一、Nginx請(qǐng)求默認(rèn)頁(yè)面資源

1、配置文件詳解

修改端口號(hào)為8080并重啟服務(wù)：

二、Nginx進(jìn)程模型

1、nginx常用命令解析

master進(jìn)程：主進(jìn)程（只有一個(gè)）

worker進(jìn)程：工作進(jìn)程（可以有多個(gè)，默認(rèn)只有一個(gè)進(jìn)程）

生命周期的原理：

信號(hào): (操作人在執(zhí)行以下指令操作的時(shí)候，master會(huì)轉(zhuǎn)遞給worker相關(guān)的信息讓worker去進(jìn)行相關(guān)的操作)

./nginx                  #開(kāi)啟nginx服務(wù)。
./nginx -s stop          #暴力的關(guān)閉，如果后端有用戶在連接如果用此命令會(huì)導(dǎo)致連接全部中斷，如果發(fā)現(xiàn)有惡意攻擊和黑客入侵的情況下可以用此命令。
./nginx -s stop          #重新加載配置文件信息。
./nginx -s quit          #優(yōu)雅的關(guān)閉，如果后端有用戶在連接會(huì)等待連接完成之后再去關(guān)閉，同時(shí)不會(huì)讓新的請(qǐng)求訪問(wèn)進(jìn)來(lái)（只針對(duì)http請(qǐng)求如果不是http請(qǐng)求時(shí)不行的）。
./nginx -t               #檢測(cè)配置文件的語(yǔ)法是否正確。
./nginx -v               #查看當(dāng)前的配置信息。
./nginx -V               #顯示詳細(xì)信息，包括了nginx的版本、gcc版本、configure編譯路徑等。
./nginx -c               #代表手動(dòng)切換nginx的配置文件。
./nginx -h & ./nginx -h  #顯示nginx的幫助命令。

每個(gè)worker之間相對(duì)獨(dú)立，如果某個(gè)worker收到黑客的攻擊，那么運(yùn)維人員只需要關(guān)閉相關(guān)的worker進(jìn)程，如果某個(gè)worker進(jìn)程不存在只需要master重新fork以下即可。

2、修改worker的進(jìn)程數(shù)

三、Worker搶占機(jī)制

當(dāng)client發(fā)起了請(qǐng)求之后client和worker之間會(huì)有一個(gè)護(hù)事鎖（accept_mutex）服務(wù)端的眾多worker會(huì)去搶這個(gè)鎖，哪個(gè)worker搶到就由哪個(gè)worker來(lái)進(jìn)行處理。

四、傳統(tǒng)服務(wù)事件處理

假設(shè)一個(gè)client在進(jìn)行請(qǐng)求的時(shí)候由worker1來(lái)進(jìn)行處理，在處理的過(guò)程中用時(shí)比較長(zhǎng)而且卡住了，客戶端的請(qǐng)求就會(huì)被阻塞，假設(shè)在阻塞的過(guò)程中又有新的請(qǐng)求進(jìn)來(lái)（假設(shè)client2、client3也同時(shí)連接到worker）要去處理。只有阻塞的請(qǐng)求處理完畢才回去處理client2、client3，所以master會(huì)去fork一個(gè)新worker進(jìn)程。（在告并發(fā)情況下，這樣的消耗會(huì)很大而且占用的資源會(huì)比較多）。

五、Nginx時(shí)間處理

假設(shè)一個(gè)client在進(jìn)行請(qǐng)求的時(shí)候由worker1來(lái)進(jìn)行處理，在處理的過(guò)程中用時(shí)比較長(zhǎng)而且卡住了。對(duì)于Nginx而言是異步非阻塞的，如果發(fā)生阻塞同時(shí)又有新的請(qǐng)求進(jìn)來(lái)那么worker會(huì)去處理下一個(gè)請(qǐng)求。用到的模型為epoll，（如果用到epoll那么一個(gè)worker進(jìn)程可以處理6~8w的請(qǐng)求量，并且不會(huì)產(chǎn)生很多的開(kāi)銷），那么需要越高的并發(fā)量只需要增加服務(wù)器的配置就可以了（有錢(qián)解決）。

（一）Nginx的events模塊支持的多種事件模型支持的模型

Nginx 的 events 模塊主要用于配置 Nginx 如何處理連接，它提供了多種事件模型，以適應(yīng)不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用場(chǎng)景。下面為你詳細(xì)介紹 Nginx 支持的主要事件模型：

1. select 模型

• 原理：select 是一種較為傳統(tǒng)的事件驅(qū)動(dòng)模型，它通過(guò)對(duì)文件描述符集合進(jìn)行輪詢，檢查是否有文件描述符處于可讀、可寫(xiě)或異常狀態(tài)。當(dāng)有事件發(fā)生時(shí)，select 函數(shù)會(huì)返回發(fā)生事件的文件描述符數(shù)量，然后程序需要遍歷文件描述符集合來(lái)確定具體是哪些文件描述符發(fā)生了事件。
• 適用場(chǎng)景：適用于連接數(shù)較少的場(chǎng)景，因?yàn)?nbsp;select 模型在處理大量連接時(shí)，輪詢操作會(huì)帶來(lái)較高的 CPU 開(kāi)銷，性能會(huì)顯著下降。同時(shí)，select 模型對(duì)文件描述符數(shù)量有限制，通常最大為 1024。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use select;
    worker_connections 1024;
}

