对Nginx的理解 --相对于Apache

jy166102

　　对Nginx的理解
　　- -相对于Apache
　　概要：nginx的源码安装，参数配置，make，nginx与Apache的区别，四层均衡负载均衡，七层负载均衡。线程与进程
　　首先，我们还是通过实验对Nginx的配置进行剖析，了解Nginx都可以实现什么功能。
　　第一部分：实验
　　##获得nginx包，并解压：

　　README文件是自述文件。也就是服务该如何配置的文件，相当于使用指南:

　　他说要到网上查看如何安装和配置：
　　首先指导我们进行源代码安装：

　　解压后文件是6.2M：

　　用帮助查看怎么用源代码安装：

　　帮助里会告诉我们怎么安装我们需要的服务，比如ssl，和http

　　还可以指定nginx的用户和组：

　　还有安装路径的前缀：

　　然后就可以开始安装：

　　安装完成后会显示需要依赖软件，所以，我们要安装依赖软件，并且结尾应该是devel：

　　再安装，再查看依赖性,解决依赖：

　　直到解决所有依赖性，然后就完成了第一步，接下来是
　　Make  make install
　　当然 这三步也可以一次完成：

　　在第一步完成后会生成makefiel文件，指导make的运行：

　　我们现在安装的nginx是5.5M，是因为debug（排除程序故障，是及其重要的编译操作）的原因。

　　开启nginx，查看端口：

　　用命令和浏览器可以查看现在nginx开启:

　　关闭并且删除nginx：

　　Make  clean  相当于删除makefiel然后把解压包也删了，从头开始做，

　　解压，进入解压包:

　　之前我们做的安装完成后，会有nginx的版本号，这样很不安全，下面是在安装时去除版本号：

　　在下面的文件中编辑GCC，在安装过程中不进行Debug，这样nginx将会很小。

　　然后就是源码安装：

　　进入安装位置，查看端口：

　　检查，可以访问，并且包很小：

　　安装好之后，我们必须在nginx下的sbin下执行./nginx才能开启nginx，为了不麻烦，我们可以将要执行的目录链接到环境变量下，这样就可以在任何位置执行并开启nginx了

　　当你再查询nginx的位置时显示的是链接的位置：

　　这样我们就可以在任何位置进行nginx的开启，关闭看，重新加载。
　　下面来配置nginx的动态模块，这样在你安装nginx的时候，如果是动态模块，那么你就可以在需要的时候打开，不需要的时候关闭。然而它支持的动态模块有限，这里我们以mail为例，相对于这一点，Apache的配置文件中是已经内置了动态模块：

　　一个安装包可以安装多次但每次都必须make clean，目的是刷新删除makefile这个文件（这个文件是每次在第一步后在安装包中生成的，用来指导make，而不是在安装位置）

　　Nginx  --help可以查看怎么设置安装：

　　动态模块是在静态模块后面加上dynamic：
　　这里我们安装两个动态库，并解决依赖性：

　　Make  && make install
　　这样在安装的目录下就会有modules的目录,并且在modules中有刚刚我们增加的动态模块，当我们需要启动服务时，就可以在nginx的主配置文件中加入：

　　并且只能增加在第一行，否则 ./nginx  -t 会有语法错误。

　　这样检测语法，重新加载就可以使用mail服务了。
　　##修改nginx的用户：
　　默认是nobody

　　在配置文件第一行修改：
　　###限制用户访问资源数：
　　如果不限制用户访问资源数，会把内存消耗完，这样系统就会崩溃。
　　把内存资源消耗完的命令：

　　意思是一个请求接着一个请求。
　　Ulimit：限制用户的最大进程数，
　　Ulimit  -a显示当前的所有用户的进程限制。

　　现在一个进程打开的文件个数是默认的1024个。
　　我们新增一个用户，查看他的进程限制，还是 默认一个进程可以打开1024个文件。
　　##wxh可以打开最大的进程相互为100，当然，我们也可以设置最大的文件数：

　　查看：

　　再用shell炸弹去测，发现他是一个循环，最多占用100个进程，然后就退出，然后再进行炸弹。
　　##统计访问次数:

　　##手写网页跳转：

　　生成证书:

