你真的了解負載均衡中間件nginx嗎？
前言
nginx可所謂是如今最好用的軟體級別的負載均衡了。通過nginx的高性能，並發能力強，佔用記憶體下的特點，可以搭建高性能的代理服務。同時nginx還能作為web伺服器，反向代理，動靜分離伺服器。十分的方便好用，今天讓我來一起看看，你真的了解nginx嗎？
Nginx 簡介
Nginx 概述
Nginx (“engine x”) 是一個高性能的 HTTP 和反向代理伺服器，特點是佔有記憶體少，並發能力強，事實上nginx 的並發能力確實在同類型的網頁伺服器中表現較好，中國大陸使用 nginx 網站用戶有：百度、京東、新浪、網易、騰訊、淘寶等。
Nginx 作為 web 伺服器
Nginx 可以作為靜態頁面的 web 伺服器，同時還支援 CGI 協議的動態語言，比如 perl、php 等。但是不支援 java。Java 程式只能通過與 tomcat 配合完成。Nginx 專為性能優化而開發， 性能是其最重要的考量，實現上非常注重效率，能經受高負載的考驗，有報告表明能支援高達 50,000 個並發連接數。
正向代理
Nginx 不僅可以做反向代理，實現負載均衡。還能用作正向代理來進行上網等功能。
正向代理：如果把區域網外的 Internet 想像成一個巨大的資源庫，則區域網中的客戶端要訪問 Internet，則需要通過代理伺服器來訪問，這種代理服務就稱為正向代理。 偏重於用戶進行訪問，稱為正向代理。
反向代理
反向代理，其實客戶端對代理是無感知的，因為客戶端不需要任何配置就可以訪問，我們只需要將請求發送到反向代理伺服器，由反向代理伺服器去選擇目標伺服器獲取數據後，在返 回給客戶端，此時反向代理伺服器和目標伺服器對外就是一個伺服器，暴露的是代理伺服器 地址，隱藏了真實伺服器 IP 地址。
負載均衡
客戶端發送多個請求到伺服器，伺服器處理請求，有一些可能要與資料庫進行交互，伺服器處理完畢後，再將結果返回給客戶端。
這種架構模式對於早期的系統相對單一，並發請求相對較少的情況下是比較適合的，成本也低。但是隨著資訊數量的不斷增長，訪問量和數據量的飛速增長，以及系統業務的複雜 度增加，這種架構會造成伺服器相應客戶端的請求日益緩慢，並發量特別大的時候，還容易造成伺服器直接崩潰。很明顯這是由於伺服器性能的瓶頸造成的問題，那麼如何解決這種情況呢？
我們首先想到的可能是升級伺服器的配置，比如提高 CPU 執行頻率，加大記憶體等提高機器的物理性能來解決此問題，但是我們知道摩爾定律的日益失效，硬體的性能提升已經不能 滿足日益提升的需求了。最明顯的一個例子，天貓雙十一當天，某個熱銷商品的瞬時訪問量 是極其龐大的，那麼類似上面的系統架構，將機器都增加到現有的頂級物理配置，都是不能 夠滿足需求的。那麼怎麼辦呢？
上面的分析我們去掉了增加伺服器物理配置來解決問題的辦法，也就是說縱向解決問題 的辦法行不通了，那麼橫向增加伺服器的數量呢？這時候集群的概念產生了，單個伺服器解決不了，我們增加伺服器的數量，然後將請求分發到各個伺服器上，將原先請求集中到單個伺服器上的情況改為將請求分發到多個伺服器上，將負載分發到不同的伺服器，也就是我們所說的負載均衡。
動靜分離
為了加快網站的解析速度，可以把動態頁面和靜態頁面由不同的伺服器來解析，加快解析速 度。降低原來單個伺服器的壓力。
Nginx 的安裝
進入官網下載
下載 tar 包
安裝 Nginx
第一步：安裝所需依賴
yum -y install gcc-c++ pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel
第二步：將源碼包上傳到伺服器文件夾，解壓縮
第三步：進入解壓後的目錄執行 ./configure
第四步：編譯 make && make install
安裝完畢，注意關閉防火牆
Nginx 常用命令及配置文件
Nginx 常用命令
1、啟動命令，進入到sbin目錄下
./nginx
2、關閉命令
./nginx -s stop
3、重新載入命令
./nginx -s reload
Nginx 配置文件
nginx 安裝目錄下，其默認的配置文件都放在這個目錄的 conf 目錄下，而主配置文件 nginx.conf 也在其中，後續對 nginx 的使用基本上都是對此配置文件進行相應的修改。
配置文件中有很多#， 開頭的表示注釋內容，我們去掉所有以 # 開頭的段落，精簡之後的 內容如下：
根據上述文件，我們可以很明顯的將 nginx.conf 配置文件分為三部分：
第一部分：全局塊
從配置文件開始到 events 塊之間的內容，主要會設置一些影響nginx 伺服器整體運行的配置指令，主要包括配 置運行 Nginx 伺服器的用戶（組）、允許生成的 worker process 數，進程 PID 存放路徑、日誌存放路徑和類型以 及配置文件的引入等。
比如上面第一行配置的：
這是 Nginx 伺服器並發處理服務的關鍵配置，worker_processes 值越大，可以支援的並發處理量也越多，但是會受到硬體、軟體等設備的制約。
第二部分：events 塊
比如上面的配置
events 塊涉及的指令主要影響 Nginx 伺服器與用戶的網路連接，常用的設置包括是否開啟對多 work process 下的網路連接進行序列化，是否允許同時接收多個網路連接，選取哪種事件驅動模型來處理連接請求，每個 word process 可以同時支援的最大連接數等。
上述例子就表示每個 work process 支援的最大連接數為 1024.
