运行中Nginx进程之间的关系

资料来源《深入理解Nginx-模块开发与架构解析》

概述

  1. 在正式提供服务的产品环境下,部署Nginx时都是使用一个master进程来管理多个worker进程,一般情况下,worker进程的数量与服务器上的CPU核心数相等。
  2. 每一个worker进程都是繁忙的,他们在真正的提供互联网服务,master进程则很“清闲”,只负责监控管理worker进程。
  3. worker进程之间通过共享内存,原子操作等一些进程之间通信机制来实现负载均衡等功能

关系图

  1. Nginx之间的关系图:
  2. Nginx是支持单进程(master进程)提供服务的,那么为什么产品环境下要按照master-worker方式配置,同时启动多个进程呢?
    1. 由于master进程不会对用户请求提供服务,只用于管理真正提供服务的worker进程,所以master进程可以是唯一的,它仅专注于自己的纯管理工作,为管理员提供命令行服务,包括诸如启动服务、停止服务、重载配置文件、平滑升级程序等。master进程需要拥有较大的权限,例如,通常会利用root用户启动master进程。worker进程的权限要小于或等于master进程,这样master进程才可以完全的管理worker进程。当任意一个worker进程出现错误从而导致coredump时,master进程会立刻启动新的worker进程继续服务。
    2. 多个worker进程处理互联网请求不到可以提高服务的健壮性(一个worker进程出错后,其他worker进程仍然可以正常提供服务),最重要的是,这样可以充分利用现在常见的SMP多核架构,从而实现微观上真正的多核并发处理。因此,用一个进程在(worker进程)来处理互联网请求肯定是不合适的。另外,为什么要把worker进程数量设置的与CPU核心数量一致呢?这正是Nginx与Apache服务器的不同之处。在Apache上每个进程在一个时刻只处理一个请求,因此,如果希望Web服务器拥有并发处理的请求数更多,就要把Apache的进程或线程设置的更多。通常会达到一台服务器拥有几百个工作进程,这样大量的进程间切换将带来无渭的进程消耗。而Nginx则不然一个worker进程可以同时处理的请求数只受限于内存大小,而在架构设计上,不同的worker进程之间处理并发请求使几乎没有同步锁的限制,worker进程通常不会进入睡眠状态,因此,当Nginx上的进程数与CPU核心数相等时(最好每一个worker进程都绑定特定的CPU核心),进程间切换的代价是最小的。【这里建议Nginx进程数等于CPU核心数,是因为一是Nginx一般做的是高并发代理,基本没有IO操作,到多数都是CPU密集型操作,很少出现IO阻塞等情况。二是进程与CPU调度的关系,单个核心处理多个进程的时候,是排队处理的,如果设置多个进程的时候,是排队处理的,如果设置多个进程时,会带来进程间切换的开销--微信网友cover如是说】
    3. 举例来说,如果产品中服务器CPU核心数为8,那么就需要配置8个worker进程:
    4. 如果对路径部分都使用默认配置,那么Nginx运行目录为/usr/local/nginx,其目录结构如下:
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