　　###网页重定向：
　　修改发布目录

　　在主机上增加解析：

　　有时会不停闪烁，加上就行了

　　###网页重写

　　还要把之前做的重定向注释掉：

　　###虚拟主机

　　##负载均衡：
　　对westos.org做负载均衡
　　在server3中开启http，将昨天vanish做的虚拟主机删除，修改发布目录：

　　Server2也要修改发布目录：

　　重启两个http，检测发布目录没错：

　　这是在虚拟主机的基础上加了负载均衡，两者不牵扯：

　　检测：

　　负载均衡可以加权重:

　　加完权重后的效果：

　　Backup表示此台主机并不是负载均衡主机，而是当所有其他主机都挂掉后，显示这台主机的发布目录，我们可以在这一页写上“系统正在维护”等
　　Nginx的发布目录是在nginx下的html下的index.html：

　　还可以使用IP hash 和将某一台负载均衡器关了。

　　增加sticky模块，把之前做的nginx删了，重新安装：

　　这样就增加了一个sticky模块。
　　第二部分:相关知识的补充
　　##GUN的相关知识:
　　GUN计划，又叫做革奴计划，目标是创建一套完全自由的操作系统，为保证GUN软件可以自由的使用，复制修改传播，就有了GUN通用公共许可证。
　　GUN计划首先完成的是开发出了许多软件包，包括强大的文字编辑器emacs，GCC（GUN编译器集合，是一套由GUN开发的编程语言编译器），以及大部分UNIX系统的程序库和工具。唯一没有完成的就是操作系统与内核。
　　然后李纳斯托沃兹开发出来linux操作系统内核，并与其它GUN软件结合，尽管如此，GUN计划还是开发出自己内核。
　　##Make理解:
　　在我们用源码安装nginx时只需三步就可以，这里就用到了GUN的make工具，我们在shell提示符下只需要输入make命令就可以完成自动编译，极大的提高了效率，这是因为有makefile文件，makefile文件指出了整个工程所有文件的编译顺序，编译规则（哪些文件先编译，哪些文件后编译哪些需要重新编译），makefile有自己的书写格式，关键字，函数。
　　只有linux中才有makefile，window中IDE（集成开发环境）已经将makefile这个工作给做了。在UNIX下的软件编译，就需要自己写makefile。
　　Makefile就像shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。
　　关于程序的编译（compile）连接（link）：
　　编译时，编译器只检测程序的语法，和函数，变量是否被声明，如果函数未被声明，会警告，但是，仍然会生成object file（-o在window中是obj）而在连接程序时，连接器会在所有的object file中找寻函数的实现，如果找不到，就会报错。
　　我们在命令行输入make，他会在当前目录下找makefiel文件或Makefile。
　　下面是makefiel的详细讲解：
　　http://sc.qq.com/fx/u?r=PPKILEA
　　##一线互联网公司所使用的web服务器：
　　网易（163，com），新浪（sina），360用的就是nginx
　　百度用的是Apache

http://s3.51cto.com/wyfs02/M00/87/2F/wKiom1fWsungOypgAAAQsw-gWF0228.jpg

　　基本筛选引擎（BFE)是一种管理防火墙internet协议安全（IPsec）策略以及实施用户模式筛选的服务。停止或禁用BFE服务将大大降低系统的安全。
　　腾讯用的是squid：

http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/87/2D/wKioL1fWsumRqlM9AAAOqWhoBBE021.jpg