這部分的配置對 Nginx 的性能影響較大，在實際中應該靈活配置。
第三部分：http 塊
這算是 Nginx 伺服器配置中最頻繁的部分，代理、快取和日誌定義等絕大多數功能和第三方模組的配置都在這裡。
需要注意的是：http 塊也可以包括 http全局塊、server 塊。
①、http 全局塊
http全局塊配置的指令包括文件引入、MIME-TYPE 定義、日誌自定義、連接超時時間、單鏈接請求數上限等。
②、server 塊
這塊和虛擬主機有密切關係，虛擬主機從用戶角度看，和一台獨立的硬體主機是完全一樣的，該技術的產生是為了 節省互聯網伺服器硬體成本。
每個 http 塊可以包括多個 server 塊，而每個 server 塊就相當於一個虛擬主機。
而每個 server 塊也分為全局 server 塊，以及可以同時包含多個 locaton 塊。
1、全局 server 塊
最常見的配置是本虛擬機主機的監聽配置和本虛擬主機的名稱或IP配置。
2、location 塊
一個 server 塊可以配置多個 location 塊。
這塊的主要作用是基於 Nginx 伺服器接收到的請求字元串（例如 server_name/uri-string），對虛擬主機名稱 （也可以是IP 別名）之外的字元串（例如 前面的 /uri-string）進行匹配，對特定的請求進行處理。地址定向、數據緩 存和應答控制等功能，還有許多第三方模組的配置也在這裡進行。
Nginx 原理與優化參數配置
master-workers 的機制的好處 首先，對於每個 worker 進程來說，獨立的進程，不需要加鎖，所以省掉了鎖帶來的開銷， 同時在編程以及問題查找時，也會方便很多。其次，採用獨立的進程，可以讓互相之間不會影響，一個進程退出後，其它進程還在工作，服務不會中斷，master 進程則很快啟動新的 worker 進程。當然，worker 進程的異常退出，肯定是程式有 bug 了，異常退出，會導致當前 worker 上的所有請求失敗，不過不會影響到所有請求，所以降低了風險。
需要設置多少個 worker
Nginx 同 redis 類似都採用了 io 多路復用機制，每個 worker 都是一個獨立的進程，但每個進 程里只有一個主執行緒，通過非同步非阻塞的方式來處理請求， 即使是千上萬個請求也不在話 下。每個 worker 的執行緒可以把一個 cpu 的性能發揮到極致。所以 worker 數和伺服器的 cpu 數相等是最為適宜的。設少了會浪費 cpu，設多了會造成 cpu 頻繁切換上下文帶來的損耗。
設置 worker 數量。
worker_processes 4
work 綁定 cpu(4 work 綁定 4cpu)。
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000
work 綁定 cpu (4 work 綁定 8cpu 中的 4 個) 。
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000
連接數 worker_connection
這個值是表示每個 worker 進程所能建立連接的最大值，所以，一個 nginx 能建立的最大連接 數，應該是 worker_connections * worker_processes。當然，這裡說的是最大連接數，對於 HTTP 請 求 本 地 資 源 來 說 ， 能 夠 支 持 的 最 大 並 發 數 量 是 worker_connections * worker_processes，如果是支援 http1.1 的瀏覽器每次訪問要佔兩個連接，所以普通的靜態訪 問最大並發數是： worker_connections * worker_processes /2，而如果是 HTTP 作 為反向代 理來說，最大並發數量應該是 worker_connections * worker_processes/4。因為作為反向代理伺服器，每個並發會建立與客戶端的連接和與後端服 務的連接，會佔用兩個連接。
總結
nginx介紹到此結束啦，文中難免有不足，期待各位大佬批評指正。
