运行中的Nginx进程间的关系
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Nginx和Keepalived的组合常用于实现高可用性(High Availability, HA)的Web服务。
下面简要介绍Nginx和Keepalived的工作原理以及它们如何一起提供高可用性。
Nginx工作原理1. 反向代理:Nginx作为一个反向代理服务器,接受客户端的请求,然后将请求转发到后端服务器(如Apache、Tomcat等)。
它可以根据配置将请求分发到不同的后端服务器上,实现负载均衡。
2. 热重载:Nginx能够在不重启的情况下动态更新配置,这使得它能够快速适应服务变化,如后端服务器的故障或新增。
3. 高性能:Nginx使用异步事件驱动的方法处理请求,这使得它在处理大量并发请求时具有很高的性能。
Keepalived工作原理1. VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol):Keepalived实现VRRP协议,用于提供IP地址(虚拟IP,VIP)的高可用性。
VRRP允许多个路由器(或Keepalived实例)协同工作,共同提供虚拟IP的服务,其中一个是主路由器,负责处理所有的请求,其他的是备份路由器。
2. 健康检查:Keepalived可以配置健康检查脚本来监控Nginx实例的状态。
如果主Nginx实例发生故障,Keepalived将自动将VIP切换到备份Nginx实例上。
3. 故障转移:当主Nginx实例不可用时,Keepalived会根据配置的策略(如抢占式或非抢占式)将VIP转移给备用实例。
Nginx与Keepalived的结合1. 配置Nginx:在Nginx配置中,通常会设置一个监听端口,并将请求代理到Keepalived管理的VIP上。
2. 配置Keepalived:Keepalived配置中定义了VIP和两个Nginx 实例(主备关系)。
它使用VRRP协议确保VIP的高可用性,并使用健康检查来监控Nginx实例。
3. 故障切换:当主Nginx实例发生故障时,Keepalived会自动将VIP切换到备用Nginx实例,这样就可以确保Web服务的连续性。
nginx详细配置Nginx内容概览1、nginx简介(1)介绍 nginx的应⽤场景和具体可以做什么事情(2)介绍什么是反向代理(3)介绍什么是负载均衡(4)介绍什么是动静分离2、nginx安装(1)介绍 nginx在 linux系统中如何进⾏安装3、nginx常⽤的命令和配置⽂件(1)介绍 nginx启动、关闭、重新加载命令(2)介绍 nginx的配置⽂件4、nginx配置实例-反向代理5、nginx配置实例-负载均衡6、nginx配置实例-动静分离7、nginx原理与优化参数配置8、搭建 nginx⾼可⽤集群(1)搭建 nginx⾼可⽤集群(主从模式)(2)搭建 nginx⾼可⽤集群(双主模式)第 1 章 Nginx 简介1.1 Nginx 概述Nginx ("engine x") 是⼀个⾼性能的 HTTP 和反向代理服务器,特点是占有内存少,并发能⼒强,事实上 nginx的并发能⼒确实在同类型的⽹页服务器中表现较好,中国⼤陆使⽤ nginx⽹站⽤户有:百度、京东、新浪、⽹易、腾讯、淘宝等1.2 Nginx 作为 web 服务器Nginx 可以作为静态页⾯的 web 服务器,同时还⽀持 CGI 协议的动态语⾔,⽐如 perl、php等。
但是不⽀持 java。
Java程序只能通过与tomcat配合完成。
Nginx专为性能优化⽽开发,性能是其最重要的考量,实现上⾮常注重效率,能经受⾼负载的考验,有报告表明能⽀持⾼达50,000个并发连接数。
1.3 正向代理Nginx 不仅可以做反向代理,实现负载均衡。
还能⽤作正向代理来进⾏上⽹等功能。
正向代理:如果把局域⽹外的 Internet 想象成⼀个巨⼤的资源库,则局域⽹中的客户端要访问Internet,则需要通过代理服务器来访问,这种代理服务就称为正向代理。
1.4 反向代理反向代理,其实客户端对代理是⽆感知的,因为客户端不需要任何配置就可以访问,我们只需要将请求发送到反向代理服务器,由反向代理服务器去选择⽬标服务器获取数据后,在返回给客户端,此时反向代理服务器和⽬标服务器对外就是⼀个服务器,暴露的是代理服务器地址,隐藏了真实服务器 IP地址。
nginx底层原理Nginx,全称为“engine x”(发音为“engine-ex”),是一款高性能的HTTP和反向代理服务器,也是一款由俄罗斯的程序员Igor Sysoev所开发的自由及开放源代码的Web服务器软件。
Nginx能够出色地处理高并发、静态文件服务以及反向代理,可实现负载均衡,还能充当反向代理服务器和正向代理服务器,同时支持多种协议,如IMAP/POP3/SMTP/HTTP/HTTPS等。
Nginx的底层原理是基于事件驱动的架构,它的核心是一个引擎,它将客户端发送过来的请求分发给各个worker process,worker process再根据不同的类型的请求处理相应的逻辑,最终返回给客户端响应信息。
Nginx的底层原理分为三个部分:master 进程、工作进程和事件循环机制。
1. Master进程Master进程是Nginx的核心,它负责监听端口,当有请求进来时,它会将请求分发给相应的工作进程,并定期检查工作进程的运行状况,如果发现某个工作进程出现异常,它会重新启动一个新的工作进程来替换掉原来的工作进程,以保证服务的正常运行。
2. Worker进程Worker进程是Nginx服务的真正实现者,它负责接收Master进程分发的请求,并对请求进行处理,最后将结果返回给客户端,同时它还负责解析配置文件、编译模块、更新日志等。
3. 事件循环机制事件循环机制是一种特殊的机制,用于管理Nginx中的各种事件,它能够有效地帮助Nginx提高处理请求的效率。
Nginx采用了一种叫做“Reactor模式”的事件循环机制,它将Nginx服务程序分解成多个小模块,每个模块负责处理一种事件,当有事件发生时,会以消息的方式将事件分发给各个模块,然后每个模块处理完消息后,将结果返回给Nginx,从而使Nginx能够高效地处理大量的请求。
Nginx具有高性能、高可用性、低资源消耗等优点,它的底层原理是基于事件驱动的架构,它的核心是一个引擎,它将客户端发送过来的请求分发给各个worker process,worker process再根据不同的类型的请求处理相应的逻辑,最终返回给客户端响应信息;同时Nginx还采用了一种叫做“Reactor模式”的事件循环机制,它将Nginx服务程序分解成多个小模块,每个模块负责处理一种事件,从而使Nginx能够高效地处理大量的请求。
Nginx性能优化有这篇就够了!⽬录:1、Nginx运⾏⼯作进程数量Nginx运⾏⼯作进程个数⼀般设置CPU的核⼼或者核⼼数x2。
如果不了解cpu的核数,可以top命令之后按1看出来,也可以查看/proc/cpuinfo ⽂件 grep ^processor /proc/cpuinfo | wc -l[root@lx~]# vi/usr/local/nginx1.10/conf/nginx.confworker_processes 4;[root@lx~]# /usr/local/nginx1.10/sbin/nginx-s reload[root@lx~]# ps -aux | grep nginx |grep -v greproot 9834 0.0 0.0 47556 1948 ? Ss 22:36 0:00 nginx: master processnginxwww 10135 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker processwww 10136 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker processwww 10137 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker processwww 10138 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker process2、Nginx运⾏CPU亲和⼒⽐如4核配置:worker_processes 4;worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000⽐如8核配置:worker_processes 8;worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 0000100000010000 00100000 01000000 10000000;worker_processes最多开启8个,8个以上性能提升不会再提升了,⽽且稳定性变得更低,所以8个进程够⽤了。
ingress-nginx工作原理Ingress-Nginx是Kubernetes集群中用于管理流量和进行负载均衡的一个常用工具。
它是基于Nginx的反向代理服务器,通过将外部流量路由到集群内部的服务,实现了高性能的负载均衡和流量控制。
Ingress-Nginx的工作原理如下:1. 定义Ingress规则:管理员通过Ingress资源定义了一组规则,指定了外部请求如何访问集群中的服务。
每个Ingress规则包含了一个或多个路径和相应的服务。
2. 部署Ingress-Nginx控制器:在集群中部署Ingress-Nginx控制器,它会监听Kubernetes API Server上的Ingress资源的变化。
3. Nginx配置生成:Ingress-Nginx控制器会根据Ingress资源的定义,生成相应的Nginx配置文件。
4. 负载均衡和流量路由:Nginx根据生成的配置文件进行负载均衡和流量路由。
当外部请求到达Ingress-Nginx的Load Balancer时,它会根据配置将请求路由到对应的后端服务上进行处理。
5. SSL/TLS支持:Ingress-Nginx支持通过自签名或使用公共证书来提供加密通信,可以在Ingress规则中配置相应的TLS相关信息。