　　淘宝用的是自己阿里的tengine
　　##Nginx的master和worker的浅析：
　　Nginx开启后会在后台运行，包括一个master进程和多个worker进程。可以让他前台运行也可以关掉master进程，让其以单进程方式运行。
　　Nginx有single和master两种进程模块，single模型是单进程的，容错能力差，不适合生产场景，生产场景用的master模型，即一个master进程加上N个worker进程。Master进程负责管理worker进程是master进程fork出来的，用来处理请求。
　　Worker数最多只能和CPU 数相等，查看系统CPU个数用licpu.
　　Nginx之所以快是因为master-worker模块和七层负载均衡。
　　七层负载均衡是vanish和nginx常用的。
　　###DNS四层负载均衡与nginx七层负载均衡的异同：
　　四层负载均衡是用户将数据包发到四层服务器，然后到后端服务器，后端服务器直接将数据包返回给用户，并且更改了IP数据包的地址，实现分流。四层均衡器只是起到一个转发的作用，以TCP为例，三次握手但是建立在client和server上的， 七层是后端机器要将数据包先返回给七层服务器，在返回给用户，这样效率会差一点。Client和七层服务器之间，七层服务器和server指间都会有三次握手，七层服务器相当于一个代理。
　　当有***时，四层会直接发送给后端，而七层会过滤掉，这样七层就比较安全。
　　七层可以实现对流量的统计，能够将访问不同内容（文字or图片）的包分发给不同的服务器。
　　下面是对四层和七层的详细讲解：
　　http://shikezhi.com/html/2016/nginx_0407/1099813.html
　　##同步阻塞与异步非阻塞：
　　Apache 本身采用同步阻塞，也有异步非阻塞，但是与自身冲突，所以不常用。
　　Nginx采用异步非阻塞：一个线程注册多个IO事件，IO事件准备完就处理，如果如果没有准备完，则阻塞一段时间，在这段是间内，如果准备问就直接处理。提升了CPU利用率和高并发的处理能力。
　　总得来说就是：
　　同步阻塞：是CPU处理一个进程完后才能进行下一请求。
　　非阻塞：是开多个线程，但是这样会在内存占用和线程切换之间浪费开销。
　　异步非阻塞：一个线程上注册多个IO，一完就处理，如果没完就阻塞一段时间，再处理。不是在线程之间切换而是在请求之间切换，就不存在线程之间切换的开销。
　　在传统的同步阻塞IO模型下，七层服务器每次向后端服务器发送请求需要等待响应结果，这样CPU大部分时间都在等待IO完成，效率非常低。为了解决这个问题可以采用非阻塞的方式，七层服务器开多个工作线程，每个工作线程通过轮询的方式去检查IO事件是否完成，如果没有完成则让出CPU让其他工作线程处理。这种方式比同步阻塞的方式要好，但是只有在工作线程很多的情况下效率才比较高，而工作线程一多带来的内存开销以及线程切换的开销也非常大，阻碍了进一步提升并发处理能力。这时可以采用异步非阻塞IO模型，也就是说不再开很多个工作线程，而是由一个工作线程注册很多个IO事件，如果有IO事件准备完毕，则可以直接处理。如果没有准备完毕，则阻塞一个固定超时时间，在这个时间之内如果有多个IO事件都准备完毕了，则可以依次处理这些IO事件。从整体上来看节省了上下文切换的开销，提升了CPU的利用率，因此也提升了并发处理能力。这也是当前select/poll/epoll/kqueue这些机制的基本原理。
　　在传统的同步阻塞IO模型下，七层服务器每次向后端服务器发送请求需要等待响应结果，这样CPU大部分时间都在等待IO完成，效率非常低。为了解决这个问题可以采用非阻塞的方式，七层服务器开多个工作线程，每个工作线程通过轮询的方式去检查IO事件是否完成，如果没有完成则让出CPU让其他工作线程处理。这种方式比同步阻塞的方式要好，但是只有在工作线程很多的情况下效率才比较高，而工作线程一多带来的内存开销以及线程切换的开销也非常大，阻碍了进一步提升并发处理能力。这时可以采用异步非阻塞IO模型，也就是说不再开很多个工作线程，而是由一个工作线程注册很多个IO事件，如果有IO事件准备完毕，则可以直接处理。如果没有准备完毕，则阻塞一个固定超时时间，在这个时间之内如果有多个IO事件都准备完毕了，则可以依次处理这些IO事件。从整体上来看节省了上下文切换的开销，提升了CPU的利用率，因此也提升了并发处理能力。这也是当前select/poll/epoll/kqueue这些机制的基本原理。
　　Nginx与七层负载均衡参考:
　　http://blog.csdn.net/xiaoao89757/article/details/450582
　　21
　　四七层代理区别：
　　http://hi.baidu.com/aking_roc/item/3f62cb0f57b49736a3332a9e
　　Nginx平台初探：
　　http://tengine.taobao.org/book/chapter_02.html
　　第三部分：原理讲解
　　Nginx与Apache的区别：
　　最大的区别是nginx占用资源少，可处理高并发，epoll的IO模型使nginx性能更高，是异步非阻塞处理请求，还是高度模块化的，配置简洁，静态性能好，本身就是就是一个反向代理器，七层负载均衡。
　　而Apache能够更加稳定，少BUG模块超级多，select的IO模型使他吃力请求相对较慢，配置相对麻烦，处理动态好，rewrite功能强。
　　最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程 。
　　好的模型是前端nginx抗高并发，后端Apache是Apache集群。
　　下面是两者区别的详细介绍：
　　1、nginx相对于apache的优点：
　　轻量级，同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源.
　　抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能.
