浅谈nginx处理事件原理

时间：2019-07-03 16:46:28 阅读：129 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

nginx是一款自由的、开源的、高性能的HTTP服务器和反向代理服务器，作为HTTP服务器的后起之秀，相比较于web服务器软件老大哥Apache有着很大的改进地方，主要在性能方面NGINX占用的系统资源更少，支持更多的并发连接数（特别是在静态小文件场景下），达到更高的访问效率。在功能上NGINX不但是个优秀的web服务器软件，还具有反向代理负载均衡，相当于LVS，Haproxy。缓存服务器相当于Squid等专业的缓存服务器软件
Nginx的负载均衡模块采用两种方法：
轮转法：它处理请求就像纸牌游戏一样从头到尾分发。
IP哈希法：在众多请求的情况下，它确保来自同一个IP的请求会分发到相同的后端服务器。
主要介绍nginx提供Web服务是处理事件的原理
Nginx在启动时会以daemon形式在后台运行，采用多进程+异步非阻塞IO事件模型来处理各种连接请求。多进程模型包括一个master进程，多个worker进程，一个worker进程只有一个主线程（避免线程切换），一般worker进程个数是根据服务器CPU核数来决定的，这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的。也可以在配置文件中指定worker进程的数量。master进程负责管理Nginx本身和其他worker进程。
那么几个worker进程是如何高效的处理上万个事件请求的呢？
这是因为nginx事件处理机制决定的，多进程模型+异步非阻塞模型才是高效处理的关键。单纯的多进程模型会导致连接并发数量的降低，而采用异步非阻塞IO模型很好的解决了这个问题；并且还因此避免的多线程的上下文切换导致的性能损失。
master进程
主要用来管理worker进程,包含:接收来自外界的信号,向各worker进程发送信号,监控worker进程的运行状态,当worker进程退出后(异常情况下),会自动重新启动新的worker进程。
master进程充当整个进程组与用户的交互接口,同时对进程进行监护。它不需要处理网络事件,不负责业务的执行,只会通过管理worker进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。
我们要控制nginx,只需要通过kill向master进程发送信号就行了。比如kill -HUP pid,则是告诉nginx,从容地重启nginx,我们一般用这个信号来重启nginx,或重新加载配置,因为是从容地重启,因此服务是不中断的。master进程在接收到HUP信号后是怎么做的呢?
首先master进程在接到信号后,会先重新加载配置文件,然后再启动新的worker进程,并向所有老的worker进程发送信号,告诉他们可以光荣退休了。
新的worker在启动后,就开始接收新的请求,而老的worker在收到来自master的信号后,就不再接收新的请求,并且在当前进程中的所有未处理完的请求处理完成后,再退出。
当然,直接给master进程发送信号,这是比较老的操作方式,nginx在0.8版本之后,引入了一系列命令行参数,来方便我们管理。比如,./nginx -s reload,就是来重启nginx,./nginx -s stop,就是来停止nginx的运行。如何做到的呢?我们还是拿reload来说,我们看到,执行命令时,我们是启动一个新的nginx进程,而新的nginx进程在解析到reload参数后,就知道我们的目的是控制nginx来重新加载配置文件了,它会向master进程发送信号,然后接下来的动作,就和我们直接向master进程发送信号一样了。
worker进程:
而基本的网络事件,则是放在worker进程中来处理了。多个worker进程之间是对等的,他们同等竞争来自客户端的请求,各进程互相之间是独立的。一个请求,只可能在一个worker进程中处理,一个worker进程,不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的,一般我们会设置与机器cpu核数一致,这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的。
worker进程之间是平等的,每个进程,处理请求的机会也是一样的。当我们提供80端口的http服务时,一个连接请求过来,每个进程都有可能处理这个连接,怎么做到的呢?
首先master会根据配置文件生成一个监听相应端口的socket，然后再faster出多个worker进程，这样每个worker就可以接受从socket过来的消息（其实这个时候应该是每一个worker都有一个socket，只是这些socket监听的地址是一样的）。一般来说，当一个连接过来的时候，每一个worker都能接收到通知，而只有一个进程可以accept这个连接，其它的则accept失败，这是所谓的惊群现象，为了处理这种现象。nginx提供了一个accept_mutex这个东西，从名字上，我们可以看这是一个加在accept上的一把共享锁。有了这把锁之后，同一时刻，就只会有一个进程在accpet连接，这样就不会有惊群问题了。accept_mutex是一个可控选项，我们可以显示地关掉，默认是打开的。
当一个worker进程在accept这个连接之后,就开始读取请求,解析请求,处理请求,产生数据后,再返回给客户端,最后才断开连接,这样一个完整的请求就是这样的了。
我们可以看到,一个请求,完全由worker进程来处理,而且只在一个worker进程中处理。

浅谈nginx处理事件原理

标签：断开连接目的异常状态 cpe worker 运行 lvs apr

原文地址：https://blog.51cto.com/14101466/2416689

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