nginx在网络请求的作用以和它是做的

nginx是一种高性能的HTTP和反向代理服务器。当我们要向外界发布应用的时候，如果只有1台服务器，那么直接将DNS配置解析到这台部署的服务器即可实现诉求，但是随着访问量的增大，我们需要部署多台服务器来增加服务的性能，这时就可以使用nginx作为反向代理，将流量均衡的分摊到每台服务器上。

正向代理 与 反向代理：

• 正向代理：客户端知道要访问的地址，但是可能无法直接访问，因此客户端自己配置了一台可以访问到的代理服务器完成访问
• 反向代理：客户端不知道访问的服务器到底是代理还是应用服务器 参考书籍 《nginx a practical guide to high performance》

从nginx的视角来看请求

离消费者近的称为下游，离消费者远的称为上游

事件模型

nginx是一个事件驱动架构的Web服务器，在处理网络事件时，由于网络事件取决于不同的操作系统平台，针对不同的操作系统，nginx有对应的事件驱动机制,比如linux的epoll事件驱动机制。

epoll是用来监控多个文件描述符，看它们的IO是否已经就绪。epoll和核心是epoll实例，通过3个系统调用能够对它进行创建和管理

• epoll_create 创建epoll对象
• epoll_ctr 对epoll实例中的实体进行增删改
• epoll_wait 拿到已经准备好的文件描述符，如果没有会等待IO事件发生

通过事件模块提供的ngx_handle_read_event和 ngx_handle_write_event方法，可以把相应事件添加到epoll中，当事件发生时，事件模型会调用对应事件的handler回调方法执行具体的逻辑,对于超时逻辑处理，则可以将读事件、写事件添加到定时器中，当超时反生时，同样会调用对应事件的handler回调方法执行具体的逻辑，从而各个模块通过实现对应的handler来完成整体的逻辑

TCP连接包括一个读和写事件,HTTP本身是基于一个TCP连接实现的，也可以抽象看做和TCP一样有两个事件,这样便可以应用事件模型来处理所有的请求

nginx的部署架构

nginx采用一个master管理进程、多个完全相同的worker工作进程、一个可选的cache manager进程以及1个可选的cache loader进程

• master不会为用户请求提供服务，它只是用来启动、停止、监控或者使用其它行为来控制worker进程
• worker多进程部署充分利用多核CPU，提高并发处理能力

惊群问题

惊群：假设某一时刻恰好所有的worker进程都休眠且等待新连接到来，当请求到来的时候，实际上只需要1个worker来处理，其它worker是不需要被唤醒的。
为了解决这个问题，nginx规定同一时刻只能有唯一个一个地个worker子进程监听web端口

如何限制某一时刻仅能有一个子进程监听web端口

一种方式是worker在获取进程之间的同步锁之后，才能进行监听，没有获取就不会收到新连接事件。这个机制意味着当worker持有了锁之后，需要尽快的释放锁，为了达到目的，nginx使用了两个队列：

• posted_accept_events队列，处理accept事件，处理完之后立即释放锁
• posted_events队列，处理read write事件

通过accept_mutex即可配置是否使用锁，在nginx 1.11.3 之前默认是开启，在这个版本以及之后，默认是关闭,只要系统支持 EPOLLEXCLUSIVE或者使用reuseport就没有必要再开启了

• EPOLLEXCLUSIVE相关细节：在linux4.5版本，如果同一个文件描述符在多个epoll实例中，那么事件那些没有指定EPOLLEXCLUSIVE关键字的epoll实例全会收到事件，而指定了的会保证至少有一个实例收到事件。注意如果是一个epoll实例被多个线程用epoll_wait监听，则不属于这里的描述，可以戳我
• reuseport相关细节：linux3.9支持了 SO_REUSEPORT，对于nginx来说，针对不同的IP和端口组合，都对应着有自己的监听套接字，每个都有对应worker进程来监听，具体可戳我

使用锁的方式可能还会引起负载均衡的问题某个进程过于活跃，抢到了所有的任务，其它进程就没有任务，解决方式是通过变量ngx_accept_disabled自减、自增来实现。

• 当拿到一定的连接量的时候，通过预定好的公式ngx_accept_disabled就会大于0，不进行抢锁
• 也为了防止大家都不进行抢锁，又给将来的自己一个抢锁的机会，ngx_accept_disabled会自减， 具体可戳我

参考

nginx惊群应对措施的改变
EPOLLEXCLUSIVE相关说明
reuseport相关说明
nginx对reuseport的支持
man epoll
书籍 < nginx a practical guide to high performance>
书籍 <深入理解Nginx 模块开发与架构解析>

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