Nginx

Linux

一、架构

1. 系统管理

（1）常见命令

nginx -c [config flie]
nginx -t #调试配置文件，不运行

（2）系统进程控制

主进程：/usr/local/nginx/logs/nginx.pid

（3）平滑更新/升级

• 重载更新配置
  先测试配置，再平滑改变配置文件。
  过程：nginx接收HUP信号-->解析配置文件并应用-->运行新进程，平滑关闭旧进程（通知关闭监听套接字，为当前连接提供服务直到所有客户端服务完成，配置文件失败继续使用旧配置工作）

• 平滑升级二进制代码
  新程序替换旧程序（备份）-->发送kill -USR2 pid给主进程，主进程重命名.pid文件为.oldbin-->执行新的程序-->启动新的master进程和worker进程。
  过程中，新旧进程同时运行，需要发送WINCH给旧进程使其从容关闭，旧进程处理完所有连接的请求后退出，新进程处理，若需要只留下新服务就发送QUIT给旧进程即可。
  恢复旧进程
  --|旧服务器还未关闭监听套接字，可实现旧服务恢复：
  发送HUP信号给旧进程（不重载配置启动）-->发送QUIT给主进程（从容关闭工作进程）-->发送TERM给主进程（强制退出）或发送KILL信号使其退出-->.pid文件还原，环境恢复升级前。

2. 系统优化

（1）hash表

• 基本概念
  K-V映射
  散列地址>散列>散列表
• 构造函数
  直接定址法、数字分析法、平方取中法 、折叠法、随机数法、除留余数法
• 冲突处理
  开放定址法：线性探测、平方探测、伪随机探测，聚集会造成性能灾难性的损失
  单独链表法：栈实现
  双散列：
  再散列：不易产生聚集，但增加了计算时间。
  建立公共溢出区
• 效率（产生冲突）
  散列函数均匀性、处理冲突方法、散列表载荷因子（load factor）
• 载荷因子
  α = 填入表中的元素个数/散列表的长度
  α越大，产生冲突可能性越大；α越小，产生冲突可能性越小。对于开放定址法，α严格控制在0.7-0.8。
• 性能
  初始容量和负载因子
  设置举例：
  server_names_hash_max_size 和 server_names_hash_bucket_size

Hash table和Hash map的差别？（JAVA）
- HashTable 基于 Dictionary 类，而 HashMap 是基于 AbstractMap。Dictionary 是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类，而 AbstractMap 是基于 Map 接口的实现，它以最大限度地减少实现此接口所需的工作。
- HashMap 的 key 和 value 都允许为 null，而 Hashtable 的 key 和 value 都不允许为 null。HashMap 遇到 key 为 null 的时候，调用 putForNullKey 方法进行处理，而对 value 没有处理；Hashtable遇到 null，直接返回 NullPointerException。
- Hashtable 方法是同步，而HashMap则不是。我们可以看一下源码，Hashtable 中的几乎所有的 public 的方法都是 synchronized 的，而有些方法也是在内部通过 synchronized 代码块来实现。所以有人一般都建议如果是涉及到多线程同步时采用 HashTable，没有涉及就采用 HashMap，但是在 Collections 类中存在一个静态方法：synchronizedMap()，该方法创建了一个线程安全的 Map 对象，并把它作为一个封装的对象来返回。
- 如果你不需要线程安全，那么使用HashMap，如果需要线程安全，那么使用ConcurrentHashMap，Hash table已经被淘汰了。

（2）事件模型

I/O多路复用：单个线程，通过记录跟踪每个I/O流(sock)的状态，来同时管理多个I/O流 。

• select
  修改传入的参数、select仅返回数据，不返回sock信息、只能监视1024个连接、select不是线程安全的，不能强制收回不安全的线程，对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低。
• poll
  poll去掉1024链接限制，不再修改传入数组
• epoll
  线程安全、epoll告诉sock数据和sock信息、不会随链接变多而下降，epoll只有Linux支持。
• kquene
  BSD支持（如macOS）
• iocp
  windows下
• rtsig
  可执行的实时信号，整个系统中不能出现大于1024个POSIX实时(排队)信号。这种情况对于高负载的服务器来说是低效的；所以有必要通过调节内核参数 /proc/sys/kernel/rtsig-max 来增加队列的大小。当这个队列过于拥塞，nginx就放弃它并且开始使用 poll 方法来处理连接直到恢复正常。
• eventport 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。

3. 系统比较

（1）web服务器

• Apache

• Cherokee

• Lighttpd (Lighty)

• thttpd

（2）负载均衡

（3）代理

在什么情况下使用Nginx比使用squid要好? 反之亦然。
大体上来说nginx主要用于反向加速代理而不是像squid那样做为常规代理服务器。Nginx的最大优势在于高负载情况下内存和CPU的低消耗。 我不认为squid能给你带来比nginx更好的性能。

我能关闭从代理服务器到后端服务器的缓存吗或者使用上传进度特性?
没法

（5）负载均衡算法
- 轮询（默认）
- weight
- ip_hash
- fair（第三方）
- url_hash（第三方）

二、配置

1. rewrite

（1）正则匹配与判断

• ~ 为区分大小写匹配
• ~* 为不区分大小写匹配
• !~和!~*分别为区分大小写不匹配及不区分大小写不匹配
• -f和!-f用来判断是否存在文件
• -d和!-d用来判断是否存在目录
• -e和!-e用来判断是否存在文件或目录
• -x和!-x用来判断文件是否可执行

（2）全局变量

1.$args
2.$content_length
3.$content_type
4.$document_root
5.$document_uri
6.$host
7.$http_user_agent
8.$http_cookie
9.$limit_rate
10.$request_body_file
11.$request_method
12.$remote_addr
13.$remote_port
14.$remote_user
15.$request_filename
16.$request_uri
17.$query_string
18.$scheme
19.$server_protocol
20.$server_addr
21.$server_name
22.$server_port
23.$uri
...

(3)flag标记

flag标记有：

• last 相当于Apache里的[L]标记，表示完成rewrite，不再匹配后面的规则
• break 与last类似
• redirect 返回302临时重定向
• permanent 返回301永久重定向

(4)实例

三、模块

四、常见问题