Nginx应用笔记(一)基础和安装-阿里云开发者社区

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Nginx应用笔记(一)基础和安装

简介:

Nginx的工作原理

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。nginx的进程模型,可以由下图来表示:

nginx进程模型

在nginx启动后,如果我们要操作nginx,要怎么做呢?从上文中我们可以看到,master来管理worker进程,所以我们只需要与master进程通信就行了。master进程会接收来自外界发来的信号,再根据信号做不同的事情。所以我们要控制nginx,只需要通过kill向master进程发送信号就行了。比如kill -HUP pid,则是告诉nginx,从容地重启nginx,我们一般用这个信号来重启nginx,或重新加载配置,因为是从容地重启,因此服务是不中断的。master进程在接收到HUP信号后是怎么做的呢?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。当然,直接给master进程发送信号,这是比较老的操作方式,nginx在0.8版本之后,引入了一系列命令行参数,来方便我们管理。比如,./nginx -s reload,就是来重启nginx,./nginx -s stop,就是来停止nginx的运行。如何做到的呢?我们还是拿reload来说,我们看到,执行命令时,我们是启动一个新的nginx进程,而新的nginx进程在解析到reload参数后,就知道我们的目的是控制nginx来重新加载配置文件了,它会向master进程发送信号,然后接下来的动作,就和我们直接向master进程发送信号一样了。

现在,我们知道了当我们在操作nginx的时候,nginx内部做了些什么事情,那么,worker进程又是如何处理请求的呢?我们前面有提到,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,怎么做到的呢?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。

转自 http://tengine.taobao.org/book/chapter_02.html

Nginx安装

1.在线安装
$sudo apt-get install nginx
ubuntu安装Nginx之后的文件结构为:
所有的配置文件都在/etc/nginx下,并且每个虚拟主机已经安排在了/etc/nginx/sites-available下
启动程序文件在/usr/sbin/nginx
日志放在了/var/log/nginx中,分别是access.log和error.log
并已经在/etc/init.d/下创建了启动脚本nginx
默认的虚拟主机的目录设置在了/usr/share/nginx/www

启动使用$sudo /etc/init.d/nginx start。

2.源代码安装
为了方便后面的配置,还是使用源代码编译的方式安装,
nginx主要有三种版本:
Mainline version
Stable version
Legacy versions
一般来说,线上通常使用稳定版本。目前最新的稳定版本是nginx-1.8.0,
下载nginx-1.8.0.tar.gz,解压到合适的目录。

nginx依赖以下模块:
gzip模块需要 zlib 库
rewrite模块需要 pcre 库
ssl 功能需要openssl库
如果缺失上述模块,编译时会出错:
the HTTP rewrite module requires the PCRE library.
1.安装pcre
获取pcre编译安装包,在http://www.pcre.org/上可以获取当前最新的版本
解压缩pcre-xx.tar.gz包。
进入解压缩目录,执行./configure。
中间提示错误,
configure: error: You need a C++ compiler for C++ support.
解决sudo apt-get install build-essential。
make & make install

2.安装openssl
获取openssl编译安装包,在http://www.openssl.org/source/上可以获取当前最新的版本。
解压缩openssl-0.9.8zg.tar.gz包。
进入解压缩目录,执行./config。
make & make install
3.安装zlib
获取zlib编译安装包,在http://www.zlib.net/上可以获取当前最新的版本。
解压缩zlib-1.2.8.tar.gz包。
进入解压缩目录,执行./configure。
make & make install

接下来安装Nginx,
./configure./configuremake
$make install
安装成功之后,nginx放置在/usr/local/nginx目录下,主要的配置文件为conf目录下的nginx.conf,
nginx的启动文件在sbin目录下的nginx文件。

若安装时找不到上述依赖模块,使用--with-openssl=<openssl_dir>、--with-pcre=<pcre_dir>、--with-zlib=<zlib_dir>指定依赖的模块目录。如已安装过,此处的路径为安装目录;若未安装,则此路径为编译安装包路径,nginx将执行模块的默认编译安装。
启动nginx之后,浏览器中输入http://localhost可以验证是否安装启动成功。

nginx与apache的区别

apache在处理用户请求时采用的是进程,若采用prefork的mpms机制,apache在每个时刻都要保持8个空闲的子进程,当用户请求过多时,开启的进程较多,占用内存大,效率与nginx相比较低,每秒最多的并发连接请求最多不超过3000个。但是apache有个优点就是非常稳定,当一个进程死掉时,不会影响其他的用户。而nginx在处理用户请求时采用的是线程,而线程是共享内存的,nginx只需要开启少量进程,多个线程就可以共享进程的内存,占用内存小,nginx采用的是epoll机制(事件主动通知机制)每秒最多的并发连接请求理论可以达到50000个。但是nginx的缺点是,稳定性差,当一个进程死掉时,会影响到多个用户的使用。

 

为什么Nginx的性能要比Apache高很多?

这得益于Nginx使用了最新的epoll(Linux 2.6内核)和kqueue(freebsd)网络I/O模型,而Apache则使用的是传统的select模型。

目前Linux下能够承受高并发访问的Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。

处理大量的连接的读写,Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。

下面用一个比喻来解析Apache采用的select模型和Nginx采用的epoll模型进行之间的区别:

假设你在大学读书,住的宿舍楼有很多间房间,你的朋友要来找你。

select版宿管大妈就会带着你的朋友挨个房间去找,直到找到你为止。

而epoll版宿管大妈会先记下每位同学的房间号,你的朋友来时,只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可,不用亲自带着你的朋友满大楼找人。

如果来了10000个人,都要找自己住这栋楼的同学时,select版和epoll版宿管大妈,谁的效率更高,不言自明。


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