Nginx的產(chǎn)生

沒有聽過Nginx？那么一定聽過它的"同行"Apache吧！Nginx同Apache一樣都是一種WEB服務(wù)器。基于REST架構(gòu)風(fēng)格，以統(tǒng)一資源描述符(Uniform Resources Identifier)URI或者統(tǒng)一資源定位符(Uniform Resources Locator)URL作為溝通依據(jù)，通過HTTP協(xié)議提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

然而，這些服務(wù)器在設(shè)計之初受到當(dāng)時環(huán)境的局限，例如當(dāng)時的用戶規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)帶寬，產(chǎn)品特點等局限并且各自的定位和發(fā)展都不盡相同。這也使得各個WEB服務(wù)器有著各自鮮明的特點。

Apache的發(fā)展時期很長，而且是毫無爭議的世界第一大服務(wù)器。它有著很多優(yōu)點：穩(wěn)定、開源、跨平臺等等。它出現(xiàn)的時間太長了，它興起的年代，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上現(xiàn)在。所以它被設(shè)計為一個重量級的。它不支持高并發(fā)的服務(wù)器。在Apache上運行數(shù)以萬計的并發(fā)訪問，會導(dǎo)致服務(wù)器消耗大量內(nèi)存。操作系統(tǒng)對其進(jìn)行進(jìn)程或線程間的切換也消耗了大量的CPU資源，導(dǎo)致HTTP請求的平均響應(yīng)速度降低。

這些都決定了Apache不可能成為高性能WEB服務(wù)器，輕量級高并發(fā)服務(wù)器Nginx就應(yīng)運而生了。

俄羅斯的工程師Igor Sysoev，他在為Rambler Media工作期間，使用C語言開發(fā)了Nginx。Nginx作為WEB服務(wù)器一直為Rambler Media提供出色而又穩(wěn)定的服務(wù)。

然后呢，Igor Sysoev將Nginx代碼開源，并且賦予自由軟件許可證。

由于：

• Nginx使用基于事件驅(qū)動架構(gòu)，使得其可以支持?jǐn)?shù)以百萬級別的TCP連接

• 高度的模塊化和自由軟件許可證使得第三方模塊層出不窮（這是個開源的時代啊~）

• Nginx是一個跨平臺服務(wù)器，可以運行在Linux，Windows，F(xiàn)reeBSD，Solaris，AIX，Mac OS等操作系統(tǒng)上

• 這些優(yōu)秀的設(shè)計帶來的是極大的穩(wěn)定性

所以，Nginx火了！

Nginx的用武之地

Nginx是一款自由的、開源的、高性能的HTTP服務(wù)器和反向代理服務(wù)器；同時也是一個IMAP、POP3、SMTP代理服務(wù)器；Nginx可以作為一個HTTP服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)站的發(fā)布處理，另外Nginx可以作為反向代理進(jìn)行負(fù)載均衡的實現(xiàn)。

關(guān)于代理

說到代理，首先我們要明確一個概念，所謂代理就是一個代表、一個渠道；

此時就涉及到兩個角色，一個是被代理角色，一個是目標(biāo)角色，被代理角色通過這個代理訪問目標(biāo)角色完成一些任務(wù)的過程稱為代理操作過程；如同生活中的專賣店~客人到adidas專賣店買了一雙鞋，這個專賣店就是代理，被代理角色就是adidas廠家，目標(biāo)角色就是用戶。

正向代理

說反向代理之前，我們先看看正向代理，正向代理也是大家最常接觸的到的代理模式，我們會從兩個方面來說關(guān)于正向代理的處理模式，分別從軟件方面和生活方面來解釋一下什么叫正向代理。

在如今的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，我們?nèi)绻捎诩夹g(shù)需要要去訪問國外的某些網(wǎng)站，此時你會發(fā)現(xiàn)位于國外的某網(wǎng)站我們通過瀏覽器是沒有辦法訪問的，此時大家可能都會用一個操作FQ進(jìn)行訪問，F(xiàn)Q的方式主要是找到一個可以訪問國外網(wǎng)站的代理服務(wù)器，我們將請求發(fā)送給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器去訪問國外的網(wǎng)站，然后將訪問到的數(shù)據(jù)傳遞給我們！

