。这些新个性通常不会毁坏现有的配置和应用形式。
订正版本号：当Nginx进行一些谬误修复、性能优化或者其余小的改变时，订正版本号会减少。这些改变通常不会引入新的性能或者毁坏现有的配置。

通常状况下，咱们能够通过查看Nginx的版本号来理解其性能和改变状况。比方，如果版本号的主版本号产生了变动，那么可能须要留神一些不兼容的改变；如果版本号的次版本号减少了，那么可能有一些新的性能或者个性能够应用；如果版本号的订正版本号减少了，那么可能有一些谬误修复或者性能优化。

如何抉择Nginx版本

开源免费版Nginx：
- 这是最常见的Nginx版本，也是最宽泛应用的版本。
- 它是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，能够用于负载平衡、动态资源缓存、反向代理等场景。
- 开源免费版Nginx具备稳定性高、性能优越、配置简略等特点。
- 它提供了丰盛的模块和插件，能够满足大部分的需要。
- 如果你只须要根本的HTTP和反向代理性能，并且对商业反对没有特地的需要，那么开源免费版Nginx是一个不错的抉择。
商业版Nginx Plus：
- 商业版Nginx Plus是由Nginx官网提供的增强版Nginx。
- 它在开源版本的根底上减少了一些高级性能和工具，如负载平衡算法、健康检查、实时监控、高级缓存等。
- 商业版Nginx Plus还提供了商业反对和服务，包含技术支持、紧急修复、性能优化等。
- 如果你须要更高级的性能和更牢靠的商业反对，能够思考应用商业版Nginx Plus。
阿里巴巴Tengine：
- Tengine是由阿里巴巴团体开发的Nginx衍生版本。
- 它在官网骨干版本的根底上进行了一些批改和优化，以适应阿里巴巴的特定需要。
- Tengine在性能和稳定性方面与官网版本相当，但可能会有一些额定的性能和个性。
- 如果你是阿里巴巴的用户，或者对Tengine的特定性能有需要，能够思考应用阿里巴巴Tengine。
OpenResty：
- OpenResty是一个基于Nginx和Lua的Web应用服务器。
- 它将Nginx作为外围，通过Lua脚本扩大了Nginx的性能，使其能够解决动静申请和业务逻辑。
- OpenResty实用于须要在Nginx上编写简单的业务逻辑的场景，如API网关、微服务架构等。
- 如果你须要在Nginx上编写简单的业务逻辑，能够思考应用OpenResty。

综上所述，抉择哪个版本的Nginx取决于你的具体需要和应用场景。如果你只须要根本的HTTP和反向代理性能，开源免费版Nginx是一个不错的抉择。如果你须要更高级的性能和商业反对，能够思考商业版Nginx
Plus。如果你是阿里巴巴的用户或对Tengine的特定性能有需要，能够思考应用阿里巴巴Tengine。如果你须要在Nginx上编写简单的业务逻辑，能够思考应用OpenResty。

本文由mdnice多平台公布