2. nginx架构基础

2.1. nginx请求处理流程

nginx接收流量，通过fastcgi、tcp代理等转发后端。内部完成日志处理，静态文件处理，和一些状态机处理。

2.2. nginx进程结构

基本是有个master进程的，多个work进程的。还可能有cache manager进程和cache loader进程。

2.3. nginx进程管理

master 进程

需要监控worker进程的chld信号
管理worker进程
接收控制信号 term int quit hup usr1 usr2 winch

work进程

接收管理信号 term quit usr1 winch

nginx命令行

reload : hup
reopen : usr1
stop : term
quit : quit

2.4. reload流程

向master发送hup信号
master校验conf配置
master打开新的端口（如果需要）
master进程用新的配置启动新的worker子进程。
master向老的worker发送quit信号
老的worker进程关闭监听句柄，处理完毕当前连接结束进程。

2.5. 热升级流程

旧nginx文件替换为新的nginx文件
给master发送usr2信号
master修改pid文件名字，加后缀.oldbin
master进程使用新的nginx文件启动新的master进程
向老的master发送quit信号，关闭老的master

如果要回滚的话，可以给老的master发送hup信号，给新的master发送quit信号即可。

2.6. worker进程优雅退出

设置定时器worker_shutdown_timeout
关闭监听句柄
关闭空闲连接
循环关闭断开的连接
退出进程

2.7. 网络传输

网络传输过程

tcp流与报文

2.8. epoll高性能

每次只处理活跃连接。
实现层面红黑树和链表高效。

select缺点

每次调用selet都需要将fd集合从用户态copy到内核态，
在内核态遍历所有fd
select默认支持的文件描述符也比较小。

poll模式基本和select一致。文件描述符支持更多。

epoll

线程安全的。
使用mmap共享用户和内核部分空间，避免来回copy.
基于事件驱动，注册事件的时候注册了callback回调函数的， epoll_wait只返回发生的事件。

2.9. 请求切换

apache传统web服务，进程调度比较多。
nginx用户态完成连接切换

2.10. nginx模块

主要模块

events
http
core
errlog
mail
thread_poll
stream
openssl

2.11. 连接池

包含了对下游客户端的连接和对上游服务的连接。

2.12. 内存池

connection_poll_size 内存提前分配好一批。大块内存使用alloc分配。

连接内存池

请求内存池一般4k

connection_poll_size
request_poll_size

2.13. nginx进程间的通讯方式

信号和共享内存通过共享内存的worker进程之间存在抢占问题，需要引入锁机制。内存管理对应需要slab内存管理器。

2.14. 哪些需要共享内存

限流类的
cache类
lua使用

2.15. nginx slab 编译使用

wget https://tengine.taobao.org/download/tengine-2.3.3.tar.gz
tar xf tengine-2.3.3.tar.gz
./configure --add-module=/root/tengine-2.3.3/modules/ngx_slab_stat
make && make install
替换掉openrest的二进制文件， 重启。
nginx配置的修改
    lua_shared_dict dogs 10m;
            location = /slab_stat {
       slab_stat;
    }
    location /set {
            content_by_lua_block{
                    local dogs = ngx.shared.dogs
                    dogs:set("panda",1)
                    ngx.say("stored")
            }
    }

    location /get {
            content_by_lua_block{
                    local dogs = ngx.shared.dogs
                    ngx.say(dogs:get("panda"))
            }
    }
[root@zhaojiedi-elk-2 nginx]# curl http://localhost:8084/slab_stat
* shared memory: dogs
total:       10240(KB) free:       10168(KB) size:           4(KB)
pages:       10168(KB) start:00007F3CCFB54000 end:00007F3CD0544000
slot:           8(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:          16(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:          32(Bytes) total:         127 used:           1 reqs:           1 fails:           0
slot:          64(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:         128(Bytes) total:          32 used:           2 reqs:           2 fails:           0
slot:         256(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:         512(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:        1024(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0
slot:        2048(Bytes) total:           0 used:           0 reqs:           0 fails:           0

2.16. nginx容器

2.16.1. 哈希表配置

bucket_size : 控制每个的大小。
max_size 这个控制一共最多不能超过多少个。

2.16.2. 红黑树

自平衡的二叉查找树的特点

高度不会超过2 log(n)
增删改查复杂度log(n)
遍历复杂度o(n)

2.17. 如何编译动态模块

动态模块一些，频繁更新的时候建议使用动态模块，不用每次去更新二进制文件的。这个在编译的时候使用–add-dynamic-module即可。