上述這樣的代理模式稱為正向代理，正向代理最大的特點是客戶端非常明確要訪問的服務(wù)器地址；服務(wù)器只清楚請求來自哪個代理服務(wù)器，而不清楚來自哪個具體的客戶端；正向代理模式屏蔽或者隱藏了真實客戶端信息。來看個示意圖（我把客戶端和正向代理框在一塊，同屬于一個環(huán)境，后面我有介紹）：

客戶端必須設(shè)置正向代理服務(wù)器，當(dāng)然前提是要知道正向代理服務(wù)器的IP地址，還有代理程序的端口。如圖。

總結(jié)來說：正向代理，"它代理的是客戶端，代客戶端發(fā)出請求"，是一個位于客戶端和原始服務(wù)器(origin server)之間的服務(wù)器，為了從原始服務(wù)器取得內(nèi)容，客戶端向代理發(fā)送一個請求并指定目標(biāo)(原始服務(wù)器)，然后代理向原始服務(wù)器轉(zhuǎn)交請求并將獲得的內(nèi)容返回給客戶端?？蛻舳吮仨氁M(jìn)行一些特別的設(shè)置才能使用正向代理。

正向代理的用途：
（1）訪問原來無法訪問的資源，如Google
（2） 可以做緩存，加速訪問資源
（3）對客戶端訪問授權(quán)，上網(wǎng)進(jìn)行認(rèn)證
（4）代理可以記錄用戶訪問記錄（上網(wǎng)行為管理），對外隱藏用戶信息

反向代理

明白了什么是正向代理，我們繼續(xù)看關(guān)于反向代理的處理方式，舉例如我大天朝的某寶網(wǎng)站，每天同時連接到網(wǎng)站的訪問人數(shù)已經(jīng)爆表，單個服務(wù)器遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民日益增長的購買欲望了，此時就出現(xiàn)了一個大家耳熟能詳?shù)拿~：分布式部署；也就是通過部署多臺服務(wù)器來解決訪問人數(shù)限制的問題；某寶網(wǎng)站中大部分功能也是直接使用Nginx進(jìn)行反向代理實現(xiàn)的，并且通過封裝Nginx和其他的組件之后起了個高大上的名字：Tengine，有興趣的童鞋可以訪問Tengine的官網(wǎng)查看具體的信息：http://tengine.taobao.org/。那么反向代理具體是通過什么樣的方式實現(xiàn)的分布式的集群操作呢，我們先看一個示意圖（我把服務(wù)器和反向代理框在一塊，同屬于一個環(huán)境，后面我有介紹）：

通過上述的圖解大家就可以看清楚了，多個客戶端給服務(wù)器發(fā)送的請求，Nginx服務(wù)器接收到之后，按照一定的規(guī)則分發(fā)給了后端的業(yè)務(wù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理了。此時~請求的來源也就是客戶端是明確的，但是請求具體由哪臺服務(wù)器處理的并不明確了，Nginx扮演的就是一個反向代理角色。

客戶端是無感知代理的存在的，反向代理對外都是透明的，訪問者并不知道自己訪問的是一個代理。因為客戶端不需要任何配置就可以訪問。

反向代理，"它代理的是服務(wù)端，代服務(wù)端接收請求"，主要用于服務(wù)器集群分布式部署的情況下，反向代理隱藏了服務(wù)器的信息。

反向代理的作用：
（1）保證內(nèi)網(wǎng)的安全，通常將反向代理作為公網(wǎng)訪問地址，Web服務(wù)器是內(nèi)網(wǎng)
（2）負(fù)載均衡，通過反向代理服務(wù)器來優(yōu)化網(wǎng)站的負(fù)載

項目場景

通常情況下，我們在實際項目操作時，正向代理和反向代理很有可能會存在在一個應(yīng)用場景中，正向代理代理客戶端的請求去訪問目標(biāo)服務(wù)器，目標(biāo)服務(wù)器是一個反向單利服務(wù)器，反向代理了多臺真實的業(yè)務(wù)處理服務(wù)器。具體的拓?fù)鋱D如下：

