面試官:Nginx 是如何實現併發的?為什麼 Nginx 不使用多線程?

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來源:toutiao.com/i6698255904053133827 這是一位讀者帶回來的面試題 Nginx 是如何實現併發的?為什麼 Nginx 不使用多線程?Nginx常見的優化手段有哪些?502錯誤可能原因有哪些? 面試官心理分析 主要是看應聘人員的對NGINX的基本原理是否熟悉,因為大多數 ...


來源:toutiao.com/i6698255904053133827

這是一位讀者帶回來的面試題

Nginx 是如何實現併發的?為什麼 Nginx 不使用多線程?Nginx常見的優化手段有哪些?502錯誤可能原因有哪些?

面試官心理分析

主要是看應聘人員的對NGINX的基本原理是否熟悉,因為大多數人多多少少都懂點NGINX,但是真正其明白原理的可能少之又少。明白其原理,才能做優化,否則只能照樣搬樣,出了問題也無從下手。

懂皮毛的人,一般會做個 Web Server,搭建一個 Web 站點;初級運維可能搞個 HTTPS 、配置一個反向代理; 中級運維定義個 upstream、寫個正則判斷;老鳥做個性能優化、寫個ACL,還有可能改改源碼(小編表示沒有改源碼的能力)。

面試題剖析

Nginx 是如何實現高併發的?

非同步,非阻塞,使用了epoll 和大量的底層代碼優化。

如果一個server採用一個進程負責一個request的方式,那麼進程數就是併發數。正常情況下,會有很多進程一直在等待中。

而nginx採用一個master進程,多個woker進程的模式。

  • master進程主要負責收集、分發請求。每當一個請求過來時,master就拉起一個worker進程負責處理這個請求。
  • 同時master進程也負責監控woker的狀態,保證高可靠性
  • woker進程一般設置為跟cpu核心數一致。nginx的woker進程在同一時間可以處理的請求數只受記憶體限制,可以處理多個請求。
  • Nginx 的非同步非阻塞工作方式正把當中的等待時間利用起來了。在需要等待的時候,這些進程就空閑出來待命了,因此表現為少數幾個進程就解決了大量的併發問題。

每進來一個request,會有一個worker進程去處理。但不是全程的處理,處理到什麼程度呢?處理到可能發生阻塞的地方,比如向上游(後端)伺服器轉發request,並等待請求返回。那麼,這個處理的worker很聰明,他會在發送完請求後,註冊一個事件:“如果upstream返回了,告訴我一聲,我再接著乾”。於是他就休息去了。

此時,如果再有request 進來,他就可以很快再按這種方式處理。而一旦上游伺服器返回了,就會觸發這個事件,worker才會來接手,這個request才會接著往下走。

為什麼 Nginx 不使用多線程?

Apache: 創建多個進程或線程,而每個進程或線程都會為其分配 cpu 和記憶體(線程要比進程小的多,所以worker支持比perfork高的併發),併發過大會耗光伺服器資源。

Nginx: 採用單線程來非同步非阻塞處理請求(管理員可以配置Nginx主進程的工作進程的數量)(epoll),不會為每個請求分配cpu和記憶體資源,節省了大量資源,同時也減少了大量的CPU的上下文切換。所以才使得Nginx支持更高的併發。

Nginx常見的優化配置有哪些?

1)調整worker_processes

指Nginx要生成的worker數量,最佳實踐是每個CPU運行1個工作進程。

瞭解系統中的CPU核心數,輸入

$ grep processor / proc / cpuinfo | wc -l
2)最大化worker_connections

Nginx Web伺服器可以同時提供服務的客戶端數。與worker_processes結合使用時,獲得每秒可以服務的最大客戶端數

最大客戶端數/秒=工作進程*工作者連接數

為了最大化Nginx的全部潛力,應將工作者連接設置為核心一次可以運行的允許的最大進程數1024。

3)啟用Gzip壓縮

壓縮文件大小,減少了客戶端http的傳輸帶寬,因此提高了頁面載入速度

建議的gzip配置示例如下:( 在http部分內)

4)為靜態文件啟用緩存

為靜態文件啟用緩存,以減少帶寬並提高性能,可以添加下麵的命令,限定電腦緩存網頁的靜態文件:

location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
expires 365d;
}
5)Timeouts

keepalive連接減少了打開和關閉連接所需的CPU和網路開銷,獲得最佳性能需要調整的變數可參考:

6)禁用access_logs

訪問日誌記錄,它記錄每個nginx請求,因此消耗了大量CPU資源,從而降低了nginx性能。

完全禁用訪問日誌記錄

access_log off;

如果必須具有訪問日誌記錄,則啟用訪問日誌緩衝

access_log /var/log/nginx/access.log主緩衝區= 16k
502報錯可能原因有哪些?

  • 1)FastCGI進程是否已經啟動
  • 2)FastCGI worker進程數是否不夠
  • 3)FastCGI執行時間過長
  • 4)FastCGI Buffer不夠

nginx和apache一樣,有前端緩衝限制,可以調整緩衝參數

fastcgi_buffer_size 32k;
fastcgi_buffers 8 32k;
  • 5)Proxy Buffer不夠

如果你用了Proxying,調整

proxy_buffer_size 16k;
proxy_buffers 4 16k;
  • 6)php腳本執行時間過長

將php-fpm.conf的<value name="request_terminate_timeout">0s</value>的0s改成一個時間。

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