Nginx：nginx服務(wù)器的整體架構(gòu)詳解
【溫馨提醒】文章內(nèi)容僅供參考,海外服務(wù)器租用\托管方案,請咨詢YINGSOO客服,24小時免費電話400-630-3752
【熱門主機(jī)】YINGSOO云服務(wù)器丨韓國云服務(wù)器推薦丨香港云服務(wù)器租用丨云服務(wù)器 日本
【熱搜問題】海外云主機(jī)租用哪家好?海外云主機(jī)好在哪?
引言：眾所周知，nginx 服務(wù)器是一個高性能的 web 和反向代理服務(wù)器。nginx 在激烈的 web 服務(wù)器競爭中依舊保持良好的發(fā)展勢頭，一度成為 web 服務(wù)器市場的后期之秀，這一切跟 nginx 的架構(gòu)設(shè)計是分不開的。
一、nginx 模塊化設(shè)計
高度模塊化的設(shè)計是 nginx 的架構(gòu)基礎(chǔ)。nginx 服務(wù)器被分解為多個模塊，每個模塊就是一個功能模塊，只負(fù)責(zé)自身的功能，模塊之間嚴(yán)格遵循“高內(nèi)聚，低耦合”的原則。
核心模塊
核心模塊是 nginx 服務(wù)器正常運行必不可少的模塊，提供錯誤日志記錄、配置文件解析、事件驅(qū)動機(jī)制、進(jìn)程管理等核心功能。
標(biāo)準(zhǔn) Http 模塊
標(biāo)準(zhǔn) Http 模塊提供 Http 協(xié)議解析相關(guān)的功能，如：端口配置、網(wǎng)頁編碼設(shè)置、Http 響應(yīng)頭設(shè)置等。
可選 Http 模塊
可選 Http 模塊主要用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的 Http 功能，讓 nginx 能處理一些特殊的服務(wù)，如：Flash 多媒體傳輸、解析 geoip 請求、ssL 支持等。
郵件服務(wù)模塊
郵件服務(wù)模塊主要用于支持 nginx 的郵件服務(wù)，包括對 pop3 協(xié)議、imAp 協(xié)議和 smtp 協(xié)議的支持。
第三方模塊
第三方模塊是為了擴(kuò)展 nginx 服務(wù)器應(yīng)用，完成開發(fā)者自定義功能，如：Json 支持、Lua 支持等。
二、nginx 請求處理方式
nginx 是一個高性能的 web 服務(wù)器，能夠同時處理大量的并發(fā)請求。它結(jié)合多進(jìn)程機(jī)制和異步機(jī)制，異步機(jī)制使用的是異步非阻塞方式，接下來就給大家介紹一下 nginx 的多線程機(jī)制和異步非阻塞機(jī)制。
多進(jìn)程
服務(wù)器每當(dāng)收到一個客戶端時。就有服務(wù)器主進(jìn)程（master process）生成一個子進(jìn)程（worker process）出來和客戶端建立連接進(jìn)行交互，直到連接斷開，該子進(jìn)程就結(jié)束了。使用進(jìn)程的好處是各個進(jìn)程之間相互獨立，不需要加鎖，減少了使用鎖對性能造成影響，同時降低編程的復(fù)雜度，降低開發(fā)成本。其次，采用獨立的進(jìn)程，可以讓進(jìn)程互相之間不會影響，如果一個進(jìn)程發(fā)生異常退出時，其它進(jìn)程正常工作，master 進(jìn)程則很快啟動新的 worker 進(jìn)程，確保服務(wù)部中斷，將風(fēng)險降到最低。缺點是操作系統(tǒng)生成一個子進(jìn)程需要進(jìn)行內(nèi)存復(fù)制等操作，在資源和時間上會產(chǎn)生一定的開銷；當(dāng)有大量請求時，會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。
異步非阻塞
每個工作進(jìn)程使用異步非阻塞方式，可以處理多個客戶端請求。當(dāng)某個工作進(jìn)程接收到客戶端的請求以后，調(diào)用 io 進(jìn)行處理，如果不能立即得到結(jié)果，就去處理其他的請求（即為非阻塞）；而客戶端在此期間也無需等待響應(yīng)，可以去處理其他事情（即為異步）；當(dāng) io 返回時，就會通知此工作進(jìn)程；該進(jìn)程得到通知，暫時掛起當(dāng)前處理的事務(wù)去響應(yīng)客戶[臺灣服務(wù)器租用]端請求。
三、nginx 事件驅(qū)動模型
在 nginx 的異步非阻塞機(jī)制中，工作進(jìn)程在調(diào)用 io 后，就去處理其他的請求，當(dāng) io 調(diào)用返回后，會通知該工作進(jìn)程。對于這樣的系統(tǒng)調(diào)用，主要使用 nginx 服務(wù)器的事件驅(qū)動模型來實現(xiàn)。
