nginx

1,连接处理流程

nginx不会为每个连接派生进程或线程，而是由 worker 进程通过监听共享套接字接受新请求，并且使用高效的循环来处理数千个连接。Nginx 不使用仲裁器或分发器来分发连接，这个工作由操作系统内核机制完成。监听套接字在启动时就完成初始化，worker 进程通过这些套接字接受、读取请求和输出响应

#Nginx的工作模式:
采用一个master进程和多个worker工作进程

master进程的作用也是很明确的就是负责管理worker进程，同时监听连接请求，当连接请求到来之后将连接放入worker进程中去处理具体的业务请求，比如说http请求。 Nginx能够处理高并发的原因在于对socket的管理方式是异步非阻塞的，使用select/poll/epoll/kqueue 来实现对大量socket描述符的管理，每个worker进程有一个主线程，而没有其他的线程这样的好处就在于不需要进行线程间的切换，这样就节省了资源。所以总的来说：Nginx能够实现支持高并发的同时运行效率还很低的关键在于整个系统内部只有有限的几个工作进程和一个监听进程，而每个进程内部只有一个主线程，这样就不会引起很多的线程切换，从而降低了系统开销，同时每个线程内部使用异步非阻塞的方式来管理描述符这样就可以管理大量的描述符，当描述符多的时候也只是会占用较多的内存而已，而不会造成占用大量cpu时间。以上说的就是Nginx的进程模型和事件模型，事件模型中处理的情况主要有三种，分别是网络事件，如HTTP请求等，网络事件使用异步非阻塞模式就可以很好的解决；还有信号，定时器，信号和定时器还不是很明白。Nginx处理进程间争夺系统资源的方式：也就是进程间存在的惊群现象

#master 
当 nginx 在启动后，会有一个 master 进程和多个 worker 进程。master进程主要用来管理worker进程，master 要做的就是：接收来自外界的信号，向各 worker 进程发送信号，监控 worker 进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的 worker 进程。
主要完成如下工作：
1）读取并验证配置信息；
2）创建、绑定及关闭套接字；
3）启动、终止 worker 进程及维护 worker 进程的个数；
4）无须中止服务而重新配置工作；
5）控制非中断式程序升级，启用新的二进制程序并在需要时回滚至老版本；
6）重新打开日志文件；
7）编译嵌入式perl脚本


#worker
对于基本的网络事件，则是放在 worker 进程中来处理了。多个 worker 进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个 worker 进程中处理，一个 worker 进程，不可能处理其它进程的请求（一对一）。然而 nginx 没有专门地仲裁或连接分布的 worker,这项工作是由操作系统内核机制完成的。在启动时,创建一组初始的监听套接字，HTTP 请求和响应之时，worker 连续接收、读取和写入套接字。
worker 进程主要完成的任务包括：
1）接收、传入并处理来自客户端的连接；
2）提供反向代理及过滤功能；
3）nginx任何能完成的其它任务

#一个完整请求如何通过互相协作来实现
worker进程之间是平等的，每个进程，处理请求的机会也是一样的。当我们提供80端口的http服务时，一个连接请求过来，每个进程都有可能处理这个连接。那么问题来了，到底最后怎样处理，是由什么决定的呢？首先，每个 worker 进程都是从 master 进程 fork 过来，在 master 进程里面，先建立好需要 listen 的 socket（listenfd）之后，然后再 fork 出多个 worker 进程。所有 worker 进程的 listenfd 会在新连接到来时变得可读，为保证只有一个进程处理该连接，所有 worker 进程会在注册 listenfd 读事件前抢 accept_mutex，抢到互斥锁的那个进程注册 listenfd 读事件，然后在读事件里调用 accept 接受该连接。当一个 worker 进程在 accept 这个连接之后，就开始读取请求、解析请求、处理请求。产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，这样一个完整的请求就是这样的了。我们可以看到：一个请求，完全由 worker 进程来处理，而且只在一个 worker 进程中处理
ginx 采用了异步非阻塞的方式来处理请求
#异步非阻塞
异步的概念是和同步相对的，也就是不同事件之间不是同时发生的。非阻塞的概念是和阻塞对应的，阻塞是事件按顺序执行，每一事件都要等待上一事件的完成，而非阻塞是如果事件没有准备好，这个事件可以直接返回，过一段时间再进行处理询问，这期间可以做其他事情

