Nginx进程调度问题详解

nginx采用的是固定数量的多进程模型,由一个主进程(masterprocess)和数量与主机cpu核数相同的工作进程协同处理各种事件。

nginx采用的是固定数量的多进程模型,由一个主进程(masterprocess)和数量与主机cpu核数相同的工作进程协同处理各种事件。

主管理进程负责工作进程的配置加载、启停等操作,工作进程负责处理具体请求。进程间的资源都是独立的,每个工作进程处理多个连接,每个连接由一个工作进程全权处理,不需要进行进程切换,也就不会产生由进程切换引起的资源消耗问题。默认配置下,工作进程的数量与主机cpu核数相同,充分利用cpu和进程的亲缘性(affinity)将工作进程与cpu绑定,从而最大限度地发挥多核cpu的处理能力。

nginx主进程负责监听外部控制信号,通过频道机制将相关信号操作传递给工作进程,多个工作进程间通过共享内存来共享数据和信息。

tips:进程亲缘性(affinity),使进程或线程在指定的cpu(核)上运行。

nginx的工作进程有如下几种调度方式:

  • 无调度模式:所有工作进程都会在连接事件被触发时争相与客户端建立连接,建立连接成功则开始处理客户端请求。无调度模式下所有进程都会争抢资源,但最终只有一个进程可以与客户端建立连接,对于系统而言这将在瞬间产生大量的资源消耗,这就是所谓的惊群现象。
  • 互斥锁模式:每个工作进程都会周期性地争抢互斥锁,一旦某个工作进程抢到互斥锁,就表示其拥有接收http建立连接事件的处理权,并将当前进程的socket监听注入事件引擎(如epoll)中,接收外部的连接事件。其他工作进程只能继续处理已经建立连接的读写事件,并周期性地轮询查看互斥锁的状态,只有互斥锁被释放后工作进程才可以抢占互斥锁,获取http建立连接事件的处理权。当工作进程最大连接数的1/8与该进程可用连接(free_connection)的差大于或等于1时,则放弃本轮争抢互斥锁的机会,不再接收新的连接请求,只处理已建立连接的读写事件。互斥锁模式有效地避免了惊群现象,对于大量http的短连接,该机制有效避免了因工作进程争抢事件处理权而产生的资源消耗。但对于大量启用长连接方式的http连接,互斥锁模式会将压力集中在少数工作进程上,进而因工作进程负载不均而导致qps下降。
  • 套接字分片:套接字分片是由内核提供的一种分配机制,该机制允许每个工作进程都有一组相同的监听套接字。当有外部连接请求时,由内核决定哪个工作进程的套接字监听可以接收连接。这有效避免了惊群现象的发生,相比互斥锁机制提高了多核系统的性能。该功能需要在配置listen指令时启用reuseport参数。

tips:nginx 1.11.3以后的版本中互斥锁模式默认是关闭的。套接字分片模式则因为由linux内核提供进程的调度机制,所以性能最好。

到此这篇关于nginx进程调度问题的文章就介绍到这了,更多相关nginx进程调度内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!

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