二者區(qū)別

截了一張圖來說明正向代理和反向代理二者之間的區(qū)別，如圖。

圖解：

在正向代理中，Proxy和Client同屬于一個LAN（圖中方框內(nèi)），隱藏了客戶端信息；

在反向代理中，Proxy和Server同屬于一個LAN（圖中方框內(nèi)），隱藏了服務(wù)端信息；

實際上，Proxy在兩種代理中做的事情都是替服務(wù)器代為收發(fā)請求和響應(yīng)，不過從結(jié)構(gòu)上看正好左右互換了一下，所以把后出現(xiàn)的那種代理方式稱為反向代理了。

負(fù)載均衡

我們已經(jīng)明確了所謂代理服務(wù)器的概念，那么接下來，Nginx扮演了反向代理服務(wù)器的角色，它是以依據(jù)什么樣的規(guī)則進(jìn)行請求分發(fā)的呢？不用的項目應(yīng)用場景，分發(fā)的規(guī)則是否可以控制呢？

這里提到的客戶端發(fā)送的、Nginx反向代理服務(wù)器接收到的請求數(shù)量，就是我們說的負(fù)載量。

請求數(shù)量按照一定的規(guī)則進(jìn)行分發(fā)到不同的服務(wù)器處理的規(guī)則，就是一種均衡規(guī)則。

所以，將服務(wù)器接收到的請求按照規(guī)則分發(fā)的過程，稱為負(fù)載均衡。

負(fù)載均衡在實際項目操作過程中，有硬件負(fù)載均衡和軟件負(fù)載均衡兩種，硬件負(fù)載均衡也稱為硬負(fù)載，如F5負(fù)載均衡，相對造價昂貴成本較高，但是數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性安全性等等有非常好的保障，如中國移動中國聯(lián)通這樣的公司才會選擇硬負(fù)載進(jìn)行操作；更多的公司考慮到成本原因，會選擇使用軟件負(fù)載均衡，軟件負(fù)載均衡是利用現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)合主機(jī)硬件實現(xiàn)的一種消息隊列分發(fā)機(jī)制。

Nginx支持的負(fù)載均衡調(diào)度算法方式如下：

1. weight輪詢(默認(rèn)，常用)：接收到的請求按照權(quán)重分配到不同的后端服務(wù)器，即使在使用過程中，某一臺后端服務(wù)器宕機(jī)，Nginx會自動將該服務(wù)器剔除出隊列，請求受理情況不會受到任何影響。 這種方式下，可以給不同的后端服務(wù)器設(shè)置一個權(quán)重值(weight)，用于調(diào)整不同的服務(wù)器上請求的分配率；權(quán)重數(shù)據(jù)越大，被分配到請求的幾率越大；該權(quán)重值，主要是針對實際工作環(huán)境中不同的后端服務(wù)器硬件配置進(jìn)行調(diào)整的。

2. ip_hash（常用）：每個請求按照發(fā)起客戶端的ip的hash結(jié)果進(jìn)行匹配，這樣的算法下一個固定ip地址的客戶端總會訪問到同一個后端服務(wù)器，這也在一定程度上解決了集群部署環(huán)境下session共享的問題。

3. fair：智能調(diào)整調(diào)度算法，動態(tài)的根據(jù)后端服務(wù)器的請求處理到響應(yīng)的時間進(jìn)行均衡分配，響應(yīng)時間短處理效率高的服務(wù)器分配到請求的概率高，響應(yīng)時間長處理效率低的服務(wù)器分配到的請求少；結(jié)合了前兩者的優(yōu)點的一種調(diào)度算法。但是需要注意的是Nginx默認(rèn)不支持fair算法，如果要使用這種調(diào)度算法，請安裝upstream_fair模塊。

4. url_hash：按照訪問的url的hash結(jié)果分配請求，每個請求的url會指向后端固定的某個服務(wù)器，可以在Nginx作為靜態(tài)服務(wù)器的情況下提高緩存效率。同樣要注意Nginx默認(rèn)不支持這種調(diào)度算法，要使用的話需要安裝Nginx的hash軟件包。

 幾種常用web服務(wù)器對比