一、反向代理：Web服務器的“經紀人”
1.1 反向代理初印象
反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服務器來接受internet上的連接請求，然後將請求轉發給內部網絡上的服務器，並將從服務器上得到的結果返回給internet上請求連接的客戶端，此時代理服務器對外就表現爲一個服務器。
從上圖可以看出：反向代理服務器位於網站機房，代理網站Web服務器接收Http請求，對請求進行轉發。
1.2 反向代理的作用
①保護網站安全：任何來自Internet的請求都必須先經過代理服務器；
②通過配置緩存功能加速Web請求：可以緩存真實Web服務器上的某些靜態資源，減輕真實Web服務器的負載壓力；
③實現負載均衡：充當負載均衡服務器均衡地分發請求，平衡集羣中各個服務器的負載壓力；
二、初識Nginx：簡單卻不平凡
2.1 Nginx是神馬？
Nginx是一款輕量級的網頁服務器、反向代理器以及電子郵件代理服務器。其將源代碼以類BSD許可證的形式發佈，因它的穩定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統資源的消耗而聞名。
Source：Nginx（發音同engine x），它是由俄羅斯程序員Igor Sysoev所開發的。起初是供俄國大型的門戶網站及搜索引擎Rambler（俄語：Рамблер）使用。此軟件BSD-like協議下發行，可以在UNIX、GNU/Linux、BSD、Mac OS X、Solaris，以及Microsoft Windows等操作系統中運行。
說到Web服務器，Apache服務器和IIS服務器是兩大巨頭；但是運行速度更快、更靈活的對手：Nginx 正在迎頭趕上。
2.2 Nginx的應用現狀
Nginx 已經在俄羅斯最大的門戶網站── Rambler Media（www.rambler.ru）上運行了3年時間，同時俄羅斯超過20%的虛擬主機平臺採用Nginx作爲反向代理服務器。
在國內，已經有 淘寶、新浪博客、新浪播客、網易新聞、六間房、56.com、Discuz!、水木社區、豆瓣、YUPOO、海內、迅雷在線 等多家網站使用 Nginx 作爲Web服務器或反向代理服務器。
2.3 Nginx的核心特點
（1）跨平臺：Nginx 可以在大多數 Unix like OS編譯運行，而且也有Windows的移植版本；
（2）配置異常簡單：非常容易上手。配置風格跟程序開發一樣，神一般的配置；
（3）非阻塞、高併發連接：數據複製時，磁盤I/O的第一階段是非阻塞的。官方測試能夠支撐5萬併發連接，在實際生產環境中跑到2～3萬併發連接數。（這得益於Nginx使用了最新的epoll模型）；
PS：對於一個Web服務器來說，首先看一個請求的基本過程：建立連接—接收數據—發送數據，在系統底層看來 ：上述過程（建立連接—接收數據—發送數據）在系統底層就是讀寫事件。
①如果採用阻塞調用的方式，當讀寫事件沒有準備好時，必然不能夠進行讀寫事件，那麼久只好等待，等事件準備好了，才能進行讀寫事件，那麼請求就會被耽擱 。
②既然沒有準備好阻塞調用不行，那麼採用非阻塞調用方式。非阻塞就是：事件馬上返回，告訴你事件還沒準備好呢，你慌什麼，過會再來吧。好吧，你過一會，再來檢查一下事件，直到事件準備好了爲止，在這期間，你就可以先去做其它事情，然後再來看看事件好了沒。雖然不阻塞了，但你得不時地過來檢查一下事件的狀態，你可以做更多的事情了，但帶來的開銷也是不小的。
（4）事件驅動：通信機制採用epoll模型，支持更大的併發連接。
①非阻塞通過不斷檢查事件的狀態來判斷是否進行讀寫操作，這樣帶來的開銷很大，因此就有了異步非阻塞的事件處理機制。這種機制讓你可以同時監控多個事件，調用他們是阻塞的，但可以設置超時時間，在超時時間之內，如果有事件準備好了，就返回。這種機制解決了上面阻塞調用與非阻塞調用的兩個問題。
②以epoll模型爲例：當事件沒有準備好時，就放入epoll(隊列)裏面。如果有事件準備好了，那麼就去處 理；如果事件返回的是EAGAIN，那麼繼續將其放入epoll裏面。從而，只要有事件準備好了，我們就去處理它，只有當所有事件都沒有準備好時，纔在 epoll裏面等着。這樣，我們就可以併發處理大量的併發了，當然，這裏的併發請求，是指未處理完的請求，線程只有一個，所以同時能處理的請求當然只有一 個了，只是在請求間進行不斷地切換而已，切換也是因爲異步事件未準備好，而主動讓出的。這裏的切換是沒有任何代價，你可以理解爲循環處理多個準備好的事 件，事實上就是這樣的。
③與多線程方式相比，這種事件處理方式是有很大的優勢的，不需要創建線程，每個請求佔用的內存也很少，沒有上下文切換， 事件處理非常的輕量級，併發數再多也不會導致無謂的資源浪費（上下文切換）。對於IIS服務器，每個請求會獨佔一個工作線程，當併發數上到幾千時，就同時 有幾千的線程在處理請求了。這對操作系統來說，是個不小的挑戰：因爲線程帶來的內存佔用非常大，線程的上下文切換帶來的cpu開銷很大，自然性能就上不 去，從而導致在高併發場景下性能下降嚴重。
總結：通過異步非阻塞的事件處理機制，Nginx實現由進程循環處理多個準備好的事件，從而實現高併發和輕量級。
（5）Master/Worker結構：一個master進程，生成一個或多個worker進程。
PS：Master-Worker設計模式核心思想是將原來串行的邏輯並行化， 並將邏輯拆分成很多獨立模塊並行執行。其中主要包含兩個主要組件Master和Worker，Master主要將邏輯進行拆分，拆分爲互相獨立的部分，同 時維護了Worker隊列，將每個獨立部分下發到多個Worker並行執行，Worker主要進行實際邏輯計算，並將結果返回給Master。
問：nginx採用這種進程模型有什麼好處？
答：採用獨立的進程，可以讓互相之間不會影響，一個進程退出後，其它進程還在工作，服務不會中斷，Master 進程則很快重新啓動新的Worker進程。當然，Worker進程的異常退出，肯定是程序有bug了，異常退出，會導致當前Worker上的所有請求失 敗，不過不會影響到所有請求，所以降低了風險。
（6）內存消耗小：處理大併發的請求內存消耗非常小。在3萬併發連接下，開啓的10個Nginx 進程才消耗150M內存（15M*10=150M）。
（7）內置的健康檢查功能：如果 Nginx 代理的後端的某臺 Web 服務器宕機了，不會影響前端訪問。
（8）節省帶寬：支持 GZIP 壓縮，可以添加瀏覽器本地緩存的 Header 頭。
（9）穩定性高：用於反向代理，宕機的概率微乎其微。