　　nignx与apache 比较

1）nginx相对于apache的优点： 
轻量级，同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源；负载能力高，配置简洁
抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能； 
高度模块化的设计，编写模块相对简单；
#apache相对于nginx也有它自身的优点：
rewrite比nginx 的rewrite强大；模块超多，基本想到的都可以找到；少bug，nginx的bug相对较多；超稳定；apache有自带php解析功能(apache环境部署好后，不需要再启动php服务，apache自动解析php文件，机器上只要有php命令即可；但是nginx不行，nginx必须结合php服务才能解析php文件，两则服务都要启动)
# 需要性能的web 服务，用nginx
#不需要性能只求稳定，那就用apache
2）作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率
3）Nginx 配置简洁,Apach复杂；Nginx静态处理性能比Apache高3倍以上；Apache对PHP支持比较简单，Nginx需要配合其他后端用；Apache的组件比Nginx多
4）最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程
5）nginx处理静态文件好,耗费内存少,nginx的负载能力比apache高很多
7）nginx处理动态请求是鸡肋，一般动态请求要apache去做，nginx只适合静态和反向。
9）Nginx优于apache的主要两点还体现在：Nginx本身就是一个反向代理服务器；Nginx支持7层负载均衡
10）你对web server的需求决定你的选择。大部分情况下nginx都优于apache，比如说静态文件处理、PHP-CGI的支持、反向代理功能、前端Cache、维持连接等等。在Apache+PHP（prefork）模式下，如果PHP处理慢或者前端压力很大的情况下，很容易出现Apache进程数飙升，从而拒绝服务的现象。 
12）Apache在处理动态有优势，Nginx并发性比较好，CPU内存占用低，如果rewrite频繁，那还是Apache更好

　　

tengine 摘抄

1,nginx在启动后，在unix系统中会以daemon的方式在后台运行，后台进程包含一个master进程和多个worker进程,以多进程的方式来工作
2,nginx在启动后，会有一个master进程和多个worker进程。master进程主要用来管理worker进程，包含：接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，监控worker进程的运行状态，当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。而基本的网络事件，则是放在worker进程中来处理了。多个worker进程之间是对等的，他们同等竞争来自客户端的请求，各进程互相之间是独立的。一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的，一般我们会设置与机器cpu核数一致，这里面的原因与nginx的进程模型以及事件处理模型是分不开的
#3,master进程在接收到HUP信号
首先master进程在接到信号后，会先重新加载配置文件，然后再启动新的worker进程，并向所有老的worker进程发送信号，告诉他们可以光荣退休了。新的worker在启动后，就开始接收新的请求，而老的worker在收到来自master的信号后，就不再接收新的请求，并且在当前进程中的所有未处理完的请求处理完成后，再退出
./nginx -s reload，重启nginx，./nginx -s stop，停止nginx运行
reload  控制nginx来重新加载配置文件

#一个连接请求过来，每个进程都有可能处理这个连接，怎么做
首先，每个worker进程都是从master进程fork过来，在master进程里面，先建立好需要listen的socket（listenfd）之后，然后再fork出多个worker进程。所有worker进程的listenfd会在新连接到来时变得可读，为保证只有一个进程处理该连接，所有worker进程在注册listenfd读事件前抢accept_mutex，抢到互斥锁的那个进程注册listenfd读事件，在读事件里调用accept接受该连接。当一个worker进程在accept这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，这样一个完整的请求就是这样的了。我们可以看到，一个请求，完全由worker进程来处理，而且只在一个worker进程中处理。
#进程模型优点
对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，其次，采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快启动新的worker进程

#nginx 处理事件
异步非阻塞的方式来处理请求
一个请求的完整过程：
首先，请求过来，要建立连接，然后再接收数据，接收数据后，再发送数据。具体到系统底层，就是读写事件，而当读写事件没有准备好时，必然不可操作，如果不用非阻塞的方式来调用，那就得阻塞调用了，事件没有准备好，那就只能等了，等事件准备好了，你再继续吧，阻塞调用会进入内核等待，cpu就会让出去给别人用

