nginx原理学习

1、master和worker

当启动nginx以后，有两个nginx进程，一个master进程，一个worker进程，这两个nginx进程都有各自的作用，见名知意, "worker"进程天生就是来"干活"的，真正负责处理请求的进程就是你看到的"worker"进程，那么"master"进程有什么用呢? “master"进程其实是负责管理"worker"进程的，除了管理” worker"进程，master"进程还负责读取配置文件、判断配置文件语法的工作，“master进程"也叫"主进程”，在nginx中，"master"进程只能有一个,而"worker"进程可以有多个，worker"进程的数量可以由管理员自己进行定义

那么怎么定义"worker"进程的数量呢?我们只需要借助一条配置指令即可， 这条配指令就是"worker processes"指令,默认的nginx.conf配置文件中有这样一条配置
worker processes 1;
上述配置的意思就是启动nginx后只有1个worker进程，你想要多少个worker进程，将worker_ processe指令的值设置成多少就好了,非常简单, worker_ processes指令只能在main区域中使用,通常情况下,
worker_ processes的值通常不会大于服务器中cpu的核心数量,
换句话说就是，worker进程的数通常与服务器有多少
cpu核心有关，比如，nginx所在主机拥有4核cpu,那么worker_ processes的值通常不会大于4，这样做的原因是为了尽力让每个worker进程都有一个cpu可以使用，尽量避免了多个worker进程抢占同一个cpu的情况,我们也可以将worker_ processes的值设置为"auto"
当worker_ processes的值为auto时，nginx会自动检测当前主机的cpu核心数,并启动对应数量的worker进程，比如，nginx检测到当前主机一共有4个cpu核心，那么nginx就会启动4个worker进程

同时，为了避免cpu在切换进程时产生性能损耗，我们也可以将worker进程与cpu核心进行"绑定"，当worker进程与cpu核心绑定以后，worker进程可以更好的专注的使用某个cpu核心上的缓存，从而减少因为cpu切换不同worker进程而带来的缓存失效，如果想要让worker进程与某个cpu核心绑定,则需要借助另外一个配置指令,它就是"worker_ cpu_ affinity"指令

想要搞明白怎样使用"worker_ cpu_ affinity" 指令,最好先来了解一个概念，这个概念就是"cpu掩码",我们可以通过"cpu掩码"表示某个cpu核心，比如，当前机器上一共有4个cpu核心，那么我们就用4个0表示这4个核，也就是说，我们可以使用如下字符表示这4个核: 0000
那么第一个核就用如下字符表示
0001
第二个核就用如下字符表示
0010
第三个核就用如下字符表示
0100

规律就是，有几个核,就用几个0表示，如果想要使用某个核，就将对应位的0改成1,位从右边开始
比如，如果有8个核,我就可以使用如下字符表示这8个核中的第二个核:
00000010

user  nginx;
worker_processes  auto;
worker_cpu_affinity 1000 0100 0010 0001;

2、worker是如何进行工作的

客户端发起请求之后首先交给master,然后由所有空闲的worker来竞争，竞争成功的worker执行后续的操作，其他worker继续等待其他请求。

3、一个master和多个woker的好处

可以使用nginx -s reload热部署

首先，对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。其次,采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快启动新的worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当前worker.上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

4、设置多少个woker合适

Nginx同redis类似都采用了io多路复用机制，每个worker都是一个独立的进程， 但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求，即使是 千上万个请求也不在话下。每个worker的线程可以把一个cpu的性能发挥到极致。所以worker数和服务器的cpu数相等是最为适宜的。设少了会浪费cpu,设多了会造成cpu频繁切换上下文带来的损耗。

# 设置worker数量
worker.processes 4 

# work绑定cpu(4work绑定4cpu)
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

# work绑定cpu (4work绑定8cpu中的4个)
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000

5、连接数worker_ connection

这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx 能建立的最大连接数，应该是worker.connections * worker processes。当然，这里说的是最大连接数，对于HTTP 请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量是worker.connections * worker processes,如果是支持http1.1的浏览器每次访问要占两个连接，所以普通的静态访问最大并发数是: worker.connections * worker.processes / 2, 而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker.connections * worker_proceses/4. 因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接.

问: 发送请求占用woker的几个连接数?
答案: 2或者4个。

问: nginx有一个master,有四个woker,每个woker支持最大的连接数1024,支持的最大并发数是多少?
答案：
普通的静态访问最大并发数是: worker connections * worker processes /2， 10244/2=2048
而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker connections * worker processes/4 10244/4=1024