【技术干货分享】一文了解 Nginx 反向代理与 conf 原理

2022 年 3 月 30 日
本文字数：2478 字
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Nginx 主要功能

Webservice，反向代理，负载均衡。

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逻辑上，nginx 和 server 的关系是这样的:

Nginx 和路由器/交换机有什么区别？

路由器是物理网关，nginx 是应用层网关。

物理上，他们的关系是下图这样的。

Nginx、haproxy、lvs、F5，都可以做负载均衡，有什么区别？

他们处于 tcp/ip 协议不同层。

Nginx 安装

所需要的安装包 nginx、openssl、pcre、zlib

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安装命令

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_gzip_static_module --with-http_secure_link_module --with-http_stub_status_module --with-stream --with-pcre=/root/nginx/pcre-8.39 --with-zlib=/root/nginx/zlib-1.2.11 --with-openssl=/root/nginx/openssl-1.1.1g

启动 nginx

cd /usr/local/nginx

./sbin/nginx -c ./conf/nginx.conf

使用默认配置启动 nginx

之后通过浏览器访问 nginx。

conf 文件使用

最基本的使用如下：

worker_processes 4;
events {        worker_connections 1024;}
http {
        server {                listen 9001;                location / {                        proxy_pass http://172.17.0.2:9004;                }        }        server {                listen 9002;        }        server {                listen 9003;        }        server {                listen 9004;                location / {                        root /html;                }        }
}

复制代码

配置 worker 进程数

worker_processes 4;

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master 进程 listen 端口，网络 io 由 worker 进程处理；对于浏览器发送的请求，会产生两个 tcp 连接，一个是 http 请求，一个是 keep-alive。

现在 C++程序员面临的竞争压力越来越大。那么，作为一名 C++程序员，怎样努力才能快速成长为一名高级的程序员或者架构师，或者说一名优秀的高级工程师或架构师应该有怎样的技术知识体系，这不仅是一个刚刚踏入职场的初级程序员，也是工作三五年之后开始迷茫的老程序员，都必须要面对和想明白的问题。为了帮助大家少走弯路，技术要做到知其然还要知其所以然。以下视频获取点击：C++架构师学习资料

配置服务

nginx 支持 http，smtp，websocket 等多种应用层协议；也可以 listen 不同的端口；

http {  server {      listen 9100;  }}

复制代码

配置代理

http {  server {    listen 9001;    location / {      proxy_pass http://172.17.0.2:9004;    }  }}

复制代码

重定向

http {  server {    listen 9001;    location / {      rewrite ^/(.*) https://github.com/congchp/Linux-server redirect;    }  }}

复制代码

负载均衡

        upstream backend {            server 172.17.0.2:9000 weight=2;            server 172.17.0.2:9001 weight=1;        }        location / {            proxy_pass http://backend;        }

复制代码

提供静态服务内容

图片

        location /images/ {             root /share/;        }

复制代码

视频

        location /vedio/ {             root /share/;        }

复制代码

支持 CGI

common gateway interface, 通用网关接口。nginx 通过 stdin、stdout 也 cgi 程序进行通信。

主要用在哪里？在线编译工具。

编写一个 cgi 程序

// gcc -o hello_cgi hello_cgi.h -lfcgi#include <stdio.h>#include <fcgi_stdio.h>
int main() {    while (FCGI_Accept() >= 0) {        printf(" Content-type: text/html\r\n");        printf("\r\n");        printf("<title>Fast CGI Hello! </title>");        printf("<h1>Congchp cgi</h1>");        printf("Thank you cgi\n");    }}

复制代码

nginx 使用 cgi，需要安装 fastcgi 和 spawn-fcgi。cgi 是一请求一进程；fastcgi 是一个进程池，通过进行管理器对 cgi 进行管理。spawn-fcgi 是 fastcgi 进行管理器，管理 cgi。

spawn-fcgi 编译

./configuremake#将编译后的spawn-fcgi程序copy到/usr/local/nginx目录下cp ./src/spwan-fcgi /usr/local/nginx

复制代码

fastcgi 编译安装

./configuremakemake install

复制代码

通过 spawn-fcgi 启动 cgi 程序。

./spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 9101 -f /share/hello_cgi

复制代码

nginx 配置

    server {        listen 9102;
        location / {            fastcgi_pass 127.0.0.1:9101;            fastcgi_index index.cgi;            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME cgi$fastcgi_script_name;            include ../conf/fastcgi_params;        }    }

复制代码

什么是惊群？

惊群分为 3 种：

accept
epoll_wait
pthead_cond_wait

accept 惊群和 pthead_cond_wait 的惊群，内核已经解决了。

nginx 是存在 epoll_wait 惊群的，为什么呢？

所有 workder 进程都是从 master 进程 fork 出来的，都对同一个端口进行 listen，如果在所有 worker 进程中使用 epoll 对 listenfd 进行检测，必然会出现 epoll_wait 的惊群。

惊群并不会导致业务问题，只会造成很多无效的唤醒，高性能的服务器是不能接受这一点的。

nginx 是如何解决 epoll_wait 惊群的？

通过加 accept 锁，通过 shmem 共享内存实现进程锁。

为保证只有一个 worker 进程对新连接进行处理，所有 worker 进程在向 epoll 注册 listenfd 读事件前抢 accept_mutex, 抢到互斥锁的那个进程注册 listenfd 读事件，在读事件里面调用 accept 接受该连接。当一个 worker 进程在 accept 这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生 response 后，再返回给客户端，最后才断开连接。一个请求，完全由一个 worker 进程来处理，而且只在一个 worker 进程中处理。

其他没有抢到 accept 锁的 worker 进程，可以处理其他 event。

while (1) {    ret = try_lock(lock);    if (ret == 0)        epll_ctl(epfd, EPOLL_ADD, listenfd, EPOLL_IN);    epoll_wait();        if (events[i].data.fd == listenfd)            unlock(lock);}

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