2. poll 模型

• 原理：poll 是對(duì) select 模型的改進(jìn)，它同樣采用輪詢的方式檢查文件描述符的狀態(tài)，但 poll 沒(méi)有文件描述符數(shù)量的限制。poll 使用一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)文件描述符和對(duì)應(yīng)的事件，避免了 select 對(duì)文件描述符數(shù)量的硬限制。
• 適用場(chǎng)景：適用于連接數(shù)相對(duì)較多，但仍然不是非常大的場(chǎng)景。相比于 select，poll 在處理大量連接時(shí)性能有所提升，但在處理超大量連接時(shí)，輪詢操作仍然會(huì)帶來(lái)較高的 CPU 開(kāi)銷。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use poll;
    worker_connections 2048;
}

3. epoll 模型

• 原理：epoll 是 Linux 內(nèi)核為處理大批量文件描述符而作了改進(jìn)的 poll，是 Linux 下多路復(fù)用 IO 接口 select/poll 的增強(qiáng)版本。它采用事件驅(qū)動(dòng)的方式，只關(guān)注那些有事件發(fā)生的文件描述符，避免了對(duì)所有文件描述符的輪詢，從而提高了效率。epoll 使用內(nèi)核和用戶空間共享內(nèi)存的方式，減少了數(shù)據(jù)的拷貝次數(shù)。
• 適用場(chǎng)景：適用于 Linux 系統(tǒng)下處理大量并發(fā)連接的場(chǎng)景，是 Nginx 在 Linux 系統(tǒng)上的首選事件模型。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use epoll;
    worker_connections 65535;
}

4. kqueue 模型

• 原理：kqueue 是 FreeBSD 系統(tǒng)上的一種高效事件通知機(jī)制，類似于 Linux 下的 epoll。它采用事件隊(duì)列的方式，當(dāng)有事件發(fā)生時(shí)，會(huì)將事件添加到隊(duì)列中，程序可以從隊(duì)列中獲取發(fā)生事件的文件描述符。
• 適用場(chǎng)景：適用于 FreeBSD 系統(tǒng)，在處理大量并發(fā)連接時(shí)性能較好。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use kqueue;
    worker_connections 65535;
}

5. rtsig 模型

• 原理：rtsig 是基于實(shí)時(shí)信號(hào)實(shí)現(xiàn)的事件模型，它通過(guò)發(fā)送實(shí)時(shí)信號(hào)來(lái)通知程序有事件發(fā)生。
• 適用場(chǎng)景：該模型在實(shí)際應(yīng)用中使用較少，因?yàn)閷?shí)時(shí)信號(hào)的處理有一些限制，并且性能不如 epoll 和 kqueue 等模型。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use rtsig;
    worker_connections 1024;
}

6. /dev/poll 模型

• 原理：/dev/poll 是 Solaris 系統(tǒng)上的一種事件通知機(jī)制，它通過(guò)讀取 /dev/poll 設(shè)備文件來(lái)獲取事件信息。
• 適用場(chǎng)景：適用于 Solaris 系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上可以提供較好的性能。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use /dev/poll;
    worker_connections 65535;
}

自動(dòng)選擇模型

如果不指定 use 指令，Nginx 會(huì)根據(jù)操作系統(tǒng)自動(dòng)選擇最合適的事件模型。例如，在 Linux 系統(tǒng)上會(huì)優(yōu)先選擇 epoll 模型，在 FreeBSD 系統(tǒng)上會(huì)優(yōu)先選擇 kqueue 模型。示例如下：

nginx

events {
    worker_connections 65535;
}

在實(shí)際應(yīng)用中，建議根據(jù)服務(wù)器的操作系統(tǒng)和具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇合適的事件模型，以提高 Nginx 的性能和穩(wěn)定性。

（二）nginx默認(rèn)的模型是epoll 

epoll 是 Linux 內(nèi)核為處理大批量文件描述符而作了改進(jìn)的 poll，是 Linux 下多路復(fù)用 IO 接口 select/poll 的增強(qiáng)版本，它能顯著提高程序在大量并發(fā)連接中只有少量活躍的情況下的系統(tǒng) CPU 利用率。下面從幾個(gè)方面詳細(xì)介紹 epoll 模型：

基本概念

在網(wǎng)絡(luò)編程中，服務(wù)器需要處理多個(gè)客戶端的連接請(qǐng)求，傳統(tǒng)的方法（如 select 和 poll）在處理大量連接時(shí)性能會(huì)下降。epoll 則通過(guò)事件驅(qū)動(dòng)的方式，只關(guān)注那些有事件發(fā)生的文件描述符，避免了對(duì)所有文件描述符的輪詢，從而提高了效率。