非阻塞就是，事件没有准备好，马上返回EAGAIN，告诉你，事件还没准备好呢，你慌什么，过会再来吧。好吧，你过一会，再来检查一下事件，直到事件准备好了为止，在这期间，你就可以先去做其它事情，然后再来看看事件好了没。虽然不阻塞了，但你得不时地过来检查一下事件的状态，你可以做更多的事情了，但带来的开销也是不小的。所以，才会有了异步非阻塞的事件处理机制，具体到系统调用就是像select/poll/epoll/kqueue这样的系统调用
它们提供了一种机制，让你可以同时监控多个事件，调用他们是阻塞的，但可以设置超时时间，在超时时间之内，如果有事件准备好了，就返回
#epoll为例
当事件没准备好时，放到epoll里面，事件准备好了，我们就去读写，当读写返回EAGAIN时，我们将它再次加入到epoll里面，这样，只要有事件准备好了，我们就去处理它，只有当所有事件都没准备好时，才在epoll里面等着。这样，我们就可以并发处理大量的并发了，当然，这里的并发请求，是指未处理完的请求，线程只有一个，所以同时能处理的请求当然只有一个了，只是在请求间进行不断地切换而已，切换也是因为异步事件未准备好，而主动让出的。这里的切换是没有任何代价，你可以理解为循环处理多个准备好的事件，事实上就是这样的
与多线程相比，这种事件处理方式是有很大的优势的，不需要创建线程，每个请求占用的内存也很少，没有上下文切换，事件处理非常的轻量级。并发数再多也不会导致无谓的资源浪费（上下文切换），更多的并发数，只是会占用更多的内存。

#一个基本的web服务器来说，事件通常有三种类型，网络事件、信号、定时器
网络事件通过异步非阻塞可以很好的解决掉，首先，信号的处理。对nginx来说，有一些特定的信号，代表着特定的意义。信号会中断掉程序当前的运行，在改变状态后，继续执行。如果是系统调用，则可能会导致系统调用的失败，需要重入，对于nginx来说，如果nginx正在等待事件（epoll_wait时），如果程序收到信号，在信号处理函数处理完后，epoll_wait会返回错误，然后程序可再次进入epoll_wait调用。
#定时器
epoll_wait等函数在调用的时候是可以设置一个超时时间的，所以nginx借助这个超时时间来实现定时器。nginx里面的定时器事件是放在一颗维护定时器的红黑树里面，每次在进入epoll_wait前，先从该红黑树里面拿到所有定时器事件的最小时间，在计算出epoll_wait的超时时间后进入epoll_wait。所以，当没有事件产生，也没有中断信号时，epoll_wait会超时，也就是说，定时器事件到了。这时，nginx会检查所有的超时事件，将他们的状态设置为超时，然后再去处理网络事件

#connection
首先，nginx在启动时，会解析配置文件，得到需要监听的端口与ip地址，然后在nginx的master进程里面，先初始化好这个监控的socket(创建socket，设置addrreuse等选项，绑定到指定的ip地址端口，再listen)，然后再fork出多个子进程出来，然后子进程会竞争accept新的连接。此时，客户端就可以向nginx发起连接了。当客户端与服务端通过三次握手建立好一个连接后，nginx的某一个子进程会accept成功，得到这个建立好的连接的socket，然后创建nginx对连接的封装，即ngx_connection_t结构体。接着，设置读写事件处理函数并添加读写事件来与客户端进行数据的交换。最后，nginx或客户端来主动关掉连接

在nginx中，每个进程会有一个连接数的最大上限，这个上限与系统对fd的限制不一样。在操作系统中，通过ulimit -n，我们可以得到一个进程所能够打开的fd的最大数，即nofile，因为每个socket连接会占用掉一个fd，所以这也会限制我们进程的最大连接数，当然也会直接影响到我们程序所能支持的最大并发数，当fd用完后，再创建socket时，就会失败。nginx通过设置worker_connectons来设置每个进程支持的最大连接数。如果该值大于nofile，那么实际的最大连接数是nofile，nginx会有警告。nginx在实现时，是通过一个连接池来管理的，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

nginx的处理得先打开accept_mutex选项，此时，只有获得了accept_mutex的进程才会去添加accept事件，也就是说，nginx会控制进程是否添加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

#request，在nginx中我们指的是http请求
包含请求行、请求头、请求体、响应行、响应头、响应体

　安装配置: 略