Nginx 为什么是高效服务器，架构设计是怎样的？

一、Nginx简介

Nginx 是俄罗斯人编写的十分轻量级的 HTTP 服务器,Nginx，它的发音为“engine X”，是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，同时也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。

Nginx 因为它的稳定性、丰富的模块库、灵活的配置和低系统资源的消耗而闻名.业界一致认为它是Apache2.2 mod_proxy_balancer 的轻量级代替者，不仅是因为响应静态页面的速度非常快，而且它的模块数量达到 Apache 的近 2/3。对 proxy 和 rewrite 模块的支持很彻底，还支持 mod_fcgi、ssl、vhosts ，适合用来做 mongrel clusters 的前端 HTTP 响应。

目前 Nginx 在国内很多大型企业都有应用，且普及率呈逐年上升趋势。选择 Nginx 的理由也很简单：

第一，它可以支持 5W 高并发连接;

第二，内存消耗少;

第三，成本低。

Nginx 在架构中发挥的作用：

网关

—面向客户的总入口。

虚拟主机

—一台机器为不同的域名/ip/端口提供服务

路由

—使用反向代理，整合后续服务为一个完整业务

静态服务器

—mvvm 模式中，用来发布前端 html/css/js/img

负载集群

—使用 upstream，负载多个Tomcat

二、Nginx特点

与其他web服务器相比，Nginx特点：

1、速度快

nginx使用预读、连接池、内存池等技术，使得单次HTTP请求速度更快。

2、扩展性好

Nginx的结构是“核心 模块”的结构，Nginx本身就是一个Epool或Kqueue的事件处理和分发架构，后面会讲到模块知识。

3、高可靠性

Nginx的核心由一个任务很轻的管理进程(master进程)和若干工作进程(worker进程)组成。具体的HTTP请求在工作进程内负载均衡，如果某个工作进程异常终止了，管理进程会迅速重启一个新的工作进程接替该进程。

4、低内存占用

一般情况下，10000个非活跃HTTP保活连接仅占用2.5MB内存。ngx_lua每扩展10000个连接也仅占2.xMB内存。

5、高并发能力

部署在万级以上的场合下。Nginx全异步、非阻塞I/O的思想贯彻在核心、模块以及ngx_lua 模块中，无论是自己实现的模块，还是通过lua实现的脚本代码，都是非阻塞的高速运行。

6、热部署

由于Nginx的管理进程和工作进程是分开设计的，所以能够实现热部署功能。也就是系统不间断的情况下升级可执行程序，更新配置文件，更新日志。

7、开源

三、Nginx 架构设计

高度模块化的设计是 Nginx 的架构基础。Nginx 服务器被分解为多个模块，每个模块就是一个功能模块，只负责自身的功能，模块之间严格遵循“高内聚，低耦合”的原则。

Nginx 模块图

核心模块

核心模块是 Nginx 服务器正常运行必不可少的模块，提供错误日志记录、配置文件解析、事件驱动机制、进程管理等核心功能。

标准 HTTP 模块

标准 HTTP 模块提供 HTTP 协议解析相关的功能，如：端口配置、网页编码设置、HTTP响应头设置等。

可选 HTTP 模块

可选 HTTP 模块主要用于扩展标准的 HTTP 功能，让 Nginx 能处理一些特殊的服务，如：Flash 多媒体传输、解析 GeoIP 请求、SSL 支持等。

邮件服务模块

邮件服务模块主要用于支持 Nginx 的邮件服务，包括对 POP3 协议、IMAP 协议和SMTP 协议的支持。

第三方模块

第三方模块是为了扩展 Nginx 服务器应用，完成开发者自定义功能，如：Json 支持、Lua支持等。