6. 日志和监控:Ingress-Nginx控制器会记录请求和回复的详细日志,可以通过这些日志来进行监控和排查问题。
7. 动态配置:管理员可以通过更新对应的Ingress资源来进行动态配置,例如更改路径、添加新的服务等,这些更改会被Ingress-Nginx控制器自动更新并应用到Nginx配置中。
总结起来,Ingress-Nginx的工作流程是定义Ingress规则 -> 部署Ingress-Nginx控制器 -> Nginx配置生成 -> 负载均衡和流量路由。
它通过控制器和Nginx的配合,使得流量可以根据规则进行分发和路由,从而实现了高效的负载均衡和流量控制。
nginx reload原理nginx reload的原理是,当执行reload命令时,nginx会将当前的配置文件进行备份,然后使用备份的配置文件来重新加载nginx,这样就可以实现在不停止服务的情况下更新nginx的配置。
在重新加载配置的过程中,nginx会先读取新的配置文件,然后根据新的配置文件来重新启动nginx,从而更新服务器的配置。
此外,nginx还支持在重新加载配置时进行平滑升级,即逐步更新nginx的各个模块,以保证服务的连续性。
nginx的平滑升级是通过在升级过程中将新的配置文件和旧的配置文件进行合并来实现的。
nginx reload的原理是通过备份和重新加载配置文件来实现在不停止服务的情况下更新nginx的配置,并且支持平滑升级以保证服务的连续性。
在实现nginx reload的过程中,还有一些关键的步骤需要注意。
首先,当nginx接收到reload命令时,它会先保存当前的配置文件到一个临时文件中,然后读取新的配置文件。
这个过程通常需要一些时间,因为nginx需要解析新的配置文件并更新其内部的数据结构。
其次,nginx在重新加载配置文件时,会先关闭当前正在运行的worker进程,然后根据新的配置文件启动新的worker进程。
这个过程中,nginx会尽可能地减少对客户端的影响,例如在关闭worker进程之前,nginx会先处理完当前正在处理的请求。
最后,nginx在重新启动worker进程之后,会进行一次自检,以确保新的配置文件没有问题。
如果自检成功,nginx就会继续提供服务;否则,nginx会恢复到旧的配置文件,并重新启动worker进程。
nginx reload的原理是通过备份和重新加载配置文件来实现不停止服务的情况下更新nginx的配置。
这个过程中,nginx 会尽可能地减少对客户端的影响,并保证服务的连续性。
除了重新加载配置文件,nginx还支持配置文件的自动重新加载。
进程之间的逻辑关系进程是计算机系统中的基本概念,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
在一个多进程的系统中,各个进程之间存在着不同的逻辑关系,这些关系对于系统的正常运行和协调工作起着至关重要的作用。
本文将从进程之间的逻辑关系展开讨论,包括进程的同步与互斥、进程的通信以及进程调度等方面。
一、进程的同步与互斥进程的同步与互斥是指多个进程之间在执行过程中的协调与合作关系。
在多进程的系统中,不同的进程可能会共享同一资源,为了保证资源的正确使用和避免冲突,进程之间需要进行同步与互斥操作。
同步操作是指多个进程按照一定的顺序执行,保证程序的正确性。
常见的同步机制有信号量、互斥锁等。
例如,在生产者-消费者模型中,生产者进程负责生产产品,消费者进程负责消费产品,两者之间需要进行同步操作,以保证生产与消费的顺序和数量的一致性。
互斥操作是指多个进程之间对共享资源的访问进行互斥控制,避免出现资源冲突。
互斥锁是实现互斥操作的常见机制,通过对共享资源进行加锁和解锁操作,保证同一时间只有一个进程可以访问共享资源。
例如,在多线程的环境中,多个线程可能同时访问同一个全局变量,通过互斥锁机制可以实现对全局变量的互斥访问,避免出现数据不一致的情况。
二、进程的通信进程的通信是指多个进程之间进行信息交换和共享资源的过程。
在一个多进程的系统中,进程之间可能需要进行数据的传递、共享内存、消息传递等操作,以实现信息的交流和共享资源的利用。
常见的进程通信方式包括管道、共享内存、消息队列、信号量等。
例如,在分布式系统中,不同的进程之间可能需要共享内存中的数据,可以通过共享内存的方式实现数据的共享和协作。
进程通信的目的是为了实现进程之间的协作与合作,共同完成任务。
通过进程通信,不同的进程可以共享资源、传递消息、协调工作,提高系统的整体性能和效率。
三、进程的调度进程调度是指操作系统根据一定的策略和算法来决定进程的执行顺序和调度方式。
在一个多进程的系统中,各个进程之间的调度关系直接影响着系统的性能和响应速度。
Nginx由内核和模块组成,其中,内核的设计非常微小和简洁,完成的工作也非常简单,仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block(location是Nginx配置中的一个指令,用于URL匹配),而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。
Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块:核心模块:HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块基础模块:HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite 模块,第三方模块:HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。
用户根据自己的需要开发的模块都属于第三方模块。
正是有了这么多模块的支撑,Nginx 的功能才会如此强大。
Nginx的模块从功能上分为如下三类。
Handlers(处理器模块)。
此类模块直接处理请求,并进行输出内容和修改headers 信息等操作。
Handlers处理器模块一般只能有一个。
Filters (过滤器模块)。
此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作,最后由Nginx输出。
Proxies (代理类模块)。
此类模块是Nginx的HTTP Upstream之类的模块,这些模块主要与后端一些服务比如FastCGI等进行交互,实现服务代理和负载均衡等功能。
图1-1展示了Nginx模块常规的HTTP请求和响应的过程。
图1-1展示了Nginx模块常规的HTTP请求和响应的过程。
Nginx本身做的工作实际很少,当它接到一个HTTP请求时,它仅仅是通过查找配置文件将此次请求映射到一个location block,而此location中所配置的各个指令则会启动不同的模块去完成工作,因此模块可以看做Nginx真正的劳动工作者。
通常一个location中的指令会涉及一个handler模块和多个filter模块(当然,多个location可以复用同一个模块)。
Nginx源码分析:3张图看懂启动及进程⼯作原理编者按:⾼可⽤架构分享及传播在架构领域具有典型意义的⽂章,本⽂由陈科在⾼可⽤架构群分享。
转载请注明来⾃⾼可⽤架构公众号「ArchNotes」。
导读:很多⼯程师及架构师都希望了解及掌握⾼性能服务器开发,阅读优秀源代码是⼀种有效的⽅式,nginx 是业界知名的⾼性能 Web 服务器实现,如何有效的阅读及理解 nginx?本⽂⽤图解的⽅式帮助⼤家来更好的阅读及理解 nginx 关键环节的实现。
陈科,⼗年⾏业从业经验,曾在浙江电信、阿⾥巴巴、华为、五⼋同城任开发⼯程及架构师等职,⽬前负责河狸家后端架构和运维。
博客地址:/wiki/doku.php图⼀:nginx 启动及内存申请过程分析任何程序都离不开启动和配置解析。
ngx 的代码离不开 ngx_cycle_s 和 ngx_pool_s 这两个核⼼数据结构,所以我们在启动之前先来分析下。
内存申请过程分为 3 步1. 假如申请的内存⼩于当前块剩余的空间,则直接在当前块中分配。
2. 假如当前块空间不⾜,则调⽤ ngx_palloc_block 分配⼀个新块然后把新块链接到 d.next中,然后分配数据。
3. 假如申请的⼤⼩⼤于当前块的最⼤值,则直接调⽤ ngx_palloc_large 分配⼀个⼤块,并且链接到 pool→large 链表中内存分配过程图解如下(图⽚来⾃⽹络)为了更好理解上⾯的图,可以参看⽂末附 2 的⼏个数据结构:ngx_pool_s 及 ngx_cycle_s。
知道了这两个核⼼数据结构之后,我们正式进⼊ main 函数,main 函数执⾏过程如下调⽤ ngx_get_options() 解析命令参数;调⽤ ngx_time_init() 初始化并更新时间,如全局变量ngx_cached_time;调⽤ ngx_log_init() 初始化⽇志,如初始化全局变量 ngx_prefix,打开⽇志⽂件ngx_log_file.fd;清零全局变量 ngx_cycle,并为 ngx_cycle.pool 创建⼤⼩为 1024B 的内存池;调⽤ ngx_save_argv() 保存命令⾏参数⾄全局变量 ngx_os_argv、ngx_argc、ngx_argv 中;调⽤ ngx_os_init() 初始化系统相关变量,如内存页⾯⼤⼩ ngx_pagesize , ngx_cacheline_size ,最⼤连接数 ngx_max_sockets 等;调⽤ ngx_crc32_table_init() 初始化 CRC 表 ( 后续的 CRC 校验通过查表进⾏,效率⾼ );调⽤ ngx_add_inherited_sockets() 继承 sockets:解析环境变量 NGINX_VAR = 'NGINX' 中的 sockets,并保存⾄ ngx_cycle.listening 数组;设置 ngx_inherited = 1;调⽤ ngx_set_inherited_sockets() 逐⼀对 ngx_cycle.listening 数组中的 sockets 进⾏设置;初始化每个 module 的 index,并计算 ngx_max_module;调⽤ ngx_init_cycle() 进⾏初始化;该初始化主要对 ngx_cycle 结构进⾏;若有信号,则进⼊ ngx_signal_process() 处理;调⽤ ngx_init_signals() 初始化信号;主要完成信号处理程序的注册;若⽆继承 sockets,且设置了守护进程标识,则调⽤ ngx_daemon() 创建守护进程;调⽤ ngx_create_pidfile() 创建进程记录⽂件;( ⾮ NGX_PROCESS_MASTER = 1 进程,不创建该⽂件 )进⼊进程主循环;若为 NGX_PROCESS_SINGLE=1模式,则调⽤ ngx_single_process_cycle() 进⼊进程循环;否则为 master-worker 模式,调⽤ ngx_master_process_cycle() 进⼊进程循环;在 main 函数执⾏过程中,有⼀个⾮常重要的函数 ngx_init_cycle,这个阶段做了什么呢?