如上圖所示，nginx 的事件驅(qū)動模型由事件收集器、事件發(fā)送器和事件處理器三部分基本單元組成。其中，事件收集器負(fù)責(zé)收集 worker 進(jìn)程的各種 io 請求，事件發(fā)送器負(fù)責(zé)將 io 事件發(fā)送到事件處理器，而事件處理器負(fù)責(zé)各種事件的響應(yīng)工作。
事件發(fā)送器將每個請求放入一個待處理事件的列表，使用非阻塞 i/o 方式調(diào)用“事件處理器”來處理該請求。其處理方式稱為“多路 io 復(fù)用方法”，常見的包括以下三種：select 模型、poll 模型、epoll 模型。
針對上面的技術(shù)我特意整理了一下，有很多技術(shù)不是靠幾句話能講清楚，所以干脆找朋友錄制了一些視頻，很多問題其實答案很簡單，但是背后的思考和邏輯不簡單，要做到知其然還要知其所以然。如果想學(xué)習(xí)Java工程化、高性能及分布式、深入淺出。微服務(wù)、spring，mybatis，netty源碼分析的朋友可以加我的Java進(jìn)階群：433540541，群里有阿里大牛直播講解技術(shù)，以及Java大型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的視頻免費分享給大家。
四、nginx 設(shè)計架構(gòu)
nginx 服務(wù)器使用 master/worker 多進(jìn)程模式。多線程啟動和執(zhí)行的流程如下：主程序 master process 啟動后，通過一個 for 循環(huán)來接收和處理外部信號；主進(jìn)程通過 fork() 函數(shù)產(chǎn)生子進(jìn)程，每個子進(jìn)程執(zhí)行一個 for 循環(huán)來實現(xiàn) nginx 服務(wù)器對事件的接收和處理。
一般推薦 worker 進(jìn)程數(shù)與 cpu 內(nèi)核數(shù)一致，這樣一來不存在大量的子進(jìn)程生成和管理任務(wù)，避免了進(jìn)程之間競爭 cpU 資源和進(jìn)程切換的開銷。而且 nginx 為了更好的利用多核特性，提供了 cpu 親緣性的綁定選項，我們可以將某一個進(jìn)程綁定在某一個核上，這樣就不會因為進(jìn)程的切換帶來 cache 的失效。
對于每個請求，有且只有一個工作進(jìn)程對其處理。首先，每個 worker 進(jìn)程都是從 master 進(jìn)程 fork 過來，在 master 進(jìn)程里面，先建立好需要 listen 的 socket（listenfd）之后，然后再 fork 出多個 worker 進(jìn)程。所有 worker 進(jìn)程的 listenfd 會在新連接到來時變得可讀，為保證只有一個進(jìn)程處理該連接，所有 worker 進(jìn)程在注冊 listenfd 讀事件前搶 accept_mutex，搶到互斥鎖的那個進(jìn)程注冊 listenfd 讀事件，在讀事件里調(diào)用 accept 接受該連接。當(dāng)一個 worker 進(jìn)程在 accept 這個連接之后，就開始讀取請求，解析請求，處理請求，產(chǎn)生數(shù)據(jù)后，再返回給客戶端，最后才斷開連接，這樣一個完整的請求就是這樣的了。我們可以看到，一個請求，完全由 worker 進(jìn)程來處理，而且只在一個 worker 進(jìn)程中處理。
在 nginx 服務(wù)器的運行過程中，主進(jìn)程和工作進(jìn)程需要進(jìn)程交互。交互依賴于 socket 實現(xiàn)的管道來實現(xiàn)。
master-worker 交互
這條管道與普通的管道不同，它[法國獨立服務(wù)器]是由主進(jìn)程指向工作進(jìn)程的單向管道，包含主進(jìn)程向工作進(jìn)程發(fā)出的指令，工作進(jìn)程 id 等；同時主進(jìn)程與外界通過信號通信；每個子進(jìn)程具備接收信號，并處理相應(yīng)的事件的能力。
worker-worker 交互
這種交互是和 master-worker 交互是基本一致的，但是會通過主進(jìn)程。工作進(jìn)程之間是相互隔離的，所以當(dāng)工作進(jìn)程 w1 需要向工作進(jìn)程 w2 發(fā)指令時，首先找到 w2 的進(jìn)程 id，然后將正確的指令寫入指向 w2 的通道。w2 收到信號采取相應(yīng)的措施。
五、總結(jié)
通過這篇文章，我們對 nginx 服務(wù)器的整體架構(gòu)有了一個整體的認(rèn)識。包括其模塊化的設(shè)計、
