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Nginx 的進(jìn)程模型

Nginx為什么高效?一文搞明白Nginx核心原理

 

Nginx 服務(wù)器,正常運(yùn)行過(guò)程中:

  1. 多進(jìn)程:一個(gè) Master 進(jìn)程、多個(gè) Worker 進(jìn)程
  2. Master 進(jìn)程:管理 Worker 進(jìn)程
  3. 對(duì)外接口:接收外部的操作(信號(hào))
  4. 對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā):根據(jù)外部的操作的不同,通過(guò)信號(hào)管理 Worker
  5. 監(jiān)控:監(jiān)控 worker 進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài),worker 進(jìn)程異常終止后,自動(dòng)重啟 worker 進(jìn)程
  6. Worker 進(jìn)程:所有 Worker 進(jìn)程都是平等的
  7. 實(shí)際處理:網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,由 Worker 進(jìn)程處理;
  8. Worker 進(jìn)程數(shù)量:在 nginx.conf 中配置,一般設(shè)置為核心數(shù),充分利用 CPU 資源,同時(shí),避免進(jìn)程數(shù)量過(guò)多,避免進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng) CPU 資源,增加上下文切換的損耗。

思考:

  1. 請(qǐng)求是連接到 Nginx,Master 進(jìn)程負(fù)責(zé)處理和轉(zhuǎn)發(fā)?
  2. 如何選定哪個(gè) Worker 進(jìn)程處理請(qǐng)求?請(qǐng)求的處理結(jié)果,是否還要經(jīng)過(guò) Master 進(jìn)程?
Nginx為什么高效?一文搞明白Nginx核心原理

 

HTTP 連接建立和請(qǐng)求處理過(guò)程:

  1. Nginx 啟動(dòng)時(shí),Master 進(jìn)程,加載配置文件
  2. Master 進(jìn)程,初始化監(jiān)聽(tīng)的 socket
  3. Master 進(jìn)程,fork 出多個(gè) Worker 進(jìn)程
  4. Worker 進(jìn)程,競(jìng)爭(zhēng)新的連接,獲勝方通過(guò)三次握手,建立 Socket 連接,并處理請(qǐng)求

Nginx 高性能、高并發(fā):

  1. Nginx 采用:多進(jìn)程 + 異步非阻塞方式(IO 多路復(fù)用 epoll)
  2. 請(qǐng)求的完整過(guò)程:
  3. 建立連接
  4. 讀取請(qǐng)求:解析請(qǐng)求
  5. 處理請(qǐng)求
  6. 響應(yīng)請(qǐng)求
  7. 請(qǐng)求的完整過(guò)程,對(duì)應(yīng)到底層,就是:讀寫(xiě) socket 事件

Nginx 的事件處理模型

request:Nginx 中 http 請(qǐng)求。

基本的 HTTP Web Server 工作模式:

  1. 接收請(qǐng)求:逐行讀取請(qǐng)求行和請(qǐng)求頭,判斷段有請(qǐng)求體后,讀取請(qǐng)求體
  2. 處理請(qǐng)求
  3. 返回響應(yīng):根據(jù)處理結(jié)果,生成相應(yīng)的 HTTP 請(qǐng)求(響應(yīng)行、響應(yīng)頭、響應(yīng)體)

Nginx 也是這個(gè)套路,整體流程一致。

Nginx為什么高效?一文搞明白Nginx核心原理

 

模塊化體系結(jié)構(gòu)

Nginx為什么高效?一文搞明白Nginx核心原理

 

nginx的模塊根據(jù)其功能基本上可以分為以下幾種類(lèi)型:

  • event module: 搭建了獨(dú)立于操作系統(tǒng)的事件處理機(jī)制的框架,及提供了各具體事件的處理。包括ngx_events_module, ngx_event_core_module和ngx_epoll_module等。nginx具體使用何種事件處理模塊,這依賴(lài)于具體的操作系統(tǒng)和編譯選項(xiàng)。
  • phase handler: 此類(lèi)型的模塊也被直接稱(chēng)為handler模塊。主要負(fù)責(zé)處理客戶端請(qǐng)求并產(chǎn)生待響應(yīng)內(nèi)容,比如ngx_http_static_module模塊,負(fù)責(zé)客戶端的靜態(tài)頁(yè)面請(qǐng)求處理并將對(duì)應(yīng)的磁盤(pán)文件準(zhǔn)備為響應(yīng)內(nèi)容輸出。
  • output filter: 也稱(chēng)為filter模塊,主要是負(fù)責(zé)對(duì)輸出的內(nèi)容進(jìn)行處理,可以對(duì)輸出進(jìn)行修改。例如,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的所有html頁(yè)面增加預(yù)定義的footbar一類(lèi)的工作,或者對(duì)輸出的圖片的URL進(jìn)行替換之類(lèi)的工作。
  • upstream: upstream模塊實(shí)現(xiàn)反向代理的功能,將真正的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器上,并從后端服務(wù)器上讀取響應(yīng),發(fā)回客戶端。upstream模塊是一種特殊的handler,只不過(guò)響應(yīng)內(nèi)容不是真正由自己產(chǎn)生的,而是從后端服務(wù)器上讀取的。
  • load-balancer: 負(fù)載均衡模塊,實(shí)現(xiàn)特定的算法,在眾多的后端服務(wù)器中,選擇一個(gè)服務(wù)器出來(lái)作為某個(gè)請(qǐng)求的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。

轉(zhuǎn)自http://ningg.top/nginx-series-principle/

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