Nginx高性能架构
Nginx 采用Master-Worker进程模型,这是其高效能和稳定性的核心之一。
通常,Nginx会有一个master进程和多个worker进程。
整体架构,如下:
Master进程: 负责管理worker进程,如启动、停止worker进程,以及处理一些管理任务。
Worker进程: 负责处理客户端的请求。
Nginx的worker进程数量通常较少,每个worker进程都可以处理大量的并发连接。
这减少了进程切换的次数,因为进程切换会消耗大量的系统资源。
相比于为每个请求创建一个进程/线程的模型,Nginx的轻量级进程模型大大提高了性能。
Nginx事件驱动模型
Nginx 的核心设计理念之一就是事件驱动(Event-driven) + 异步非阻塞(Non-blocking I/O)。
Nginx的核心是一个事件循环,它不断地监听各种事件。
比如:连接建立、数据到达、数据发送完成…等,当事件发生时,就调用相应的事件处理器来处理。
这种模型避免了线程/进程的创建和切换,减少了系统的开销。
每个连接都作为事件注册在事件循环中,不阻塞主线程。
Worker 进程以单线程方式运行,但能同时处理成千上万个连接。
IO多路复用
在不同操作系统下,Nginx 会自动选择最优的事件通知机制。
比如:epoll
(Linux)和kqueue
(FreeBSD、macOS)是更先进的事件通知机制。
epoll 是 Linux 内核为处理大批量文件描述符(file descriptor)的 I/O 事件通知机制而提出的解决方案。
epoll 能够有效处理大量并发连接,在处理高并发的网络应用中表现出色。
epoll 仅返回就绪的文件描述符,避免了像 select 和 poll 那样遍历所有文件描述符的开销。
高效资源处理能力
Nginx可以将静态资源缓存在内存中,减少了磁盘I/O操作,提高了访问速度。
这些优化使得Nginx能够高效地处理静态资源请求,例如图片、视频和CSS文件。
Nginx能够使用零拷贝技术来传输静态资源,减少了数据拷贝的开销。