nginx的服务架构

nginx服务架构

模块

习惯上将nginx的模块分成核心模块，HTTP模块，邮件模块，以及第三方模块
核心模块主要包含两类功能的支持，一类是主体功能，包括进程管理，权限管理错误日志解析，配置解析；另一类是用于响应请求事件必须的功能，包括事件驱动机制，正则表达式；

对web服务器请求处理的机制

Web服务器和客户端是一对多的关系，完成并行处理的工作有三种方式：多进程方式，多线程方式，异步方式

多进程方式：

每当服务器收到一个请求的时候。就有服务器的主进程生成一个子进程出来与客户端建立连接，直到连接断开，该进程就结束了；
为了应对大量的请求，apache采用预派生进程的机制来对多进程进行改进。预进程机制就是在客户端还没有到来之前就预先生成好，当请求来的时候主进程分配一个进程与客户端进行交互，交互完成以后，该进程也不结束，而被主进程管理起来等待下一个客户请求的到来。

多线程

服务器主进程派生出一个线程来和该客户端进行交互。服务器生成一个线程的开销远比产生一个进程的开销小，多个线程位于同一个进程内，可以访问同样的内存空间，彼此之间相互影响；

异步方式：

同步机制：指发送方发送请求以后，需要等待接收方发出响应以后才接收下一个请求，
异步机制：发送方在发送一个请求以后，不等待接收方响应这个请求，就继续发送下一个请求，在异步机制中，所有来自发送方的请求形成一个队列，接收方处理完以后才通知发送方；
阻塞和非阻塞用来描述进程调用的方式。主要指套接子的阻塞和非阻塞。
阻塞的调用方式指调用结果返回之前，当前线程从运行状态被挂起，一直等到调用结果返回以后，才进入就绪状态，获取CPU后继续执行。
非阻塞的方式是指如果调用没有马上返回，当前线程也不会挂起，而是立即执行下一个调用；
异步非阻塞方式：发送方向接收方发出请求以后，不用等待响应，可以继续执行其他的工作，接收方处理请求的时候如果不能马上得到结果，也不会等待，而是马上返回去去执行其他时请事情当IO操作完成以后，将完成状态和结果通知接收方，接收方再响应给发送方。

nginx如何处理请求的呢

Nginx服务器能同时处理大量的请求，它结合了多进程机制和异步非阻塞机制

Nginx服务器启动以后，可以产一个主进程和多个worker进程。Nginx服务器的所有工作进程用于接收客户端请求，这有点类似apache的多进程机制，预先派生出工作进制，等待客户端请求；
每个工作进程使用异步非阻塞方式，可以处理多个客户端请求。当某个IO请求不能立即得到结果的时候就去处理其他的请求，而客户端在此期间也无须等待响应，可以去处理其他的请求，当IO调用返回结果的时候就会通知此工作进程，该进程得知通知，暂时挂起当前事务的去响应客户端请求

nginx服务器的事件处理机制

IO调用结果如何把自己的状态告诉进程呢，一般有两种方案，1）让工作进程隔一段时间就去检查一下IO的运行状态，如果完成就去响应客户端，如果未完成就去继续工作，2）IO调用完成后主动通知工作进程，显然第二种方案比较好，
具体来说epoll/select/poll的系统调用就是第二种方案，也称为事件驱动模型；
【事件驱动模型】
事件驱动模型包括三个方面：事件收集器，事件发送器和事件处理器三个单元；

Select方式：

1）首先创建事件的描述符集合，对于一个事件，关注其上面的读事件，写事件和异常事件，所以要创建三类事件的描述符集合，分别用来收集读事件的描述符，写事件的描述符，和异常事件的描述符
2）其次调用底层select（）函数，等待事件的发生，然后轮询所有事件描述符中的每一个描述符，检查是否有事件发生，如果有就处理。

Poll方式：

Poll和select方式相同，都是创建一个描述符的集合，再去等待事件的发生，然后再轮询描述符的集合，检查有没有事件的发生，
Poll和select的区别在于：select库需要为读事件，写事件，异常事件分别创建一个描述符集合，再最后轮询的时候，需要分别轮询三个集合，而poll库只需要创建一个集合，再每个描述符上对应的结构分别设置读事件，写事件，或者异常事件，最后轮询的时候，可以同时检查这三个事件是否发生；

Epoll库：

他们的处理方式都是创建一个待处理事件列表，然后把这个列表发给内核，返回的时候，再去轮询检查这个列表，以判断是否有事情发生这样看来效率比较低下，一种比较好的做法就是把描述符列表的管理交给内核负责，一旦有某种事情发生，内核把发生事件的描述符通知给进程，这样就避免了轮询整个描述符列表。
Epoll就是这样作的
首先epoll通过相关调用通知内核创建一个有N个描述吗的列表，然后给这些描述符设置所关注的事件，并把它添加到内核的事件列表中去，在具体的编码过程中也可以通过相关调用将列表中描述符删掉，
完成设置以后，epoll就开始等待内核通知事件了，某一事件发生以后，内核就将发生事件的描述符上报给epoll库，得知事件列表的epoll库，就可以开始进行事件处理了。

Epoll的高校在于：它支持一个进程打开大数目的事件描述符，上限是系统可以打开的文件的数目，同时epoll库的IO效率不随描述符增加而线性下降。
epoll有两种模式：水平触发和边缘触发
水平触发：内核通知进程来读取数据，进程没来读取数据，内核需要一次一次通知进程
边缘触发：内核只通知一次让进程来读取数据，进程可以在超时时间内随时来读取数据。