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Nginx 的進(jìn)程模型

Nginx 服務(wù)器，正常運(yùn)行過程中：

• 多進(jìn)程：一個 Master 進(jìn)程、多個 Worker 進(jìn)程
• Master 進(jìn)程：管理 Worker 進(jìn)程
• 對外接口：接收外部的操作(信號)
• 對內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)外部的操作的不同，通過信號管理 Worker
• 監(jiān)控：監(jiān)控 worker 進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)，worker 進(jìn)程異常終止后，自動重啟 worker 進(jìn)程
• Worker 進(jìn)程：所有 Worker 進(jìn)程都是平等的
• 實(shí)際處理：網(wǎng)絡(luò)請求，由 Worker 進(jìn)程處理;
• Worker 進(jìn)程數(shù)量：在 nginx.conf 中配置，一般設(shè)置為核心數(shù)，充分利用 CPU 資源，同時，避免進(jìn)程數(shù)量過多，避免進(jìn)程競爭 CPU 資源，增加上下文切換的損耗。

思考：

1. 請求是連接到 Nginx，Master 進(jìn)程負(fù)責(zé)處理和轉(zhuǎn)發(fā)?
2. 如何選定哪個 Worker 進(jìn)程處理請求?請求的處理結(jié)果，是否還要經(jīng)過 Master 進(jìn)程?

HTTP 連接建立和請求處理過程：

1. Nginx 啟動時，Master 進(jìn)程，加載配置文件
2. Master 進(jìn)程，初始化監(jiān)聽的 socket
3. Master 進(jìn)程，fork 出多個 Worker 進(jìn)程
4. Worker 進(jìn)程，競爭新的連接，獲勝方通過三次握手，建立 Socket 連接，并處理請求

Nginx 高性能、高并發(fā)：

1. Nginx 采用：多進(jìn)程 + 異步非阻塞方式(IO 多路復(fù)用 epoll)
2. 請求的完整過程：
3. 建立連接
4. 讀取請求：解析請求
5. 處理請求
6. 響應(yīng)請求
7. 請求的完整過程，對應(yīng)到底層，就是：讀寫 socket 事件

Nginx 的事件處理模型

request：Nginx 中 http 請求。

基本的 HTTP Web Server 工作模式：

1. 接收請求：逐行讀取請求行和請求頭，判斷段有請求體后，讀取請求體
2. 處理請求
3. 返回響應(yīng)：根據(jù)處理結(jié)果，生成相應(yīng)的 HTTP 請求(響應(yīng)行、響應(yīng)頭、響應(yīng)體)

Nginx 也是這個套路，整體流程一致。

模塊化體系結(jié)構(gòu)

nginx的模塊根據(jù)其功能基本上可以分為以下幾種類型：

• event module: 搭建了獨(dú)立于操作系統(tǒng)的事件處理機(jī)制的框架，及提供了各具體事件的處理。包括ngx_events_module， ngx_event_core_module和ngx_epoll_module等。nginx具體使用何種事件處理模塊，這依賴于具體的操作系統(tǒng)和編譯選項(xiàng)。
• phase handler: 此類型的模塊也被直接稱為handler模塊。主要負(fù)責(zé)處理客戶端請求并產(chǎn)生待響應(yīng)內(nèi)容，比如ngx_http_static_module模塊，負(fù)責(zé)客戶端的靜態(tài)頁面請求處理并將對應(yīng)的磁盤文件準(zhǔn)備為響應(yīng)內(nèi)容輸出。
• output filter: 也稱為filter模塊，主要是負(fù)責(zé)對輸出的內(nèi)容進(jìn)行處理，可以對輸出進(jìn)行修改。例如，可以實(shí)現(xiàn)對輸出的所有html頁面增加預(yù)定義的footbar一類的工作，或者對輸出的圖片的URL進(jìn)行替換之類的工作。
• upstream: upstream模塊實(shí)現(xiàn)反向代理的功能，將真正的請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器上，并從后端服務(wù)器上讀取響應(yīng)，發(fā)回客戶端。upstream模塊是一種特殊的handler，只不過響應(yīng)內(nèi)容不是真正由自己產(chǎn)生的，而是從后端服務(wù)器上讀取的。
• load-balancer: 負(fù)載均衡模塊，實(shí)現(xiàn)特定的算法，在眾多的后端服務(wù)器中，選擇一個服務(wù)器出來作為某個請求的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。