Nginx的进程模型

2017-04-23 13:11

  参考了《Nginx开发从入门到精通》和部分网上资料,整理成自己的学习笔记。


   Nginx默认采用多进程工作方式,Nginx启动后,会运行一个master进程和多个worker进程。其中master充当整个进程组与用户的交互接口,同时对进程进行监护,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。worker用来处理基本的网络事件,worker之间是平等的,他们共同竞争来处理来自客户端的请求。


  那么问题来了,请求到来时,如何分配均分worker进程来处理他们?    

   ① 在创建master进程时,先建立需要监听的socket(listenfd),然后从master进程中fork()出多个worker进程,如此一来每个worker进程多可以监听用户请求的socket。一般来说,当一个连接进来后,所有Worker都会收到通知,但是只有一个进程可以接受这个连接请求,其它的都失败,这是所谓的惊群现象。nginx提供了一个accept_mutex(互斥锁),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。

   ② 先打开accept_mutex选项,只有获得了accept_mutex的进程才会去添加accept事件。nginx使用一个叫ngx_accept_disabled的变量来控制是否去竞争accept_mutex锁。ngx_accept_disabled = nginx单进程的所有连接总数 / 8 -空闲连接数量,当ngx_accept_disabled大于0时,不会去尝试获取accept_mutex锁,ngx_accept_disable越大,于是让出的机会就越多,这样其它进程获取锁的机会也就越大。不去accept,每个worker进程的连接数就控制下来了,其它进程的连接池就会得到利用,这样,nginx就控制了多进程间连接的平衡。

   ③ 每个worker进程都有一个独立的连接池,连接池的大小是worker_connections。这里的连接池里面保存的其实不是真实的连接,它只是一个worker_connections大小的一个ngx_connection_t结构的数组。并且,nginx会通过一个链表free_connections来保存所有的空闲ngx_connection_t,每次获取一个连接时,就从空闲连接链表中获取一个,用完后,再放回空闲连接链表里面。一个nginx能建立的最大连接数,应该是worker_connections * worker_processes。当然,这里说的是最大连接数,对于HTTP请求本地资源来说,能够支持的最大并发数量是worker_connections * worker_processes,而如果是HTTP作为反向代理来说,最大并发数量应该是worker_connections * worker_processes/2。因为作为反向代理服务器,每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接,会占用两个连接。



◆互斥锁:

互斥锁提供一个可以在同一时间,只让一个线程访问临界资源的的操作接口。互斥锁(Mutex)是个提供线程同步的基本锁。上锁后,其他的线程如果想要锁上,那么会被阻塞,直到锁释放后(一般会把访问共享内存这段代码放在上锁程序之后。)。

如果,在锁释放后,有多个线程被阻塞,那么,所有的被阻塞的线程会被设为可执行状态。第一个执行的线程,取得锁的控制权,上锁。其他的线程继续阻塞。