Nginx系列(三)--管理进程、多工作进程设计

           Nginx由一个master进程和多个worker进程组成,但master进程或者worker进程中并不会再创建线程。


 

一、master进程和worker进程的作用

 

master进程

        不须要处理网络事件。不负责业务的运行,仅仅会通过管理worker等子进程来实现重新启动服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。

         master是通过fork系统调用子进程来实现和子进程的通信。

 

worker进程

       用来处理master进程fork过来的请求

        worker进程是通过处理信号来实现和master通信的

====================================================================================

 

二、信号的处理过程

 

Master进程接收到信号是如何进行处理的?

          master进程接收到信号后,会先又一次载入配置文件,然后再启动新的进程,并向全部老的进程发送信号,告诉他们能够光荣退休了。

新的进程在启动后,就開始接受新的请求,而老的进程在收到来自master信号后。就不再接收新的请求,而且在当前进程中的全部未处理完的请求处理完毕后再退出。

 

Worker进程接收到信号是如何进行处理的?

        首先。worker进程之间是平等的,每一个进程,处理请求的机会也是一样的。当我们提供80port的http服务时,一个连接请求过来,每一个进程都有可能处理这个连接,怎么做到的呢?首先。每一个worker进程都是从master进程fork过来的,在master进程里面,先建立好须要listensocket之后。然后再fork出多个worker进程。这样每一个worker进程都能够去接受这个socket。一般来说,当一个连接进来后,全部在accept这个socket上面的进程都会收到通知,而仅仅有一个进程能够接受这个连接,其它的则accept失败。这就是所谓的惊群现象。

        那么为了解决问题。Nginx提供了一个accept_mutex(可选项,默认打开)。

这是一个加在accept上的一把共享所。有了这把锁之后,同一时刻。就会仅仅有一个进程在accept连接,这样就不会有惊群问题了。

        当一个worker进程在accept这个连接之后,就開始读取请求。解析请求,处理请求。产生数据后,再返回给client。最后才断开连接。

一个请求,全然由worker进程来处理。并且仅仅在一个worker进程中处理。

 

====================================================================================

 

三、这样设计的长处

1、利用多核系统的并发处理能力

         如今操作系统都是多核CPU,假设一直是仅仅有一个进程在工作,那么浪费资源,假设是worker进程间地位不平等势必造成进程瓶颈问题,Nginx为了避免这个问题,设计worker间进程平等。另外,worker数与cpu核数一致。则会达到CPU资源的充分利用,假设worker数多于cpu核数,势必造成资源的竞争;若小于cpu核数。势必造成资源浪费。提高网络性能。减少请求时延。

2、负载均衡

       多个worker之间通过进程通信来实现负载均衡。即当一个请求到来时,更easy分配到负载较轻的worker进程中处理。这将减少请求的时延。并在一定程度上提高网络性能

3、管理进程负责监控工作进程的状态,并负责管理其行为

        这样做的优点是:

         a.管理进程不会占用多少系统资源

         b.管理进程负责监控工作进程状态,假设某个工作进程死掉,管理进程负责创建出新的工作进程,避免系统性能下降。

提高了系统的可靠性。

         c.管理进程支持Nginx服务执行中的程序升级、配置项改动等,使得动态可扩展性、动态定制性、动态进化性较easy实现。