Nginx简单介绍
第九天
Nginx
1.什么是Nginx,他有什么优势和功能？
Nginx是一个高性能的 Web 服务器、方向代理服务器、负载均衡器。他一般用于反向代理，负载均衡，缓存数据，托管静态网站等。
反向代理，保正高可靠性，实现是Nginx作为客户端和服务端的中介，隐藏了后端架构，用户访问网站，Nginx会监听请求转发到对应的后端服务器，后端处理后，通过反向代理返回给客户端。
负载均衡，是将流量分发到多个后端服务器，避免单点过载，提高可用性。使用流程是nginx监听有请求时，会根据负载均衡算法，轮询，最少连接数等，选择一台后端服务器。将请求发送到选中的服务器。后端处理完成后，结果通过负载均衡器返回客户端。
缓存数据，存储频繁访问的静态或动态内容，减少后端计算和数据库查询
扩展
负载均衡算法
| 算法 | 指令示例 | 适用场景 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 轮询 (RR) | upstream { server1; server2 } | 后端服务器性能均衡 | 默认策略，简单公平 |
| 加权轮询 | server 10.0.0.1 weight=3 | 异构服务器（CPU/RAM差异） | 性能差的服务器分配较少请求 |
| 最少连接 (Least Conn) | least_conn | 长连接服务（如WebSocket） | 动态分配，避免过载 |
| IP哈希 | ip_hash | 会话保持需求 | 同一客户端固定访问某服务器 |
| 响应时间优先 | fair (第三方模块) | 对延迟敏感的服务 | 需安装额外模块 |
反向代理工作原理
请求处理流程
请求接收：客户端连接Nginx 80/443端口
协议解析：解构HTTP头部，匹配
server_name路由转发：根据
location规则选择upstreamlocation /api/ {proxy_pass http://backend;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; }连接复用：通过
keepalive维持与后端长连接响应缓冲：启用
proxy_buffering on避免慢客户端拖慢Worker
关键优化参数
proxy_buffer_size 4k; # 响应头缓冲区 proxy_buffers 8 16k; # 响应内容缓冲区 proxy_connect_timeout 5s; # 后端连接超时
2.Nginx是如何处理一个HTTP请求的呢？实现原理是什么？
Nginx的多进程机制
Nginx采用主进程（Master Process）和工作进程（Worker Process）的架构。启动时，主进程会预先创建固定数量的工作进程（通常与CPU核心数相同），而非为每个连接动态创建进程。这些工作进程共享监听套接字，采用事件驱动模型并行处理多个客户端连接。工作进程之间完全独立运行，无需加锁，降低了编程复杂度。当某个工作进程异常退出时，主进程会立即重新启动一个新进程，确保服务的高可用性。这种设计的优势在于避免了动态创建进程的开销，同时通过进程隔离提高了稳定性。但由于采用多进程模型，仍存在一定的内存占用问题，每个工作进程需要维护独立的内存空间。
Nginx的异步非阻塞机制
Nginx的工作进程基于异步非阻塞I/O模型，单个进程可以同时处理数千个连接。当工作进程接收到客户端请求后，如果遇到I/O操作（如磁盘读写或网络通信），会立即将该请求挂起并转去处理其他就绪请求（非阻塞），而客户端在此期间也不会被阻塞（异步）。当I/O操作完成时，操作系统会通过事件通知机制（如epoll或kqueue）唤醒工作进程，后者会根据事件队列继续处理对应的请求。这种机制通过事件驱动和回调函数实现高并发，但要求所有I/O操作都必须是非阻塞的，且应用程序需要适应这种编程范式。
3.请解释Nginx服务器上的Master和Worker进程分别是什么?
Master进程（主进程）
Nginx的管理者，负责全局控制，不直接处理客户端请求。
Worker进程（工作进程）
Nginx的实际工作者，负责处理客户端请求（如HTTP/TCP连接）。
并发请求处理：每个Worker通过事件驱动（epoll/kqueue）非阻塞处理数千连接
动态请求代理：反向代理时，将请求转发到后端（如Node.js/Java）。