下⾯分析 ngx_init_cycle,初始化过程:1. 更新 timezone 和 time2. 创建内存池3. 给 cycle 指针分配内存4. 保存安装路径,配置⽂件,启动参数等5. 初始化打开⽂件句柄6. 初始化共享内存7. 初始化连接队列8. 保存 hostname9. 调⽤各 NGX_CORE_MODULE 的 create_conf ⽅法10. 解析配置⽂件11. 调⽤各NGX_CORE_MODULE的init_conf⽅法12. 打开新的⽂件句柄13. 创建共享内存15. 创建socket进⾏监听16. 调⽤各模块的init_module图⼆:master 进程⼯作原理及⼯作⼯程以下过程都在ngx_master_process_cycle 函数中进⾏,启动过程:1. 暂时阻塞所有 ngx 需要处理的信号2. 设置进程名称3. 启动⼯作进程4. 启动cache管理进程5. 进⼊循环开始处理相关信号master 进程⼯作过程1. 设置 work 进程退出等待时间2. 挂起,等待新的信号来临3. 更新时间4. 如果有 worker 进程因为 SIGCHLD 信号退出了,则重启 worker 进程5. master 进程退出。
nginx reload原理摘要:1.nginx简介2.nginx reload原理3.常用nginx配置文件参数4.nginx reload的实际应用5.nginx reload注意事项正文:## 1.nginx简介ginx是一款高性能的HTTP服务器和反向代理服务器,广泛应用于网站后端服务。
它具有高性能、稳定性强、易于配置等优点,受到许多开发者和运维人员的喜爱。
## 2.nginx reload原理ginx reload是指在不重启服务器的情况下,加载新的配置文件并生效。
nginx reload的原理主要是通过发送信号给正在运行的nginx进程,使其重新加载配置文件。
常用的信号有HUP(SIGHUP)和USR1(SIGUSR1)。
## 3.常用nginx配置文件参数- worker_processes:设置工作进程数,用于处理并发请求。
- worker_connections:设置每个工作进程可处理的并发连接数。
- events:设置事件模块相关参数,如事件循环器、连接队列等。
- timeout:设置客户端和服务器超时时间。
- keepalive:设置keep-alive参数,提高服务器资源利用率。
## 4.nginx reload的实际应用1.修改配置文件:当需要修改nginx配置文件时,可以通过发送HUP信号使nginx进程重新加载配置文件。
这样,无需重启服务器,便能实现配置文件的更新。
2.动态加载模块:通过发送USR1信号,可以动态加载或卸载nginx模块。
这对于在运行时切换模块,实现功能扩展十分方便。
3.重启集群:当需要对nginx集群进行升级或维修时,可以通过发送HUP 信号使所有工作进程重新加载配置文件。
此时,集群将进入热备状态,待维修完成后,重新发送HUP信号使集群恢复正常运行。
## 5.nginx reload注意事项1.确保新的配置文件语法正确,否则可能导致nginx无法正常加载配置文件。
Nginx(⼆):worker进程处理流程框架解析 Nginx 启动起来之后,会有⼏个进程运⾏:1. master 进程接收⽤户命令并做出响应; 2. worker 进程负责处理各⽹络事件,并同时接收来⾃master的处理协调命令; master 主要是⼀控制命令,我们后⾯再说,⽽worker则是处理的nginx的核⼼任务,请求转发、反向代理、负载均衡等⼯作。
所以我们先来啃啃worker这块硬⾻头吧!0. worker 主循环 worker 的启动是被master 操作的,作为⼀个 fork 出来的进程,它拥有和master⼀样的内存数据信息。
但它的活动范围相对较⼩,所以它并不会替代master的位置。
// unix/ngx_process_cycle.cvoidngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle){char *title;u_char *p;size_t size;ngx_int_t i;ngx_uint_t sigio;sigset_t set;struct itimerval itv;ngx_uint_t live;ngx_msec_t delay;ngx_core_conf_t *ccf;sigemptyset(&set);sigaddset(&set, SIGCHLD);sigaddset(&set, SIGALRM);sigaddset(&set, SIGIO);sigaddset(&set, SIGINT);sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL));sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL));sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL));sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL));if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"sigprocmask() failed");}sigemptyset(&set);size = sizeof(master_process);for (i = 0; i < ngx_argc; i++) {size += ngx_strlen(ngx_argv[i]) + 1;}title = ngx_pnalloc(cycle->pool, size);if (title == NULL) {/* fatal */exit(2);}p = ngx_cpymem(title, master_process, sizeof(master_process) - 1);for (i = 0; i < ngx_argc; i++) {*p++ = '';p = ngx_cpystrn(p, (u_char *) ngx_argv[i], size);}ngx_setproctitle(title);ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module);// 启动之后会主动启动 worker 进程ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_RESPAWN);ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);ngx_new_binary = 0;delay = 0;sigio = 0;live = 1;for ( ;; ) {if (delay) {if (ngx_sigalrm) {sigio = 0;delay *= 2;ngx_sigalrm = 0;}ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"termination cycle: %M", delay);itv.it__sec = 0;itv.it__usec = 0;itv.it__sec = delay / 1000;itv.it__usec = (delay % 1000 ) * 1000;if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"setitimer() failed");}}ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "sigsuspend");sigsuspend(&set);ngx_time_update();ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"wake up, sigio %i", sigio);ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children"); live = ngx_reap_children(cycle);}if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {ngx_master_process_exit(cycle);}if (ngx_terminate) {if (delay == 0) {delay = 50;}if (sigio) {sigio--;continue;}sigio = ccf->worker_processes + 2/* cache processes */;if (delay > 1000) {ngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL);} else {ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));}continue;}if (ngx_quit) {ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));ngx_close_listening_sockets(cycle);continue;}if (ngx_reconfigure) {ngx_reconfigure = 0;if (ngx_new_binary) {ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_RESPAWN);ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);ngx_noaccepting = 0;continue;}ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reconfiguring");cycle = ngx_init_cycle(cycle);if (cycle == NULL) {cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle;continue;}ngx_cycle = cycle;ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx,ngx_core_module);// 收到reconfig命令时,重启worker 进程ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN);ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 1);/* allow new processes to start */ngx_msleep(100);live = 1;ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));}if (ngx_restart) {ngx_restart = 0;// 收到重启命令时,传递消息给 workerngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_RESPAWN);ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);live = 1;}if (ngx_reopen) {ngx_reopen = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");ngx_reopen_files(cycle, ccf->user);ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL));}if (ngx_change_binary) {ngx_change_binary = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary");ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv);}if (ngx_noaccept) {ngx_noaccept = 0;ngx_noaccepting = 1;ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));}}}static voidngx_start_worker_processes(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t n, ngx_int_t type){ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "start worker processes");ngx_memzero(&ch, sizeof(ngx_channel_t));mand = NGX_CMD_OPEN_CHANNEL;// n 代表worker的进程数,在 nginx.conf 中配置for (i = 0; i < n; i++) {// 依次启动 worker 进程,实际上就是通过fork进⾏⼦进程启动的ngx_spawn_process(cycle, ngx_worker_process_cycle,(void *) (intptr_t) i, "worker process", type);ch.pid = ngx_processes[ngx_process_slot].pid;ch.slot = ngx_process_slot;ch.fd = ngx_processes[ngx_process_slot].channel[0];ngx_pass_open_channel(cycle, &ch);}}ngx_pid_tngx_spawn_process(ngx_cycle_t *cycle, ngx_spawn_proc_pt proc, void *data,char *name, ngx_int_t respawn){u_long on;ngx_pid_t pid;ngx_int_t s;if (respawn >= 0) {s = respawn;} else {for (s = 0; s < ngx_last_process; s++) {if (ngx_processes[s].pid == -1) {break;}}if (s == NGX_MAX_PROCESSES) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,"no more than %d processes can be spawned",NGX_MAX_PROCESSES);return NGX_INVALID_PID;}}if (respawn != NGX_PROCESS_DETACHED) {/* Solaris 9 still has no AF_LOCAL */if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, ngx_processes[s].channel) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"socketpair() failed while spawning \"%s\"", name);return NGX_INVALID_PID;}ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_CORE, cycle->log, 0,"channel %d:%d",ngx_processes[s].channel[0],ngx_processes[s].channel[1]);if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[0]) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,ngx_nonblocking_n " failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[1]) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,ngx_nonblocking_n " failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}on = 1;if (ioctl(ngx_processes[s].channel[0], FIOASYNC, &on) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"ioctl(FIOASYNC) failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}if (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETOWN, ngx_pid) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(F_SETOWN) failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}if (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(FD_CLOEXEC) failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}if (fcntl(ngx_processes[s].channel[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(FD_CLOEXEC) failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}ngx_channel = ngx_processes[s].channel[1];} else {ngx_processes[s].channel[0] = -1;ngx_processes[s].channel[1] = -1;}ngx_process_slot = s;// fork 出⼦进程出来pid = fork();switch (pid) {case -1:ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fork() failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;case0:ngx_parent = ngx_pid;ngx_pid = ngx_getpid();// ⼦进程将调⽤传⼊的处理⽅法,worker 则会进⼊循环处理事件逻辑中// 即 ngx_worker_process_cycle 