Nginx学习总结
Nginx概述及注意事项
✧ nginx是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。
✧ 目前Nginx使用简单的轮巡（polling）算法来实现负载均衡，所以无法做基本链接计数的负载均衡。
✧ 目前官方 Nginx 并不支持 Windows，您只能在包括 Linux、UNIX、BSD 系统下安装和使用；
✧ Nginx 本身只是一个 HTTP 和反向代理服务器，它无法像 Apache 一样通过安装各种模块来支持不同的页面脚本，例如 PHP、CGI 等；
✧ Nginx 支持简单的负载均衡和容错；
✧ 支持作为基本 HTTP 服务器的功能，例如日志、压缩、Byte ranges、Chunked respons
es、SSL、虚拟主机等等，应有尽有。
Nginx优势
✧ 在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品：Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue作为开发模型。
✧ Nginx作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务，也可以支持作为 HTTP代理服务器对外进行服务。Nginx采用C进行编写，不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多。
✧ 作为邮件代理服务器：Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器），Last. fm 描述了成功并且美妙的使用经验。
✧ Nginx 是一个安装非常的简单，配置文件非常简洁（还能够支持perl语法），Bugs非常少的服务器：Nginx 启动特别容易，并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。
Nginx等单线程服务器设计原理与性能优势 
Nginx是以单线程为基础的，nginx通过异步IO来解决主线程阻塞的问题。windows上有IOCP（完成端口，对于一部IO包装的比较多，内部实现时用cpu个数的线程进行事件处理，他会通知你你给定的异步读写已经完成了），linux上有epool(一个纯事件通知接口，他会通知你可以读或者可以写了)，如果将所有的请求简化为阻塞操作和非阻塞操作问题就简单了，所有需要阻塞请求的部分全部由epool触发相应事件，非阻塞（处理耗时很短）部分用主线程一直执行，直到遇到阻塞部分就停止，交由阻塞部分监听异步完成事件，这样就构成了事件驱动模型。
    很多人认为函数的处理会阻塞主线程，事实是他的处理时间占用很短，做100万次for循环说不定比局域网经过一次网络访问的时间还要短，理解了这点就不难理解了，如果说你的服务器每秒钟能处理1万个请求，那么在处理功能函数上（比如解析协议，操作、输出等等）顶多也就占用0.1-0.3秒，剩下的时间都是耗时在了网络阻塞上，耗时在了事件发生上了，既然如此，把操作部分独立分出来用多线程执行又有什么意义呢？对于公网就更不用说了，网络等IO阻塞才是影响服务器的主要因素，是那块短了的板。
      对于网络的IO，IOCP 、epool等事件通知机制就解决了这个问题，性能上由于是阻塞的，所以还不如直接accept等快，但是对于网络延时很严重的情况下性能反而显得更好，因为他们可以处理大量的连接而不使性能下降很厉害，如果值直接阻塞能连接处理1000个的话，epool等就可以同时处理3-5万个，所以实际的应用价值要大得多。剩下的部分就是处理事件发生后的事情上面，我前面的文章已经作了说明，在此不再重复，Nginx 、lighttpd等都是基于这类模型开发的。
Nginx 连接处理
Ngnix使用hash表来协助完成请求的快速处理。考虑到保存键及其值的hash表存储单元的大小不至于超出设定参数(hash bucket size)，在启动和每次重新配置时，Nginx为hash表选择尽可能小的尺寸。直到hash表超过参数(hash max size)的大小才重新进行选择. 对于大多数hash表都有指令来修改这些参数。例如，保存服务器名字的hash表是由指令server_names_hash_max_size 和server_names_hash_bucket_size所控制的。参数hash bucket size总是等于hash表的大小，并且是一路处理器缓存大小的倍数。在减少了在内存中的存取次数后，使在处理器中加速查hash表键值成为可能。如果hash bucket size等于
一路处理器缓存的大小，那么在查键的时候，最坏的情况下在内存中查的次数为2。第一次是确定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查键值。因此，如果Nginx给出需要增大hash max size 或hash bucket size的提示，那么首要的是增大前一个参数的大小.