多進(jìn)程和異步非阻塞的請求處理方式、事件驅(qū)動模型等。通過這些理論知識，對于我們以后學(xué)習(xí) nginx 的源碼有很大的幫助；也推薦大家多看看 nginx 的源碼，才能更好地領(lǐng)悟 nginx 的設(shè)計思想。
香港服務(wù)器網(wǎng)速&下載速度解析
最近經(jīng)常有些客戶問我，我租的香港服務(wù)器帶寬是3M，是不是下載速度就應(yīng)該是3M/s，本公司在此只想告訴你，不是，你完全不了解香港服務(wù)器寬帶與下載速度之間的關(guān)系及換算方法，下面我教大家一個換算的方法。
香港服務(wù)器寬帶與下載速度的換算方法：寬帶*1024/8，也就是說，如果你的帶寬是5M，那么理論上的下載的速度就應(yīng)該為，5*1024/8=640KB/s，可是事實上，由于在傳輸?shù)倪^程中會有一些損耗，一般都只能達(dá)到80%-85%左右，當(dāng)然如果你測試后的下載速[美國cn2高防服務(wù)器]度如果能是上面換算方法的20%-30%的話，那就說明你的帶寬有問題，跑不滿，不是獨享的。如果是在高峰期測試就更加直觀了，共享的帶[香港機(jī)房服務(wù)器]寬會變得非常慢，所以大家盡量在選擇香港服務(wù)器租用或者香港服務(wù)器托管的時候，盡量先對服務(wù)器進(jìn)行各種測試，以確保能滿足自己的需求，當(dāng)然，帶寬越大，速度就越快，這點是毋庸置疑的。
下面我再來給大家解釋帶寬的概念：
共享峰值10M:一般在機(jī)柜交換機(jī)總口限制為10M，用戶端口不做限制。獨享3M:機(jī)柜交換機(jī)總口不做限制,用戶端口做限制3M。打個比方：一個機(jī)柜一般一個24口交換機(jī)，按20臺服務(wù)器計算，峰值10M，每臺只能保證0.5M帶寬，在實際使用中個別服務(wù)器由于業(yè)務(wù)量大或中毒造成擠占帶寬，就無法保證其他服務(wù)器正常使用，如果按獨享每臺3M帶寬算，一個交換機(jī)最大要提供60M給客戶使用，這樣可以保證每臺服務(wù)器都正常使用。
YINGSOO免費熱線：400-630-3752
熱門文章：【英國云主機(jī)在配置上該如何選擇】【衡陽高防服務(wù)器】【vps海外服務(wù)器】【香港游戲測試服務(wù)器怎么樣】【國內(nèi)免備案服務(wù)器是怎么一回事】【外貿(mào)軟件服務(wù)器如何選擇】【新加坡游戲服務(wù)器】【IDC行情】【便宜高防服務(wù)器】【湖北武鋼大數(shù)據(jù)】【云服務(wù)器有什么好處】【游戲行業(yè)對臺灣服務(wù)器的要求有哪些】【傳奇服務(wù)器端】【云計算在醫(yī)療行業(yè)的六大重要優(yōu)勢】【站長主機(jī)】【ip租用】【Datanode節(jié)點】【站群怎么做看完別再說你不會做站群】【跨境電商】【YINGSOO云的高可用性指什么】【傳奇手游gm服務(wù)器】【韓國高速服務(wù)器租用技巧】【維護(hù)香港服務(wù)器的方法】【云主機(jī)試用三天】【物理機(jī)優(yōu)惠】【特價云服務(wù)器】【CC高防服務(wù)器】【高防主機(jī)是什么】【100M大帶寬】【共享虛擬主機(jī)不利于seo嗎】
9年韓國主機(jī)業(yè)務(wù)運營經(jīng)驗,1200家企業(yè)客戶共同選擇.韓國Korea Telecom機(jī)房核心合作伙伴,機(jī)房帶寬資源充足,到國內(nèi)速度平均在80ms左右.
http://www.sddonglingsh.com/products/cloud-kr.html
YINGSOO獨享美國主機(jī)3天免費試用. 海外云主機(jī)品牌
好網(wǎng)絡(luò),不怕曬!獨享美國主機(jī)免費試用,自主平臺更可靠,海外云服務(wù)品牌2019年度獨享美國主機(jī)銷量再度破表,超過1200家企業(yè)共同的選擇
http://www.sddonglingsh.com/products/cloud-us.html
版權(quán)聲明：本站文章來源標(biāo)注為YINGSOO的內(nèi)容版權(quán)均為本站所有，歡迎引用、轉(zhuǎn)載，請保持原文完整并注明來源及原文鏈接。禁止復(fù)制或仿造本網(wǎng)站，禁止在非www.sddonglingsh.com所屬的服務(wù)器上建立鏡像，否則將依法追究法律責(zé)任。本站部分內(nèi)容來源于網(wǎng)友推薦、互聯(lián)網(wǎng)收集整理而來，僅供學(xué)習(xí)參考，不代表本站立場，如有內(nèi)容涉嫌侵權(quán)，請聯(lián)系alex-e#qq.com處理。
關(guān)注官方微信