　　高度模块化的设计，编写模块相对简单.
　　社区活跃，各种高性能模块出品迅速啊.
　　apache 相对于nginx 的优点：
　　rewrite ，比nginx 的rewrite 强大.
　　模块超多，基本想到的都可以找到.
　　少bug ，nginx 的bug 相对较多.
　　超稳定.
　　存在就是理由，一般来说，需要性能的web 服务，用nginx 。如果不需要性能只求稳定，那就apache 吧。后者的各种功能模块实现得比前者，例如ssl 的模块就比前者好，可配置项多。这里要注意一点，epoll(freebsd 上是 kqueue )网络IO 模型是nginx 处理性能高的根本理由，但并不是所有的情况下都是epoll 大获全胜的，如果本身提供静态服务的就只有寥寥几个文件，apache 的select 模型或许比epoll 更高性能。当然，这只是根据网络IO 模型的原理作的一个假设，真正的应用还是需要实测了再说的。
　　2、作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品: Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一. 能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应, 感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.
　　Nginx作为负载均衡服务器: Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务, 也可以支持作为 HTTP代理 服务器对外进行服务. Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多.
　　作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）, Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验.
　　Nginx 是一个安装非常的简单 , 配置文件非常简洁（还能够支持perl语法）, Bugs 非常少的服务器: Nginx 启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动. 你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级 .
　　3、Nginx 配置简洁, Apache 复杂
　　Nginx 静态处理性能比 Apache 高 3倍以上
　　Apache 对 PHP 支持比较简单，Nginx 需要配合其他后端用
　　Apache 的组件比 Nginx 多
　　现在 Nginx 才是 Web 服务器的首选
　　4、最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程
　　5、nginx处理静态文件好,耗费内存少.但无疑apache仍然是目前的主流,有很多丰富的特性.所以还需要搭配着来.当然如果能确定nginx就适合需求,那么使用nginx会是更经济的方式.
　　6、从个人过往的使用情况来看，nginx的负载能力比apache高很多。最新的服务器也改用nginx了。而且nginx改完配置能-t测试一下配置有没有问题，apache重启的时候发现配置出错了，会很崩溃，改的时候都会非常小心翼翼现在看有好多集群站，前端nginx抗并发，后端apache集群，配合的也不错。
　　7、nginx处理动态请求是鸡肋，一般动态请求要apache去做，nginx只适合静态和反向。
　　8、从我个人的经验来看，nginx是很不错的前端服务器，负载性能很好，在老奔上开nginx，用webbench模拟10000个静态文件请求毫不吃力。apache对php等语言的支持很好，此外apache有强大的支持网路，发展时间相对nginx更久，bug少但是apache有先天不支持多核心处理负载鸡肋的缺点，建议使用nginx做前端，後端用apache。大型网站建议用nginx自代的集群功能
　　9、Nginx优于apache的主要两点：1.Nginx本身就是一个反向代理服务器 2.Nginx支持7层负载均衡；其他的当然，Nginx可能会比apache支持更高的并发，但是根据NetCraft的统计，2011年4月的统计数据，Apache依然占有62.71%，而Nginx是7.35%，因此总得来说，Aapche依然是大部分公司的首先，因为其成熟的技术和开发社区已经也是非常不错的性能。
　　10、你对web server的需求决定你的选择。大部分情况下nginx都优于APACHE，比如说静态文件处理、PHP-CGI的支持、反向代理功能、前端Cache、维持连接等等。在Apache+PHP（prefork）模式下，如果PHP处理慢或者前端压力很大的情况下，很容易出现Apache进程数飙升，从而拒绝服务的现象。
　　11、可以看一下nginx lua模块：https://github.com/chaoslaw...apache比nginx多的模块，可直接用lua实现apache是最流行的，why？大多数人懒得更新到nginx或者学新事物
　　12、对于nginx，我喜欢它配置文件写的很简洁，正则配置让很多事情变得简单运行效率高，占用资源少，代理功能强大，很适合做前端响应服务器
　　13、Apache在处理动态有优势，Nginx并发性比较好，CPU内存占用低，如果rewrite频繁，那还是Apache吧
　　Ulimit的讲解：
　　http://www.linuxidc.com/Linux/2012-10/72782.htm
　　线程与进程的区别：
　　链接：
　　来源：luoweifu
　　链接：blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46595285