第1章　研究Nginx前的准备工作

2012年，Nginx荣获年度云计算开发奖（2012 Cloud Award for Developer of the Year），并成长为世界第二大Web服务器。全世界流量最高的前1000名网站中，超过25%都使用Nginx来处理海量的互联网请求。Nginx已经成为业界高性能Web服务器的代名词。

那么，什么是Nginx？它有哪些特点？我们选择Nginx的理由是什么？如何编译安装Nginx？这种安装方式背后隐藏的又是什么样的思想呢？本章将会回答上述问题。

1.1　Nginx是什么

人们在了解新事物时，往往习惯通过类比来帮助自己理解事物的概貌。那么，我们在学习Nginx时也采用同样的方式，先来看看Nginx的竞争对手——Apache、Lighttpd、Tomcat、Jetty、IIS，它们都是Web服务器，或者叫做WWW（World Wide Web）服务器，相应地也都具备Web服务器的基本功能：基于REST架构风格[1]，以统一资源描述符（Uniform Resource Identifier,URI）或者统一资源定位符（Uniform Resource Locator,URL）作为沟通依据，通过HTTP为浏览器等客户端程序提供各种网络服务。然而，由于这些Web服务器在设计阶段就受到许多局限，例如当时的互联网用户规模、网络带宽、产品特点等局限，并且各自的定位与发展方向都不尽相同，使得每一款Web服务器的特点与应用场合都很鲜明。

Tomcat和Jetty面向Java语言，先天就是重量级的Web服务器，它的性能与Nginx没有可比性，这里略过。

IIS只能在Windows操作系统上运行。Windows作为服务器在稳定性与其他一些性能上都不如类UNIX操作系统，因此，在需要高性能Web服务器的场合下，IIS可能会被“冷落”。

Apache的发展时期很长，而且是目前毫无争议的世界第一大Web服务器，图1-1中是12年来（2010～2012年）世界Web服务器的使用排名情况。

从图1-1中可以看出，Apache目前处于领先地位。

Apache有许多优点，如稳定、开源、跨平台等，但它出现的时间太长了，在它兴起的年代，互联网的产业规模远远比不上今天，所以它被设计成了一个重量级的、不支持高并发的Web服务器。在Apache服务器上，如果有数以万计的并发HTTP请求同时访问，就会导致服务器上消耗大量内存，操作系统内核对成百上千的Apache进程做进程间切换也会消耗大量CPU资源，并导致HTTP请求的平均响应速度降低，这些都决定了Apache不可能成为高性能Web服务器，这也促使了Lighttpd和Nginx的出现。观察图1-1中Nginx成长的曲线，体会一下Nginx抢占市场时的“咄咄逼人”吧。

第1章　研究Nginx前的准备工作 - 图1

图　1-1　Netcraft对于644275754个站点31.4M个域名Web服务器使用情况的调查结果（2012年3月）

Lighttpd和Nginx一样，都是轻量级、高性能的Web服务器，欧美的业界开发者比较钟爱Lighttpd，而国内的公司更青睐Nginx,Lighttpd使用得比较少。

在了解了Nginx的竞争对手之后，相信大家对Nginx也有了直观感受，下面让我们来正式地认识一下Nginx吧。

提示　Nginx发音：engine['εnd3In]X。

来自俄罗斯的Igor Sysoev在为Rambler Media（http://www.rambler.ru/）工作期间，使用C语言开发了Nginx。Nginx作为Web服务器，一直为俄罗斯著名的门户网站Rambler Media提供着出色、稳定的服务。

Igor Sysoev将Nginx的代码开源，并且赋予其最自由的2-clause BSD-like license[2]许可证。由于Nginx使用基于事件驱动的架构能够并发处理百万级别的TCP连接，高度模块化的设计和自由的许可证使得扩展Nginx功能的第三方模块层出不穷，而且优秀的设计带来了极佳的稳定性，因此其作为Web服务器被广泛应用到大流量的网站上，包括腾讯、新浪、网易、淘宝等访问量巨大的网站。

2012年2月和3月Netcraft对Web服务器的调查如表1-1所示，可以看出，Nginx的市场份额越来越大。

第1章　研究Nginx前的准备工作 - 图2

Nginx是一个跨平台的Web服务器，可运行在Linux、FreeBSD、Solaris、AIX、Mac OS、Windows等操作系统上，并且它还可以使用当前操作系统特有的一些高效API来提高自己的性能。

例如，对于高效处理大规模并发连接，它支持Linux上的epoll（epoll是Linux上处理大并发网络连接的利器，9.6.1节中将会详细说明epoll的工作原理）、Solaris上的event ports和FreeBSD上的kqueue等。

又如，对于Linux,Nginx支持其独有的sendfile系统调用，这个系统调用可以高效地把硬盘中的数据发送到网络上（不需要先把硬盘数据复制到用户态内存上再发送），这极大地减少了内核态与用户态数据间的复制动作。

种种迹象都表明，Nginx以性能为王。

2011年7月，Nginx正式成立公司，由Igor Sysoev担任CTO，立足于提供商业级的Web服务器。

[1]参见Roy Fielding博士的论文《Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures》，可在http://www.ics.uci.edu/～fielding/pubs/dissertation/top.htm查看原文。

[2]BSD（Berkeley Software Distribution）许可协议是自由软件（开源软件的一个子集）中使用最广泛的许可协议之一。与其他许可协议相比，BSD许可协议从GNU通用公共许可协议（GPL）到限制重重的著作权（copyright）都要宽松一些，事实上，它跟公有领域更为接近。BSD许可协议被认为是copycenter（中间版权），界于标准的copyright与GPL的copyleft之间。2-clause BSD-like license是BSD许可协议中最宽松的一种，它对开发者再次使用BSD软件只有两个基本的要求：一是如果再发布的产品中包含源代码，则在源代码中必须带有原来代码中的BSD协议；二是如果再发布的只是二进制类库/软件，则需要在类库/软件的文档和版权声明中包含原来代码中的BSD协议。