Nginx是大型架构的必备技能,下面我重点详解Nginx支撑百万并发的关键5大技术@mikechen
Nginx事件驱动架构
Nginx采用事件驱动、异步非阻塞的架构,这意味着它可以通过一个、或几个进程处理数万甚至数十万并发连接。
传统的Web服务器,每个请求都会创建一个新的进程、或线程来处理。
就像一个餐厅,每来一位客人(一个连接),就雇一个新服务员(一个新进程/线程)来专门服务他,直到他用餐完毕。
如果来了上万位客人,餐厅很快就会因为服务员太多而人满为患,效率极低。
而Nginx在处理请求时,不会为每个请求创建一个新的进程、或线程。
而是通过事件循环机制,在一个进程中处理多个请求的I/O操作,大大提高了资源利用率。
就像一个能干的超级服务员(一个工作进程),他不会专门为一位客人服务到底。
而是不断地巡视所有餐桌:当一位客人点完菜,他会把订单递给后厨,然后立刻去下一桌客人那里。
Nginx非阻塞架构
另外一个很重要的因素:就是非阻塞架构。
当一个工作进程接到请求时,它不会傻傻地等待网络I/O操作完成(例如:从磁盘读取一个大文件)。
相反,它会将这个I/O请求发送给操作系统,然后立即去处理下一个连接上的事件。
当操作系统完成I/O操作后,会通过回调函数通知Nginx,此时Nginx才会回到那个连接上继续处理。
高效的事件通知机制
Nginx利用了现代操作系统提供的I/O多路复用技术(如:Linux上的epoll
、BSD上的kqueue
)。
简单来说,I/O多路复用是一种操作系统提供的机制,它允许单个进程同时监视多个文件描述符。
当任何一个文件描述符上的I/O操作准备就绪(例如,有数据可读,或者可以写入数据)时,操作系统会通知这个进程,然后这个进程再去处理相应的事件。
这就像一个多面手服务员:他不需要时刻守在每桌客人旁边,而是通过一个电子呼叫系统(I/O多路复用)来管理所有客人。
这些机制能够让Nginx高效地“监听”成千上万个连接,并且只在有事件发生时才进行处理,大大减少了CPU的空转和资源消耗。
出色的负载均衡能力
Nginx不仅仅是一个Web服务器,更是一个功能强大的反向代理服务器、和负载均衡器。
它能够将客户端的请求分发到后端的多台服务器上,从而实现高可用性和可伸缩性。
Nginx提供了多种负载均衡算法,如轮询、IP哈希、最少连接等,可以根据实际情况选择最合适的策略。
支持高并发的长连接
Nginx对HTTP/1.1的keep-alive和HTTP/2有很好的支持。
可以有效地利用长连接,减少TCP连接的建立和关闭开销,在高并发下表现出色。