循环proc(cycle, data);break;default:break;}ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "start %s %P", name, pid); ngx_processes[s].pid = pid;ngx_processes[s].exited = 0;if (respawn >= 0) {return pid;}ngx_processes[s].proc = proc;ngx_processes[s].data = data;ngx_processes[s].name = name;ngx_processes[s].exiting = 0;switch (respawn) {case NGX_PROCESS_NORESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_JUST_SPAWN:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 1;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_RESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 1;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 1;ngx_processes[s].just_spawn = 1;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_DETACHED:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 1;break;}if (s == ngx_last_process) {ngx_last_process++;}return pid;}// os/unix/ngx_process_cycle.c// worker 主循环服务static voidngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data){ngx_int_t worker = (intptr_t) data;ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER;ngx_worker = worker;ngx_worker_process_init(cycle, worker);// 进程标题 worker processngx_setproctitle("worker process");// 死循环处理 worker 事务for ( ;; ) {// ⼤部分逻辑在接受 master 传递过来折命令if (ngx_exiting) {if (ngx_event_no_timers_left() == NGX_OK) {ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");ngx_worker_process_exit(cycle);}}ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "worker cycle");// 这是其核⼼任务,检测事件、处理事件ngx_process_events_and_timers(cycle);// ⼤部分逻辑在接受 master 传递过来折命令if (ngx_terminate) {ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");ngx_worker_process_exit(cycle);}// 退出事件if (ngx_quit) {ngx_quit = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0,"gracefully shutting down");ngx_setproctitle("worker process is shutting down");if (!ngx_exiting) {ngx_exiting = 1;ngx_set_shutdown_timer(cycle);ngx_close_listening_sockets(cycle);ngx_close_idle_connections(cycle);}}// reopen 事件if (ngx_reopen) {ngx_reopen = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");ngx_reopen_files(cycle, -1);}}} 上⾯就是nginx worker的主要功能体现, 使⽤⼀个死循环提供服务. 有很多是接⼝master命令进⾏响应的逻辑, 咱们忽略其对master命令的响应,观其业务核⼼: ngx_process_events_and_timers .// event/ngx_event.c// nginx worker 处理io事件和超时队列流程voidngx_process_events_and_timers(ngx_cycle_t *cycle){ngx_uint_t flags;ngx_msec_t timer, delta;if (ngx_timer_resolution) {timer = NGX_TIMER_INFINITE;flags = 0;} else {// 获取timertimer = ngx_event_find_timer();flags = NGX_UPDATE_TIME;#if (NGX_WIN32)/* handle signals from master in case of network inactivity */if (timer == NGX_TIMER_INFINITE || timer > 500) {timer = 500;}#endif}// 使⽤锁进⾏ tcp 监听// 该锁基于 shm 实现,多进程共享内存if (ngx_use_accept_mutex) {// disabled ⽤于优化监听锁竞争,直到 ngx_accept_disabled ⼩于0if (ngx_accept_disabled > 0) {ngx_accept_disabled--;} else {// 通过 shm 获取⼀个进程锁,没抢到锁则直接返回了// 获取到accept锁之后,其会注册 read 事件监听,所以,当其返回后,则意味着数据就绪if (ngx_trylock_accept_mutex(cycle) == NGX_ERROR) {return;}// 获取到锁,设置 flagsif (ngx_accept_mutex_held) {flags |= NGX_POST_EVENTS;} else {if (timer == NGX_TIMER_INFINITE|| timer > ngx_accept_mutex_delay){timer = ngx_accept_mutex_delay;}}}}// post 事件队列不为空,则触发事件处理if (!ngx_queue_empty(&ngx_posted_next_events)) {ngx_event_move_posted_next(cycle);timer = 0;}delta = ngx_current_msec;// 处理事件 ngx_event_actions.process_events, 将会进⾏阻塞等待// 此处的 ngx_event_actions 由系统决定如何初始化,如 linux 下// 使⽤ event/modules/ngx_epoll_module.c 中的定义 ngx_event_actions = ngx_epoll_module_ctx.actions;// ⽽其他系统则另外决定, 总体来说可能有以下⼏种可能// ngx_devpoll_module_ctx.actions;// ngx_epoll_module_ctx.actions;// ngx_eventport_module_ctx.actions;// ngx_iocp_module_ctx.actions;// ngx_kqueue_module_ctx.actions;// ngx_select_module_ctx.actions;// ngx_poll_module_ctx.actions;/*** 其定义样例如下:static ngx_event_module_t ngx_select_module_ctx = {&select_name,NULL, /* create configuration */ngx_select_init_conf, /* init configuration */{ngx_select_add_event, /* add an event */ngx_select_del_event, /* delete an event */ngx_select_add_event, /* enable an event */ngx_select_del_event, /* disable an event */NULL, /* add an connection */NULL, /* delete an connection */NULL, /* trigger a notify */ngx_select_process_events, /* process the events */ngx_select_init, /* init the events */ngx_select_done /* done the events */}};*/(void) ngx_process_events(cycle, timer, flags);// 计算耗时delta = ngx_current_msec - delta;ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"timer delta: %M", delta);// 处理 posted 事件,它存放在 ngx_posted_accept_events 队列中ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_accept_events);// 处理完事件后,释放锁if (ngx_accept_mutex_held) {ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex);}// 处理超时的任务if (delta) {ngx_event_expire_timers();}// 读写事件将会被添加到 ngx_posted_events 队列中ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_events);} 以上也就是nginx worker的主要功能框架了: 1. 