浅谈Nginx服务器的内部核心架构设计 _Nginx

前言
Nginx 是一个免费的，开源的，高性能的 HTTP 服务器和反向代理，以及 IMAP / POP3代理服务器。Nginx 以其高性能，稳定性，丰富的功能，简单的配置和低资源消耗而闻名。Nginx 是一个 Web 服务器，也可以用作反向代理，负载均衡器和 HTTP 缓存。
很多高知名度的网站都使用 Nginx ，如： Netflix ， GitHub ， SoundCloud ， MaxCDN 等。

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正文
1. Nginx的整体架构

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1.1. 主进程
Nginx 启动时，会生成两种类型的进程 * ，一个是主进程（ master ），  一个（ windows版本的目前只有一个）或多个工作进程（ worker ）。主进程并不处理网络请求，主要负责调度工作进程  ，也就是图示的 3 项：加载配置、启动工作进程及非停升级。所以， Nginx 启动以后，查看操作系统的进程列表，我们就能看到至少有两个 Nginx 进程。
1.2. 工作进程
服务器实际处理网络请求及响应的是工作进程（ worker ），在类 unix 系统上， Nginx可以配置多个 worker ，而每个 worker 进程都可以同时处理数以千计的网络请求。
1.3. 模块化设计
Nginx 的 worker 进程，包括核心和功能性模块  ，  核心模块负责维持一个运行循环（ run-loop ），执行网络请求处理的不同阶段的模块功能，比如：网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤  ，以及将请求发往上游服务器等。而其代码的模块化设计  ，也使得我们可以根据需要对功能模块进行适当的选择和修改  ，编译成具有特定功能的服务器。
1.4. 事件驱动模型
基于异步及非阻塞的事件驱动模型  ，可以说是 Nginx 得以获得高并发、高性能的关键因素，同时也得益于对 linux 、 Solaris 及类 BSD 等操作系统内核中事件通知及 I/O 性能增强功能的采用，如 kqueue 、 epoll 及 event ports。
1.5. 代理（proxy）设计
代理设计，可以说是 Nginx 深入骨髓的设计，无论是对于 HTTP ，还是对于 FastCGI 、 Memcache 、 redis 等的网络请求或响应，本质上都采用了代理机制。所以， Nginx 天生就是高性能的代理服务器。
2. Nginx的模块化设计
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。

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2.1. 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。
2.2. 标准HTTP模块
标准 HTTP 模块提供 HTTP 协议解析相关的功能，比如：端口配置、网页编码设置、 HTTP响应头设置等等。
2.3. 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，比如： Flash 多媒体传输、解析 GeoIP 请求、网络传输压缩、安全协议 SSL 支持等。
2.4. 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。
2.5. 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，比如： Json 支持、 Lua 支持等。
3. Nginx的请求方式处理