Nginx支持如下处理连接的方法（I/O复用方法），这些方法可以通过use指令指定。
✧ select- 标准方法。如果当前平台没有更有效的方法，它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数--with-select_module 和--without-select_module 来启用或禁用这个模块。         
✧ poll- 标准方法。如果当前平台没有更有效的方法，它是编译时默认的方法。你可以使用配置参数--with-poll_module 和--without-poll_module 来启用或禁用这个模块。
✧ kqueue- 高效的方法，使用于FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和MacOS X. 使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
✧ epoll- 高效的方法，使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。在某些发行版本中，如SuSE 8.2, 有让2.4版本的内核支持epoll的补丁。
✧ rtsig- 可执行的实时信号，使用于Linux内核版本2.2.19以后的系统。默认情况下整个系统中不能出现大于1024个POSIX实时(排队)信号。这种情况对于高负载的服务器来说是低效的；所以有必要通过调节内核参数/proc/sys/kernel/rtsig-max 来增加队列的大小。可是从Linux内核版本2.6.6-mm2开始，这个参数就不再使用了，并且对于每个进程有一个独立的信号队列，这个队列的大小可以用RLIMIT_SIGPENDING 参数调节。当这个队列过于拥塞，Nginx就放弃它并且开始使用poll 方法来处理连接直到恢复正常。
✧ /dev/poll- 高效的方法，使用于Solaris 7 11/99+, HP/UX 11.22+ (eventport), IRIX 6.5.15+ 和Tru64 UNIX 5.1A+.
✧ eventport- 高效的方法，使用于Solaris 10. 为了防止出现内核崩溃的问题，有必要安装这个安全补丁。
Nginx的内存池管理分析
    Nginx的内存管理，主要是用来实现防止内存泄露，和内存碎片，而并没有真正的预先分配获得大量内存。因此实际上和普通意义上的内存池有一定的区别。预先分配的内存通常
也就是1块16K大小的内存快，大内存直接使用malloc分配，16k*n小内存块中，用来处理各种小的内存资源需求，并且不是放，对一个连接来说，连接完成后统一释放，既防止了小内存碎片，也防止了泄露。由于系统操作中，分配小块内存的频率远远高于分配大块内存的频率，因此实际大大较小了malloc的系统调用，同时实现也比较简练，也不用向通常的内存池管理一样，多任务环境下，还需要考虑加锁的问题。而锁将大大降低程序的性能。
      1）内存池就是一个单链表
      2）拥有独立的多个内存池，而不是全局唯一的内存池，比如针对每个新建立的连接，创建一个新的内存池，并在连接结束后，一次性释放资源
      3）内存池本身分配小内存，防止碎片，大内存直接使用malloc，多个大内存构成单链表，并挂到pool的large成员
      4）每个连接处理，针对一些需要在连接关闭的时候需要做清理的工作，可以在pool中注册回调处理函数，比如unlink文件，关闭文件等操作，防止系统资源，如文件句柄的泄漏！   
      5）小内存一旦分配使用，直到整个池释放，才被回收，这样管理简单，最重要的是效率高，没有碎片，不用来回的在小内存中管理，而且小内存块可以被完整使用！(16k，应该可以应付很多次调用了！通常一个连接处理，能用到多少个16K的内存块呢？比如复杂的邮件应用？)
      6）大内存，可以通过调用释放函数，在摧毁池之前，提前回收！
      Nginx管理内存的宗旨，就是:
      1）高效，不在小内存上花费太多时间
      2）没有碎片
      3）简单，只用到单链表，不引入复杂的操作
      4）隔离设计，每个连接单独一个池，方便回收，防止泄露，针对单连接，调用destroy可以完全放心没有内存的泄漏，很适合网络应用程序的开发。
Nginx中常用的函数
✧ 内存分配函数
        ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size)
        ngx_memalign，该函数没有使用，而用宏实现了内存对齐
        #define ngx_align_ptr(p, a) \
            (u_char *) (((uintptr_t) (p) + ((uintptr_t) a - 1)) & ~((uintptr_t) a - 1))
✧ 内存结构体：
        struct ngx_pool_s {
              u_char *last;记录上次的位置(在内存块中，上次的位置) nginx和apache区别
              u_char *end;(记录内存块最后的位置)
              ngx_pool_t          *current;
              ngx_chain_t        *chain;//buf结构体的单链表组成，该buf可以使mmap内存(ngx_write_chain_to_temp_file,可以实现多块内存同时写文件操作)
              ngx_pool_t          *next;
              ngx_pool_large_t        *large;//大内存的分配，一个单链表
              ngx_pool_cleanup_t        *cleanup;//针对有需要清理的数据，如删除文件等等，将之
              ngx_log_t                        *log;

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