先通过shm获取tcp的监听锁, 避免socket惊群; 2. 获取到锁的worker进程, 将会注册accept的read事件,没有抢到锁的进程不会⽴即返回,因为他还可以继续处理其他事件,以及在之前被监听到的socket(此处io事件处理决定了worker不会进⾏空转); 3. 如果有 ngx_posted_next_events 队列, 则先处理其队列请求; 4. 根据系统类型调⽤⽹络io模块, select 机制接收io事件; 5. 接⼊accept事件后, 释放accept锁(基于shm); 6. 处理过期超时队列; 7. 处理普通的已接⼊的socket的读写事件; ⼀次处理往往只会处理部分事件, ⽐如可能只是处理了 accept, read 则需要在下⼀次或n次之后才会处理, 这也是异步机制⾮阻塞的体现.1. worker 时序图 下⾯我先给到⼀个整个worker的⼯作时序图, 以便有个整体的认知. 接下来我们从⼏个点依次简单看看 nginx 是如何处理各细节的.2. 获取accept锁及注册accept事件 由于nginx是基于多进程实现的并发处理, 那么各进程必然都需要监听相同的端⼝数据, 如果没有锁控制, 则当有事件到达时, 必然导致各进程同时被唤醒, 即所谓的惊群. 所以, nginx 提供了⼀个锁机制, 使同⼀时刻只有⼀个进程在监听某端⼝, 从⽽避免竞争. 实现⽅式是基于共享内存 shm 实现.(如果是多线程⽅式会更简单哟)// event/ngx_event_accept.cngx_int_tngx_trylock_accept_mutex(ngx_cycle_t *cycle){// ⾸先获取shm锁, 通过 shm 实现进程数据共享if (ngx_shmtx_trylock(&ngx_accept_mutex)) {ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"accept mutex locked");// 如果上⼀次就是⾃⼰执⾏的accept操作, 则直接返回// 否则需要重新注册accept监听if (ngx_accept_mutex_held && ngx_accept_events == 0) {return NGX_OK;}// 注册 accept 事件if (ngx_enable_accept_events(cycle) == NGX_ERROR) {ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex);return NGX_ERROR;}ngx_accept_events = 0;ngx_accept_mutex_held = 1;return NGX_OK;}ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"accept mutex lock failed: %ui", ngx_accept_mutex_held);if (ngx_accept_mutex_held) {// 如果没有获取到锁,则将之前注册的 accept 事件取消,避免惊群if (ngx_disable_accept_events(cycle, 0) == NGX_ERROR) {return NGX_ERROR;}ngx_accept_mutex_held = 0;}// 不管有没有获取到锁, 都会执⾏后续的逻辑, 因为除了 accept 外, 还有read/write事件需要处理return NGX_OK;}// core/ngx_shmtx.c, 获取锁,锁的值为当前进程idngx_uint_tngx_shmtx_trylock(ngx_shmtx_t *mtx){return (*mtx->lock == 0 && ngx_atomic_cmp_set(mtx->lock, 0, ngx_pid));}// 注册 accept 事件监听// event/ngx_event_accept.cngx_int_tngx_enable_accept_events(ngx_cycle_t *cycle){ngx_uint_t i;ngx_listening_t *ls;ngx_connection_t *c;ls = cycle->listening.elts;for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) {c = ls[i].connection;if (c == NULL || c->read->active) {continue;}// 注册accept事件,READ ?// 交由 ngx_event_actions.add 处理, 实际运⾏由系统决定, 如 ngx_select_add_event if (ngx_add_event(c->read, NGX_READ_EVENT, 0) == NGX_ERROR) {return NGX_ERROR;}}return NGX_OK;}// event/module/ngx_select_module.c// 注册⼀个 io 事件监听, fd_setstatic ngx_int_tngx_select_add_event(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags){ngx_connection_t *c;c = ev->data;ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, 0,"select add event fd:%d ev:%i", c->fd, event);if (ev->index != NGX_INVALID_INDEX) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, 0,"select event fd:%d ev:%i is already set", c->fd, event);return NGX_OK;}if ((event == NGX_READ_EVENT && ev->write)|| (event == NGX_WRITE_EVENT && !ev->write)){ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, 0,"invalid select %s event fd:%d ev:%i",ev->write ? "write" : "read", c->fd, event);return NGX_ERROR;}if (event == NGX_READ_EVENT) {FD_SET(c->fd, &master_read_fd_set);} else if (event == NGX_WRITE_EVENT) {FD_SET(c->fd, &master_write_fd_set);}if (max_fd != -1 && max_fd < c->fd) {max_fd = c->fd;}ev->active = 1;event_index[nevents] = ev;ev->index = nevents;nevents++;return NGX_OK;} 主要就是shm的应⽤,以及fd_set处理。
lnmp原理LNMP是一款集成了Nginx、MySQL、PHP的Web服务器软件。
它采用了多进程、事件驱动、异步非阻塞I/O的架构,可以支持大量的并发连接,具有高性能、高可靠性和高扩展性等特点。
本文将从LNMP的原理入手,详细介绍其工作原理。
1. NginxNginx通过一个主进程来控制多个工作进程,该进程负责启动和关闭其他进程,并处理外部信号。
(2)工作进程Nginx通过fork子进程的方式来启动多个工作进程,每个工作进程都独立运行。
它们之间不会互相干扰,可以处理独立的任务。
(3)事件模型Nginx采用了事件模型来处理网络事件,它通过epoll模型来实现高效地事件处理。
当某个连接有事件产生时,Nginx会将该事件通知到对应的工作进程,由它来处理。
(4)反向代理Nginx还可以作为反向代理服务器,其工作原理是将请求发送到后端服务器,将响应返回给客户端。
客户端并不知道请求的是哪个后端服务器。
(5)负载均衡Nginx的另一个常用功能是负载均衡,它可以将请求分发到多个后端服务器上,从而提高系统的稳定性和可用性。
2. MySQLMySQL是一款开源的关系型数据库,主要用于存储和管理数据。
它采用了客户端-服务器模型,即客户端发送请求,服务器返回响应。
MySQL的工作原理是:(1)连接管理MySQL在启动时会启动一个进程,在其运行期间,所有的客户端请求都将由该进程来处理。
每个客户端连接都会被分配一个线程来处理请求,线程用完后将会被回收。
(2)数据存储MySQL将数据存储在表中,每个表包含多个行,每行包含多个列。
MySQL采用了B+树索引来实现数据的高效访问,使得数据的访问速度更快。
(3)事务处理MySQL支持事务处理,事务是一组有序的操作,可以保证数据的一致性和完整性。
当一个事务提交时,它所涉及到的所有操作要么全部执行成功,要么全部失败。