工作原理

epoll 的工作流程主要分為三個(gè)步驟：

• 創(chuàng)建 epoll 實(shí)例：使用 epoll_create 或 epoll_create1 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè) epoll 實(shí)例，它會(huì)返回一個(gè)文件描述符，后續(xù)的操作都基于這個(gè)描述符進(jìn)行。
• 注冊(cè)事件：使用 epoll_ctl 函數(shù)向 epoll 實(shí)例中添加、修改或刪除需要監(jiān)控的文件描述符以及對(duì)應(yīng)的事件。例如，可以監(jiān)控文件描述符的可讀、可寫(xiě)等事件。
• 等待事件發(fā)生：使用 epoll_wait 函數(shù)等待事件的發(fā)生。當(dāng)有事件發(fā)生時(shí)，該函數(shù)會(huì)返回有事件發(fā)生的文件描述符列表，程序可以對(duì)這些文件描述符進(jìn)行相應(yīng)的處理。

代碼示例

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的使用 epoll 實(shí)現(xiàn)的 TCP 服務(wù)器示例代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
 
#define MAX_EVENTS 10
#define BUF_SIZE 1024
 
int main() {
    int listen_fd, epoll_fd;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS];
 
    // 創(chuàng)建監(jiān)聽(tīng)套接字
    listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listen_fd == -1) {
        perror("socket");
        return 1;
    }
 
    // 初始化服務(wù)器地址
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
 
    // 綁定地址
    if (bind(listen_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        close(listen_fd);
        return 1;
    }
 
    // 監(jiān)聽(tīng)連接
    if (listen(listen_fd, SOMAXCONN) == -1) {
        perror("listen");
        close(listen_fd);
        return 1;
    }
 
    // 創(chuàng)建 epoll 實(shí)例
    epoll_fd = epoll_create1(0);
    if (epoll_fd == -1) {
        perror("epoll_create1");
        close(listen_fd);
        return 1;
    }
 
    // 將監(jiān)聽(tīng)套接字添加到 epoll 實(shí)例中
    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = listen_fd;
    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, listen_fd, &ev) == -1) {
        perror("epoll_ctl: listen_fd");
        close(listen_fd);
        close(epoll_fd);
        return 1;
    }
 
    while (1) {
        int nfds = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);
        if (nfds == -1) {
            perror("epoll_wait");
            continue;
        }
 
        for (int i = 0; i < nfds; i++) {
            if (events[i].data.fd == listen_fd) {
                // 處理新的連接
                struct sockaddr_in client_addr;
                socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
                int conn_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
                if (conn_fd == -1) {
                    perror("accept");
                    continue;
                }
 
                // 將新的連接添加到 epoll 實(shí)例中
                ev.events = EPOLLIN;
                ev.data.fd = conn_fd;
                if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, conn_fd, &ev) == -1) {
                    perror("epoll_ctl: conn_fd");
                    close(conn_fd);
                }
            } else {
                // 處理客戶端數(shù)據(jù)
                char buf[BUF_SIZE];
                ssize_t n = read(events[i].data.fd, buf, BUF_SIZE);
                if (n <= 0) {
                    // 客戶端關(guān)閉連接
                    close(events[i].data.fd);
                    epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, NULL);
                } else {
                    // 回顯數(shù)據(jù)給客戶端
                    write(events[i].data.fd, buf, n);
                }
            }
        }
    }
 
    // 關(guān)閉監(jiān)聽(tīng)套接字和 epoll 實(shí)例
    close(listen_fd);
    close(epoll_fd);
 
    return 0;
}

優(yōu)點(diǎn)

• 高效處理大量連接：epoll 使用事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，只關(guān)注有事件發(fā)生的文件描述符，避免了 select 和 poll 對(duì)所有文件描述符的輪詢，因此在處理大量并發(fā)連接時(shí)性能更優(yōu)。
• 內(nèi)存拷貝優(yōu)化：epoll 使用內(nèi)核和用戶空間共享內(nèi)存的方式，減少了數(shù)據(jù)的拷貝次數(shù)，提高了效率。
• 水平觸發(fā)和邊緣觸發(fā)模式：epoll 支持水平觸發(fā)（LT）和邊緣觸發(fā)（ET）兩種模式，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)具體需求選擇合適的模式。

缺點(diǎn)

• 平臺(tái)依賴性：epoll 是 Linux 特有的，在其他操作系統(tǒng)（如 Windows、macOS）上無(wú)法使用。
• 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高：相比于 select 和 poll，epoll 的使用和實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，需要開(kāi)發(fā)者對(duì)其原理有深入的理解。

 注：worker的進(jìn)程要根據(jù)CPU實(shí)際情況來(lái)定不是越高越高，如果太高會(huì)造成請(qǐng)求訪問(wèn)卡頓。影響業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

epoll的配置

events {
    #默認(rèn)使用epoll
    use epoll;
    #每個(gè)worker允許的客端最大連接數(shù)
    worker_connections  1024;
}
 

以上就是Nginx處理Web請(qǐng)求機(jī)制的方法詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Nginx處理Web請(qǐng)求機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評(píng)論