一、Nginx請求默認(rèn)頁面資源

1、配置文件詳解

修改端口號為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）

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

生命周期的原理：

信號: (操作人在執(zhí)行以下指令操作的時候，master會轉(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等待連接完成之后再去關(guān)閉，同時不會讓新的請求訪問進(jìn)來（只針對http請求如果不是http請求時不行的）。
./nginx -t               #檢測配置文件的語法是否正確。
./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               #代表手動切換nginx的配置文件。
./nginx -h & ./nginx -h  #顯示nginx的幫助命令。

每個worker之間相對獨(dú)立，如果某個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)起了請求之后client和worker之間會有一個護(hù)事鎖（accept_mutex）服務(wù)端的眾多worker會去搶這個鎖，哪個worker搶到就由哪個worker來進(jìn)行處理。

四、傳統(tǒng)服務(wù)事件處理

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

五、Nginx時間處理

假設(shè)一個client在進(jìn)行請求的時候由worker1來進(jìn)行處理，在處理的過程中用時比較長而且卡住了。對于Nginx而言是異步非阻塞的，如果發(fā)生阻塞同時又有新的請求進(jìn)來那么worker會去處理下一個請求。用到的模型為epoll，（如果用到epoll那么一個worker進(jìn)程可以處理6~8w的請求量，并且不會產(chǎn)生很多的開銷），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)動模型，它通過對文件描述符集合進(jìn)行輪詢，檢查是否有文件描述符處于可讀、可寫或異常狀態(tài)。當(dāng)有事件發(fā)生時，select 函數(shù)會返回發(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確定具體是哪些文件描述符發(fā)生了事件。
• 適用場景：適用于連接數(shù)較少的場景，因?yàn)?nbsp;select 模型在處理大量連接時，輪詢操作會帶來較高的 CPU 開銷，性能會顯著下降。同時，select 模型對文件描述符數(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 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 沒有文件描述符數(shù)量的限制。poll 使用一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組來存儲文件描述符和對應(yīng)的事件，避免了 select 對文件描述符數(shù)量的硬限制。
• 適用場景：適用于連接數(shù)相對較多，但仍然不是非常大的場景。相比于 select，poll 在處理大量連接時性能有所提升，但在處理超大量連接時，輪詢操作仍然會帶來較高的 CPU 開銷。
• 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)。
• 適用場景：適用于 Linux 系統(tǒng)下處理大量并發(fā)連接的場景，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，會將事件添加到隊(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。
• 適用場景：適用于 FreeBSD 系統(tǒng)，在處理大量并發(fā)連接時性能較好。
• 配置示例：  

nginx

events {
    use kqueue;
    worker_connections 65535;
}

5. rtsig 模型

• 原理：rtsig 是基于實(shí)時信號實(shí)現(xiàn)的事件模型，它通過發(fā)送實(shí)時信號來通知程序有事件發(fā)生。
• 適用場景：該模型在實(shí)際應(yīng)用中使用較少，因?yàn)閷?shí)時信號的處理有一些限制，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，它通過讀取 /dev/poll 設(shè)備文件來獲取事件信息。
• 適用場景：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;
}

自動選擇模型

如果不指定 use 指令，Nginx 會根據(jù)操作系統(tǒng)自動選擇最合適的事件模型。例如，在 Linux 系統(tǒng)上會優(yōu)先選擇 epoll 模型，在 FreeBSD 系統(tǒng)上會優(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)器需要處理多個客戶端的連接請求，傳統(tǒng)的方法（如 select 和 poll）在處理大量連接時性能會下降。epoll 則通過事件驅(qū)動的方式，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步驟：

• 創(chuàng)建 epoll 實(shí)例：使用 epoll_create 或 epoll_create1 函數(shù)創(chuàng)建一個 epoll 實(shí)例，它會返回一個文件描述符，后續(xù)的操作都基于這個描述符進(jìn)行。
• 注冊事件：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應(yīng)的事件。例如，可以監(jiān)控文件描述符的可讀、可寫等事件。
• 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，該函數(shù)會返回有事件發(fā)生的文件描述符列表，程序可以對這些文件描述符進(jìn)行相應(yīng)的處理。

代碼示例

以下是一個簡單的使用 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 對所有文件描述符的輪詢，因此在處理大量并發(fā)連接時性能更優(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，開發(fā)者可以根據(jù)具體需求選擇合適的模式。

缺點(diǎn)

• 平臺依賴性：epoll 是 Linux 特有的，在其他操作系統(tǒng)（如 Windows、macOS）上無法使用。
• 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)相對復(fù)雜，需要開發(fā)者對其原理有深入的理解。

 注：worker的進(jìn)程要根據(jù)CPU實(shí)際情況來定不是越高越高，如果太高會造成請求訪問卡頓。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worker允許的客端最大連接數(shù)
    worker_connections  1024;
}
 

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

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