nginx模块化体系结构

nginx内部结构由核心部分和一些列功能模块构成，使每个模块的功能更见简单，便于开发，同时也利于对系统进行扩展，nginx core称呼nginx的核心部分。

模块

Nginx 的模块根据其功能基本上可以分为以下几种类型：

  • event module: 搭建了独立于操作系统的事件处理机制的框架，及提供了各具体事件的处理。包括 ngx_events_module， ngx_event_core_module和ngx_epoll_module 等。Nginx 具体使用何种事件处理模块，这依赖于具体的操作系统和编译选项。
  • phase handler: 此类型的模块也被直接称为 handler 模块。主要负责处理客户端请求并产生待响应内容，比如 ngx_http_static_module 模块，负责客户端的静态页面请求处理并将对应的磁盘文件准备为响应内容输出。
  • output filter: 也称为 filter 模块，主要是负责对输出的内容进行处理，可以对输出进行修改。例如，可以实现对输出的所有 html 页面增加预定义的 footbar 一类的工作，或者对输出的图片的 URL 进行替换之类的工作。
  • upstream: upstream 模块实现反向代理的功能，将真正的请求转发到后端服务器上，并从后端服务器上读取响应，发回客户端。upstream 模块是一种特殊的 handler，只不过响应内容不是真正由自己产生的，而是从后端服务器上读取的。

  • load-balancer: 负载均衡模块，实现特定的算法，在众多的后端服务器中，选择一个服务器出来作为某个请求的转发服务器。

    nginx的请求处理

    之前说到过，有一个master进程多个worker进程，worker负责管理nginx和worker进程。nginx的所有逻辑进程都在worker进程中实现，worker进程中有一个无限循环，不断处理来自客户端的请求，并进行处理，直到nginx服务被停止。
    这个无线循环函数就是ngx_worker_process_cycle()函数，具体处理流程如下：

  • 操作系统提供的机制（例如 epoll, kqueue 等）产生相关的事件。

  • 接收和处理这些事件，如是接受到数据，则产生更高层的 request 对象。
  • 处理 request 的 header 和 body。
  • 产生响应，并发送回客户端。
  • 完成 request 的处理。
  • 重新初始化定时器及其他事件

请求的处理流程
以httpreuest为例：

  • 初始化 HTTP Request（读取来自客户端的数据，生成 HTTP Request 对象，该对象含有该请求所有的信息）。
  • 处理请求头。
  • 处理请求体。
  • 如果有的话，调用与此请求（URL 或者 Location）关联的 handler。

  • 依次调用各 phase handler 进行处理。

    phase handlers 也就好理解了，就是包含若干个处理阶段的一些 handler。在每一个阶段，包含有若干个 handler，再处理到某个阶段的时候，依次调用该阶段的 handler 对 HTTP Request 进行处理。
    一个 phase handler 通常执行以下几项任务：

  • 获取 location 配置。

  • 产生适当的响应。
  • 发送 response header。
  • 发送 response body。

当 Nginx 读取到一个 HTTP Request 的 header 的时候，Nginx 首先查找与这个请求关联的虚拟主机的配置。如果找到了这个虚拟主机的配置，那么通常情况下，这个 HTTP Request 将会经过以下几个阶段的处理（phase handlers）：

  • NGX_HTTP_POST_READ_PHASE: 读取请求内容阶段
  • NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE: Server 请求地址重写阶段
  • NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE: 配置查找阶段:
  • NGX_HTTP_REWRITE_PHASE: Location请求地址重写阶段
  • NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE: 请求地址重写提交阶段
  • NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE: 访问权限检查准备阶段
  • NGX_HTTP_ACCESS_PHASE: 访问权限检查阶段
  • NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE: 访问权限检查提交阶段
  • NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE: 配置项 try_files 处理阶段
  • NGX_HTTP_CONTENT_PHASE: 内容产生阶段
  • NGX_HTTP_LOG_PHASE: 日志模块处理阶段