Linux自學(xué)記錄 LNMP

2024-09-12 20:30:11

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供稿：網(wǎng)友

傳統(tǒng)上基于進(jìn)程或線(xiàn)程模型架構(gòu)的web服務(wù)通過(guò)每進(jìn)程或每線(xiàn)程處理并發(fā)請(qǐng)求，這勢(shì)必會(huì)在網(wǎng)絡(luò)和I/O操作時(shí)產(chǎn)生阻塞，其另一個(gè)必然結(jié)果則是對(duì)內(nèi)存或CPU的利用率低下。生成一個(gè)新的進(jìn)程/線(xiàn)程需要事先備好其運(yùn)行時(shí)環(huán)境，這包括為其分配堆內(nèi)存和棧內(nèi)存，以及為其創(chuàng)建新的執(zhí)行上下文等。這些操作都需要占用CPU，而且過(guò)多的進(jìn)程/線(xiàn)程還會(huì)帶來(lái)線(xiàn)程抖動(dòng)或頻繁的上下文切換，系統(tǒng)性能也會(huì)由此進(jìn)一步下降。

       在設(shè)計(jì)的最初階段，nginx的主要著眼點(diǎn)就是其高性能以及對(duì)物理計(jì)算資源的高密度利用，因此其采用了不同的架構(gòu)模型。受啟發(fā)與多種操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中基于“事件”的高級(jí)處理機(jī)制，nginx采用了模塊化、事件驅(qū)動(dòng)、異步、單線(xiàn)程及非阻塞的架構(gòu)，并大量采用了多路復(fù)用及事件通知機(jī)制。在nginx中，連接請(qǐng)求由為數(shù)不多的幾個(gè)僅包含一個(gè)線(xiàn)程的進(jìn)程worker以高效的回環(huán)機(jī)制進(jìn)行處理，而每個(gè)worker可以并行處理數(shù)千個(gè)的并發(fā)連接請(qǐng)求。

       如果負(fù)載以cpu密集型應(yīng)用為主，如ssl或壓縮應(yīng)用，則worker數(shù)應(yīng)與cpu數(shù)相同；如果負(fù)載以IO密集型為主，如響應(yīng)大量?jī)?nèi)容給客戶(hù)端，則worker數(shù)應(yīng)該為cpu個(gè)數(shù)的1.5或2倍。

       Nginx會(huì)按需同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程：一個(gè)主進(jìn)程（master）和幾個(gè)工作進(jìn)程（worker），配置了緩存時(shí)還會(huì)有緩存加載器進(jìn)程（cache loader）和緩存管理器進(jìn)程（cache manager）等。所有進(jìn)程均是僅含有一個(gè)線(xiàn)程，并主要通過(guò)“共享內(nèi)存”的機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信。主進(jìn)程以root用戶(hù)身份運(yùn)行，erworker、cache loader和cache manager均應(yīng)以非特權(quán)用戶(hù)身份運(yùn)行。

Nginx的配置有著幾個(gè)不同的上下文：main、http、server、upstream和location（還有實(shí)現(xiàn)郵件服務(wù)反向代理的mail）。配置語(yǔ)法的格式和定義方式遵循所謂的c風(fēng)格，因此支持嵌套，還有著邏輯清晰并易于創(chuàng)建、閱讀和維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。

Nginx的代碼是由一個(gè)核心和一系列的模塊組成，核心主要用于提供web server的基本功能，以及web和mail反向代理的功能：還用于啟用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，創(chuàng)建不要的運(yùn)行時(shí)環(huán)境以及確保不同的模塊之間平滑地進(jìn)行交互。不過(guò)，大多跟協(xié)議相關(guān)的功能和某應(yīng)用特有的功能都是由nginx的模塊實(shí)現(xiàn)的。這些功能模塊大致可以分為事件模塊、階段性處理器、輸出國(guó)濾器、變量處理器、協(xié)議、upstream和負(fù)載均衡幾個(gè)級(jí)別，這些共同組成了nginx的http功能。事件模塊主要用于提供OS獨(dú)立的（不同操作系統(tǒng)的時(shí)間機(jī)制有所不同）事件通知機(jī)制如kqueue或epoll等。協(xié)議模塊則負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)nginx通過(guò)http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap與對(duì)應(yīng)的客戶(hù)端建立會(huì)話(huà)。

在nginx內(nèi)部，進(jìn)程間的通信是通過(guò)模塊的pipeline或chain實(shí)現(xiàn)的：換句話(huà)說(shuō)，每一個(gè)功能或操作都由一個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，壓縮、通過(guò)fastcgi或uwcgi協(xié)議與upstream服務(wù)器通信，以及與mencached建立會(huì)話(huà)等。

（編輯：武林網(wǎng)）

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