轻量级HTTP服务器Nginx（入门篇）

一、什么是Nginx
相信很多读者都对Apache非常熟悉，与Apache类似，Nginx是一款高性能的HTTP和反向代理服务器软件，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。Nginx（发音是“engine x”）由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发（Igor将源代码以类BSD许可证的形式发布），可以运行在UNIX，GNU/Linux，BSD，Mac OS X， Solaris， 以及 Microsoft Windows等操作系统中。随着Nginx在很多大型网站的稳定运行，其稳定、高效的特性逐渐被越来越多的用户认可。
二、为什么要选择Nginx
1、Nginx与Apache的异同
Nginx和Apache一样，都是一个HTTP服务器软件，功能实现上都采用模块化结构设计，都支持通用的语言接口，如PHP、Perl、Python等，同时还支持正、反向代理，虚拟主机，URL重写，压缩传输，SSL加密传输等。它们之间最大的差别是Apache处理速度很慢，且占用很多内存资源，而Nginx却恰恰相反；在功能实现上，Apache的所有模块都支持动、静态编译，而Nginx模块都是静态编译的，同时，Apache对Fcgi支持不好，而Nginx对Fcgi的支持非常的好；最重要的是，在处理连接方式上，Nginx支持epoll，而Apache却不支持；在大小上，Nginx安装包仅仅有几百K，和Nginx比起来Apache绝对是庞然大物。在了解了Nginx和Apache之间的异同点后基本知道了Nginx作为HTTP服务器的优势所在。
2、 选择Nginx的优势所在
通过上面的简单介绍，Nginx作为HTTP服务器的优势是显而易见的，它有很多其它Web服务器无法比拟的性能和优势：
作为Web服务器，nginx处理静态文件、索引文件以及自动索引效率非常高。
作为代理服务器，Nginx可以实现无缓存的反向代理加速，提高网站运行速度。
作为负载均衡服务器，Nginx既可以在内部直接支持Rails和PHP，也可以支持HTTP代理服务器，对外进行服务。同时支持简单的容错和利用算法进行负载均衡。
在性能方面，Nginx是专门为性能优化而开发的，在实现上非常注重效率。它采用内核Poll模型，可以支持更多的并发连接，最大可以支持对50 000个并发连接数的响应，而且占用很低的内存资源。
在稳定性方面，Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得对CPU与内存的占用率非常低。Nginx官方表示Nginx保持10 000个没有活动的连接，这些连接只占2.5M内存，因此，类似DOS这样的攻击对Nginx来说基本上是没有任何作用的。
在高可用性方面，Nginx支持热部署，启动速度特别迅速，因此可以在不间断服务的情况下，对软件版本或者配置进行升级，即使运行数月也无需重新启动，几乎可以做到7×24小时的不间断运行。
3、Nginx的模块与工作原理
Nginx由内核和模块组成，其中，内核的设计非常微小和简洁，完成的工作也非常简单，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block（location是Nginx配置中的一个指令，用于URL匹配），而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。
Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块， HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块等属于核心模块，HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块属于基本模块，而HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块属于第三方模块，用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。正是有了这么多模块的支撑，Nginx的功能才会如此强大。
Nginx的模块从功能上分为三类，分别是：
(1) Handlers（处理器模块）。此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改headers信息等操作。handlers处理器模块一般只能有一个。
(2) Filters （过滤器模块）。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作，最后由Nginx输出。
(3) Proxies （代理类模块）。就是Nginx的HTTP Upstream之类的模块，这些模块主要与后端一些服务比如fastcgi等操作交互，实现服务代理和负载均衡等功能。
下图展示了Nginx的模块下一次常规的HTTP请求和响应的过程。

在工作方式上，Nginx分为单工作进程和多工作进程两种模式。在单工作进程模式下，除主进程外，还有一个工作进程，工作进程是单线程的；在多工作进程模式下，每个工作进程包含多个线程。Nginx默认为单工作进程模式。
Nginx的模块直接被编译进Nginx，因此属于静态编译方式。启动Nginx后，Nginx的模块被自动加载，不像在Apache一样，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。在解析配置文件时，Nginx的每个模块都有可能去处理某个请求，但是同一个处理请求只能由一个模块来完成。