高并发场景下,Nginx如何扛住千万级请求?

Nginx是大型架构的必备中间件,下面我重点详解Nginx如何实现高并发@mikechen

事件驱动模型

Nginx 采用事件驱动模型,这是Nginx高并发性能的基石。

传统的Web服务器(如Apache在默认模式下)采用:“一个连接一个线程/进程”的模型。

当请求增多时,系统会创建大量线程或进程,导致频繁的上下文切换,消耗大量CPU和内存资源,最终服务器不堪重负。

高并发场景下,Nginx如何扛住千万级请求?-mikechen

Nginx采用事件驱动架构,通过异步非阻塞I/O减少资源等待时间,提升并发处理能力。

这种设计使Nginx能够在单个或少数进程中处理大量连接,避免了传统线程模型中线程切换带来的开销。

 

高效Master-Worker模型

Nginx 使用一个主进程(Master Process),管理多个工作进程(Worker Process),每个工作进程处理大量客户端请求。

高并发场景下,Nginx如何扛住千万级请求?-mikechen

 

Master进程: 只有一个,负责读取配置文件、管理和监控工作进程。

当有工作进程出现问题时,Master进程可以自动重启它,保证服务的稳定性。Master进程不处理任何客户端请求。

Worker进程: 通常配置为与CPU核心数相同,是真正处理HTTP请求、执行I/O操作的进程。

每个Worker进程都是单线程的,但通过事件驱动机制,能高效地处理大量并发连接。

 

 

模块化设计

Nginx采用高度模块化的设计,核心功能非常精简,大部分功能(如Gzip压缩、SSL/TLS、负载均衡)都以模块的形式存在。

高并发场景下,Nginx如何扛住千万级请求?-mikechen

这种设计使得Nginx内存占用极小,启动迅速,开发者也可以根据需要灵活地选择和加载功能模块,保持服务的轻量和高效。

 

零拷贝机制

Nginx广泛利用操作系统提供的零拷贝技术,比如:

 

sendfile():文件数据直接从内核缓冲区写入socket,无需用户态拷贝。高并发场景下,Nginx如何扛住千万级请求?-mikechen

mmap():将文件映射到内存,减少数据拷贝。

splice():支持在两个文件描述符之间直接传输数据。

这种“零拷贝”(Zero-Copy)机制显著减少了CPU的开销和内存的复制次数。

使得Nginx在处理图片、CSS、JavaScript等静态资源时,速度快、效率高。

mikechen睿哥

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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