这种机制可以保证数据的完整性和一致性。
3. PHPPHP是一种开源脚本语言,主要用于Web开发。
nginx限流熔断机制【实用版】目录1.Nginx 简介2.限流熔断机制的作用3.Nginx 的进程机制4.限流熔断的配置方法5.性能优化和动态负载6.高可用性7.总结正文1.Nginx 简介ginx 是一款高性能的 Web 服务器,具有访问代理、负载均衡、内容缓存等功能。
在客户端访问流量到后台应用服务器的负载均衡和请求转发方面表现优秀。
在微服务架构中,Nginx 可以作为网关应用,为前端请求提供统一的入口。
2.限流熔断机制的作用限流熔断机制是一种保护服务器免受流量过载的策略。
当服务器接收到的请求超过其处理能力时,限流熔断机制会自动切断额外的请求,以保护服务器的稳定性。
在 Nginx 中,可以通过配置限流熔断来实现这一功能。
3.Nginx 的进程机制ginx 采用多进程的工作模式,每个进程可以处理一定数量的并发请求。
当某个进程处理请求过多时,其性能可能会下降。
因此,在配置 Nginx时,需要合理设置进程数量,以保证服务器的稳定性和性能。
4.限流熔断的配置方法在 Nginx 中,可以通过配置限流模块来实现限流熔断。
常见的配置方法包括:- 限制每个 IP 地址的连接数:通过配置`limit_conn_zone`模块,可以限制每个 IP 地址同时建立的连接数。
- 限制每个请求的速率:通过配置`limit_req_zone`模块,可以限制每个请求的速率,从而实现限流的目的。
- 限制总连接数:通过配置`limit_conn`模块,可以限制服务器总的连接数,以防止连接过多导致性能下降。
5.性能优化和动态负载为了提高 Nginx 的性能,可以采取以下措施:- 使用内容缓存:通过配置`cache`模块,可以将经常访问的静态资源缓存到本地,减少服务器的负担。
- 启用动态负载:通过配置`http_upstream`模块,可以将服务器的负载分配给多个后端服务器,以提高整体性能。
- 优化配置参数:合理调整 Nginx 的配置参数,如`worker_processes`、`connect_timeout`等,以提高服务器性能。
nginx的工作原理Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器。
它使用事件驱动的架构,采用异步的I/O模型,因此能够处理高并发的请求。
Nginx的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:1.启动和初始化:Nginx的启动程序会读取配置文件,并根据配置文件中的指令进行初始化。
配置文件指定了Nginx的全局参数、服务器块(server block)和位置(location)块。
服务器块定义了虚拟服务器的配置,而位置块用于匹配客户端请求的URL路径。
2.处理客户端请求:Nginx维护一个主事件循环,用于监听客户端的连接和请求。
当有新的客户端连接到Nginx服务器时,它会创建一个新的连接句柄,并将其加入到事件循环中。
当客户端发送请求时,Nginx会从连接句柄中读取请求数据,并将其解析成HTTP请求。
3.配置解析:Nginx根据配置文件中的服务器块和位置块来确定如何处理请求。
首先,它会根据请求的主机名(Host字段)找到对应的虚拟主机配置。
然后,根据请求的URL路径匹配到对应的位置块。
4.处理静态文件:如果请求的URL路径对应着一个静态文件,Nginx会尝试直接返回该文件。
它会首先检查磁盘上是否存在该文件,如果存在则通过sendfile系统调用将文件内容发送到客户端。
这个过程是高效的,因为文件内容无需经过用户空间和内核空间的拷贝。
5.代理请求:如果请求的URL路径不是静态文件,Nginx会将其转发给对应的后端服务器。
Nginx作为反向代理服务器,能够将请求转发给多个后端服务器,并根据一定的负载均衡算法选择合适的服务器。
Nginx使用代理模块来实现请求的转发和负载均衡。
6.日志记录:Nginx能够记录客户端请求和服务器响应的日志。
管理员可以通过配置文件来指定日志格式和存储位置。
Nginx的日志模块可以记录请求的方法、URL、状态码、响应时间等信息,这对于监控和故障排查非常有用。
7.处理并发连接:Nginx使用多进程或多线程来处理并发的连接。
nginx的工作原理
Nginx的工作原理是基于事件驱动模型,主要分为以下几个步骤:
1. 接收客户端请求:Nginx通过监听一个或多个网络端口,来
接收客户端的请求。
它使用多路复用技术来高效地同时接收多个连接。
2. 处理请求:当Nginx接收到客户端请求后,会按照配置文件中的规则进行匹配,并且根据配置文件中的指令,选择与请求匹配的服务器块进行处理。
3. 完成请求:根据请求的内容和配置文件中的规则,Nginx可
以进行各种处理,包括反向代理、负载均衡、动态内容处理等。
然后将处理结果返回给客户端。
4. 处理多个请求:Nginx使用异步非阻塞的模型,能够处理多
个并发的客户端请求。
它可以同时处理大量的请求和连接,而不会因为某个请求的处理时间过长而影响其他请求。
5. 对请求进行缓存:Nginx可以对静态资源进行缓存,以减少
对后台服务器的负载,提高响应速度。
总体来说,Nginx的工作原理是通过事件驱动模型,高效地接
收和处理客户端请求,并且可以同时处理大量的并发请求,提供反向代理、负载均衡等功能,以提高系统的性能和可靠性。
nginx启动,重启,关闭命令停⽌操作停⽌操作是通过向nginx进程发送信号(什么是信号请参阅linux⽂章)来进⾏的步骤1:查询nginx主进程号 ps -ef | grep nginx 在进程列表⾥⾯找master进程,它的编号就是主进程号了。
步骤2:发送信号从容停⽌Nginx: kill -QUIT 主进程号快速停⽌Nginx: kill -TERM 主进程号强制停⽌Nginx: pkill -9 nginx 另外,若在nginx.conf配置了pid⽂件存放路径则该⽂件存放的就是Nginx主进程号,如果没指定则放在nginx的logs⽬录下。
有了pid⽂件,我们就不⽤先查询Nginx的主进程号,⽽直接向Nginx发送信号了,命令如下: kill -信号类型'/usr/nginx/logs/nginx.pid' 平滑重启如果更改了配置就要重启Nginx,要先关闭Nginx再打开?不是的,可以向Nginx 发送信号,平滑重启。
平滑重启命令: kill -HUP 住进称号或进程号⽂件路径或者使⽤/usr/nginx/sbin/nginx -s reload注意,修改了配置⽂件后最好先检查⼀下修改过的配置⽂件是否正确,以免重启后Nginx出现错误影响服务器稳定运⾏。
判断Nginx配置是否正确命令如下:nginx -t -c /usr/nginx/conf/nginx.conf或者/usr/nginx/sbin/nginx -t平滑升级如果服务器正在运⾏的Nginx要进⾏升级、添加或删除模块时,我们需要停掉服务器并做相应修改,这样服务器就要在⼀段时间内停⽌服务,Nginx可以在不停机的情况下进⾏各种升级动作⽽不影响服务器运⾏。
步骤1:如果升级Nginx程序,先⽤新程序替换旧程序⽂件,编译安装的话新程序直接编译到Nginx安装⽬录中。
步骤2:执⾏命令 kill -USR2 旧版程序的主进程号或进程⽂件名此时旧的Nginx主进程将会把⾃⼰的进程⽂件改名为.oldbin,然后执⾏新版 Nginx。
nginx前后端调用原理标题,深入理解Nginx前后端调用原理。
Nginx是一个高性能的开源Web服务器,同时也可以作为反向代理服务器、负载均衡器和HTTP缓存服务器。
它的灵活性和高性能使得它成为许多网站和应用程序的首选。
在实际应用中,Nginx经常被用于与后端应用程序进行交互,以提供更好的性能和可靠性。
在Nginx中,前后端调用是通过一系列的请求和响应过程来实现的。
下面我们将深入探讨Nginx前后端调用的原理。
1. 反向代理。
Nginx可以作为反向代理服务器,将客户端的请求转发给后端的应用服务器。
当客户端发送请求时,请求首先到达Nginx服务器,然后Nginx会根据配置的规则将请求转发给后端的应用服务器。
这种方式可以隐藏后端服务器的真实IP地址,提高安全性,并且可以实现负载均衡和高可用性。
2. 负载均衡。
Nginx可以通过负载均衡模块来分发请求到多个后端服务器上,以实现更好的性能和可靠性。
负载均衡可以根据不同的算法(如轮询、IP哈希、最少连接等)来分配请求,从而避免单个服务器的过载,提高系统的整体性能。
3. 缓存。
Nginx还可以作为HTTP缓存服务器,缓存静态资源或动态页面,以减轻后端服务器的压力,加快页面加载速度。
当客户端请求静态资源时,Nginx可以直接返回缓存的内容,而不需要向后端服务器发起请求,从而提高了整体的响应速度。
总结。
通过以上的介绍,我们可以看到Nginx在前后端调用中发挥着重要的作用。
它不仅可以实现反向代理、负载均衡和缓存,还可以提高系统的性能和可靠性。
因此,深入理解Nginx前后端调用的原理对于构建高性能、高可用的Web应用是非常重要的。
希望本文能帮助读者更好地理解Nginx的工作原理,从而更好地应用它来构建稳定高效的Web应用。
nginx 的工作流程nginx是一款高性能的Web服务器和反向代理服务器,其工作流程可以概括为请求处理、配置解析和响应返回三个主要步骤。
一、请求处理当nginx接收到客户端发送的请求时,首先会进行请求的解析和处理。
这个过程包括以下几个步骤:1. 连接建立:nginx会与客户端建立TCP连接,通过监听指定的端口来接收客户端的请求。
2. 接收请求头:nginx会接收并解析客户端发送过来的请求头部信息,包括请求方法、请求URI、协议版本等。
3. URI解析:nginx会解析请求URI,判断请求的资源是静态文件还是动态页面,以便后续做出不同的处理。
4. 请求转发:根据配置文件中的规则,nginx会将请求转发给相应的后端服务器进行处理。
如果是静态文件,nginx会直接返回文件内容;如果是动态页面,nginx会将请求转发给后端的应用服务器。
二、配置解析nginx的配置文件是其工作的重要组成部分,通过配置文件可以实现对服务器的灵活控制。
