Nginx工作原理及基本使用

article/2025/10/3 13:36:36

Nginx工作原理

Nginx默认采用多进程工作方式，Nginx启动后，会运行一个master进程和多个worker进程。其中master充当整个进程组与用户的交互接口，同时对进程进行监护，管理worker进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。worker用来处理基本的网络事件，worker之间是平等的，他们共同竞争来处理来自客户端的请求。
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Nginx主要由一个master主进程和多个worker进程

master主进程主要是管理worker进程，对网络事件进行收集和分发：
1.接收来自外界的信号
2.向各worker进程发送信号
3.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
nginx用一个独立的worker进程来处理一个请求，一个worker进程可以处理多个请求：
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，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接。
一个请求，完全由worker进程来处理，而且只在一个worker进程中处理。采用这种方式的好处：

节省锁带来的开销。对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题查上时，也会方便很多
独立进程，减少风险。
采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快重新启动新的worker进程。
在一次请求里无需进程切换

Nginx的IO通常使用epoll，epoll函数使用了I/O复用模型。与I/O阻塞模型比较，I/O复用模型的优势在于可以同时等待多个（而不只是一个）套接字描述符就绪。Nginx的epoll工作流程如下：

master进程先建好需要listen的socket后，然后再fork出多个woker进程，这样每个work进程都可以去accept这个socket
当一个client连接到来时，所有accept的work进程都会受到通知，但只有一个进程可以accept成功，其它的则会accept失败，Nginx提供了一把共享锁来保证同一时刻只有一个work进程在accept连接，从而解决惊群问题
当一个worker进程accept这个连接后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，这样一个完成的请求就结束了

Nginx最大连接数：

worker_processes：worker角色的进程个数
worker_connections：每一个worker进程能并发处理（发起）的最大连接数（包含所有连接数）
Nginx作为http服务器的时候：max_clients = worker_processes * worker_connections
Nginx作为反向代理服务器的时候：max_clients = worker_processes * worker_connections/4 （/4原因：因为浏览器默认会开启2个连接到nginx
server，而且nginx还会为每个连接使用fds（file
descriptor文件描述符）从连接池建立connection到upstream后端。）

Nginx主要通过nginx.conf文件进行配置使用。在nginx.conf文件中主要分为：

全局块：一些全局的属性，在运行时与具体业务功能（比如http服务或者email服务代理）无关的一些参数，比如工作进程数，运行的身份等
event块：参考事件模型，单个进程最大连接数等
http块：设定http服务器
server块：配置虚拟主机
location块：配置请求路由及页面的处理情况等

location配置：
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虚拟主机配置实战

虚拟主机概念
所谓虚拟主机，在Web服务里就是一个独立的网站站点（www.baidu.org），这个站点对应独立的域名（也可能是IP或端口），具有独立的程序及资源目录，可以独立地对外提供服务供用户访问。
这个独立的站点在配置里是由一定格式的标签段标记，对于Apache软件来说，一个虚拟主机的标签段通常被包含在http块中。
虚拟主机类型
常见的虚拟主机类型有如下几种。

基于域名的虚拟主机
所谓基于域名的虚拟主机，意思就是通过不同的域名区分不同的虚拟主机，基于域名的虚拟主机是企业应用最广的虚拟主机类型，几乎所有对外提供服务的网站都是使用基于域名的虚拟主机，例如：www.etiantian.org

基于端口的虚拟主机
同理，所谓基于端口的虚拟主机，意思就是通过不同的端口来区分不同的虚拟主机，此类虚拟主机对应的企业应用主要为公司内部的网站，例如：一些不希望直接对外提供用户访问的网站后台等，访问基于端口的虚拟主机地址里要带有端口，例如：http://www.baidu.com:80

基于IP的虚拟主机
同理，所谓基于IP的虚拟主机，意思就是通过不同的IP区分不同的虚拟主机，此类虚拟主机对应的企业应用非常少见，一般不同业务需要使用多IP的场景都会在负载均衡器上进行VIP绑定，而不是在Web上通过绑定IP区分不同的虚拟机。
三种虚拟主机类型均可独立使用，也可以互相混合一起使用，同学们应把基于域名的虚拟主机类型当作重点来学习掌握，其他的两个类型了解即可。

基于域名的虚拟主机配置实战
说明：本节内容再生产场景中是最常用到的，因此，同学们要优先并且熟练掌握。
修改配置文件Nginx.conf，编辑活自己重写

worker_processes  1;
events {worker_connections  1024;
}
http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;keepalive_timeout  65;server {listen       80;server_name  localhost;location / {root   html/www;index  index.html index.htm;}}
}

编辑完配置文件后，我们需要检查语法

[root@localhost conf]# /application/nginx/sbin/nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.10.2//conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.10.2//conf/nginx.conf test is successful

然后由于web的存放路径是相对路径，因此需要在html/下创建相应的目录
如图：
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[root@localhost html]# cd /application/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  index.html            #原本的网页文件
[root@localhost html]# mkdir www   #创建一个目录叫做www
[root@localhost html]# echo "I am www" > www/index.html  #写入网页文件
[root@localhost html]# cat www/index.html   #查看一下
I am www
[root@localhost html]# curl 192.168.0.100  #测试链接
I am www

接下来继续增加一个域名的网站：
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给第二个网站添加网页文件，同第一个网页一样。