配置解析的过程如下:1. 读取配置文件:nginx会读取指定的配置文件,通常是nginx.conf。
2. 配置项解析:nginx会解析配置文件中的各个配置项,包括全局配置项和各个虚拟主机的配置项。
3. 配置检查:nginx会检查配置文件的语法和逻辑错误,如果有错误会提示并拒绝启动。
4. 配置生效:配置文件解析完成后,nginx会根据配置项的设置来决定如何处理请求,包括监听端口、代理规则、缓存设置等。
三、响应返回当nginx接收到后端服务器处理完的响应后,会将响应返回给客户端。
这个过程包括以下几个步骤:1. 接收响应:nginx会从后端服务器接收到处理完的响应,包括响应头和响应体。
2. 响应处理:nginx会对响应进行处理,包括对响应头进行解析和处理,判断是否需要进行压缩、缓存等操作。
3. 响应返回:nginx会将处理完的响应返回给客户端,包括响应头和响应体。
如果是静态文件,nginx会直接返回文件内容;如果是动态页面,nginx会将响应返回给客户端。
nginx异步非阻塞原理Nginx是一个高性能的开源Web服务器和反向代理服务器,它以其异步非阻塞的特性而著名。
在理解Nginx的异步非阻塞原理之前,我们需要了解什么是同步阻塞和异步非阻塞。
同步阻塞是指在进行IO操作时,调用线程会一直等待IO操作的完成,直到数据返回才能继续进行后续的操作。
这种方式的问题在于,如果IO操作耗时很长,线程将一直被阻塞,无法处理其他请求,导致整个系统的吞吐量下降。
异步非阻塞是指在进行IO操作时,调用线程不会等待IO操作的完成,而是继续处理其他请求。
当IO操作完成后,会通知调用线程进行后续操作。
这种方式的优势在于,线程在等待IO操作的过程中可以处理其他请求,充分利用CPU资源,提高系统的吞吐量。
Nginx之所以能实现异步非阻塞的特性,是因为它采用了事件驱动的架构。
下面将介绍Nginx异步非阻塞的原理。
1. Master-Worker进程架构Nginx采用了Master-Worker进程架构,由一个Master进程和多个Worker进程组成。
Master进程负责管理Worker进程的启动和停止,而Worker进程负责处理实际的客户端请求。
2. 事件驱动的工作模式Nginx的Worker进程以事件驱动的方式运行,它通过使用系统的I/O多路复用机制来监听多个客户端连接。
常用的I/O多路复用技术有select、poll、epoll等,Nginx使用epoll来实现异步非阻塞的特性。
3. 异步事件的处理当一个客户端连接请求到达后,Nginx会将其封装成一个事件,并通过epoll的接口将其添加到事件驱动的机制中。
Worker进程会不断地监听这些事件,当有可读或可写的事件发生时,Worker进程会立即处理这些事件。
4. 事件回调函数Nginx使用事件回调函数来处理每个事件的具体操作。
它通过设置不同的回调函数来响应不同的事件类型,例如读事件会触发读回调函数,写事件会触发写回调函数。
这样就实现了在处理每个事件时的异步非阻塞操作。
nginx 匹配规则Nginx是一种高性能的HTTP和反向代理服务器,广泛应用在Web 应用的负载平衡和缓存,也可以作为一个邮件代理服务器。
在Nginx 中,有一系列的“匹配规则”,能帮助管理员或开发人员应用更有效率而高效率的请求处理。
本文将用以下步骤对Nginx的匹配规则进行深入讨论:首先,要明白Nginx的匹配规则的基本原则:规则的执行顺序是“最接近的匹配最先执行”。
这意味着Nginx会将符合最多条件的规则最先应用,而不是按照设定的顺序执行,因此需要精确创建规则才能够确保正确的行为,同时也需要清楚的理解不同的规则优先级关系才能避免不必要的错误。
其次,要明白Nginx的“解析优先级”,Nginx在解析请求时,会根据下列几个优先级找出可用规则:1)路径优先级:如果请求路径精确匹配某个规则,则会优先使用该规则;2)主机优先级:如果请求的主机名称和服务器配置匹配,则优先使用该规则;3)协议优先级:如果请求使用某个协议,则优先使用该规则; 4)其它优先级:还有一些其它的一般优先级,如HTTP首部,HTTP 方法,查询参数等。
除此之外,Nginx还提供了表达式,用户可以使用表达式来检索URL中的字符串或者URI参数中的参数值,从而更好的匹配规则。
Nginx的匹配规则有:1)*:匹配任意的字符;2)^:匹配以某个字符开头的字符;3)$:匹配以某个字符结尾的字符;4)?:匹配任意一个字符;5)+:匹配一个或多个字符;6)-:匹配一个或多个连续的字符;7)|:匹配在|之前或之后的任意一个字符。
此外,Nginx还提供了一些用于在匹配规则中使用正则表达式的指令,如rewrite”,“if”,它们能够更灵活的使用正则表达式来检索URL中的字符串或根据URI参数做出相应处理,从而给Nginx的路由请求提供更多的控制,有利于提高程序的性能和管理效率。
总而言之,Nginx的匹配规则是一种灵活的模式,它能够以解析优先级的方式,帮助用户快速找出符合要求的规则,并应用其中的表达式。
运行中的Nginx进程间的关系
《深入理解Nginx:模块开发与架构解析》第2章Nginx的配置,本章的目的是熟悉Nginx的配置文件,包括配置文件的语法格式、运行所有Nginx服务必须具备的基础配置以及使用HTTP核心模块配置静态Web服务器的方法,最后还会介绍反向代理服务器。
本节为大家介绍运行中的Nginx进程间的关系。
Nginx的配置
Nginx拥有大量官方发布的模块和第三方模块,这些已有的模块可以帮助我们实现Web服务器上很多的功能。
使用这些模块时,仅仅需要增加、修改一些配置项即可。
因此,本章的目的是熟悉Nginx的配置文件,包括配置文件的语法格式、运行所有Nginx服务必须具备的基础配置以及使用HTTP核心模块配置静态Web服务器的方法,最后还会介绍反向代理服务器。
通过本章的学习,读者可以:熟练地配置一个静态Web服务器;对影响Web服务器性能的各个配置项有深入的理解;对配置语法有全面的了解。
通过互联网或其他途径得到任意模块的配置说明,然后可通过修改nginx.conf文件来使用这些模块的功能。
2.1 运行中的Nginx进程间的关系
在正式提供服务的产品环境下,部署Nginx时都是使用一个master进程来管理多个worker进程,一般情况下,worker 进程的数量与服务器上的CPU核心数相等。
每一个worker进程都是繁忙的,它们在真正地提供互联网服务,master进程则很“清闲”,只负责监控管理worker进程。
worker进程之间通过共享内存、原子操作等一些进程间通信机制来实现负载均衡等功能(第9章将会介绍负载均衡机制,第14章将会介绍负载均衡锁的实现)。
部署后Nginx进程间的关系如图2-1所示。
Nginx是支持单进程(master进程)提供服务的,那么为什么产品环境下要按照master-worker方式配置同时启动多个进程呢?这样做的好处主要有以下两点:
由于master进程不会对用户请求提供服务,只用于管理真正提供服务的worker进程,所以master进程可以是唯一的,它仅专注于自己的纯管理工作,为管理员提供命令行服务,包括诸如启动服务、停止服务、重载配置文件、平滑升级程序等。
master进程需要拥有较大的权限,例如,通常会利用root用户启动master进程。
worker进程的权限要小于或等于master进程,这样master进程才可以完全地管理worker进程。
当任意一个worker进程出现错误从而导致coredump 时,master进程会立刻启动新的worker进程继续服务。
多个worker进程处理互联网请求不但可以提高服务的健壮性(一个worker进程出错后,其他worker进程仍然可以正常提供服务),最重要的是,这样可以充分利用现在常见的SMP多核架构,从而实现微观上真正的多核并发处理。
因此,用一个进程(master进程)来处理互联网请求肯定是不合适的。
另外,为什么要把worker进程数量设置得与CPU核心数量一致呢?这正是Nginx与Apache服务器的不同之处。
在Apache上每个进程在一个时刻只处理一个请求,因此,如果希望Web服务器拥有并发处理的请求数更多,就要把Apache的进程或线程数设置得更多,通常会达到一台服务器拥有几百个工作进程,这样大量的进程间切换将带来无谓的系统资源消耗。
而Nginx则不然,一个worker进程可以同时处理的请求数只受限于内存大小,而且在架构设计上,不同的worker进程之间处理并发请求时几乎没有同步锁的限制,worker进程通常不会进入睡眠状态,因此,当Nginx上的进程数与CPU核心数相等时(最好每一个worker进程都绑定特定的CPU核心),进程间切换的代价是最小的。
举例来说,如果产品中的服务器CPU核心数为8,那么就需要配置8个worker进程(见图2-2)。
如果对路径部分都使用默认配置,那么Nginx运行目录为/usr/local/nginx,其目录结构如下。
1.|---sbin
2.| |---nginx
3.|---conf
4.| |---koi-win
5.| |---koi-utf
6.| |---win-utf
7.| |---mime.types
8.| |---mime.types.default
9.| |---fastcgi_params
10.| |---fastcgi_params.default
11.| |---fastcgi.conf
12.| |---fastcgi.conf.default
13.| |---uwsgi_params
14.| |---uwsgi_params.default
15.| |---scgi_params
16.| |---scgi_params.default
17.| |---nginx.conf
18.| |---nginx.conf.default
19.|---logs
20.| |---error.log
21.| |---access.log
22.| |---nginx.pid
23.|---html
24.| |---50x.html
25.| |---index.html
26.|---client_body_temp
27.|---proxy_temp
28.|---fastcgi_temp
29.|---uwsgi_temp
30.|---scgi_temp。