Nginx实现高并发原理是什么？该考虑如何优化？

清疚 2024-04-07 13:26 59阅读 0赞

简介：Nginx 是如何实现高并发？常见的优化手段有哪些？  
这是一位读者带回来的面试题  
面试官心理分析  
面试题剖析  
为什么 Nginx 不使用多线程？  
Nginx常见的优化配置有哪些？

这是一位读者带回来的面试题

Nginx 是如何实现并发的？为什么 Nginx 不使用多线程？Nginx常见的优化手段有哪些？502错误可能原因有哪些？

面试官心理分析

主要是看应聘人员的对NGINX的基本原理是否熟悉，因为大多数人多多少少都懂点NGINX，但是真正其明白原理的可能少之又少。明白其原理，才能做优化，否则只能照样搬样，出了问题也无从下手。

懂皮毛的人，一般会做个 Web Server，搭建一个 Web 站点；初级运维可能搞个 HTTPS 、配置一个反向代理; 中级运维定义个 upstream、写个正则判断；老鸟做个性能优化、写个ACL，还有可能改改源码（小编表示没有改源码的能力）。

面试题剖析

Nginx 是如何实现高并发的？  
异步，非阻塞，使用了epoll 和大量的底层代码优化。

如果一个server采用一个进程负责一个request的方式，那么进程数就是并发数。正常情况下，会有很多进程一直在等待中。

而nginx采用一个master进程，多个woker进程的模式。

master进程主要负责收集、分发请求。每当一个请求过来时，master就拉起一个worker进程负责处理这个请求。  
同时master进程也负责监控woker的状态，保证高可靠性  
woker进程一般设置为跟cpu核心数一致。nginx的woker进程在同一时间可以处理的请求数只受内存限制，可以处理多个请求。  
Nginx 的异步非阻塞工作方式正把当中的等待时间利用起来了。在需要等待的时候，这些进程就空闲出来待命了，因此表现为少数几个进程就解决了大量的并发问题。![b843c4e6cf3a41a1a33565f894abfeb6.png][]

每进来一个request，会有一个worker进程去处理。但不是全程的处理，处理到什么程度呢？处理到可能发生阻塞的地方，比如向上游（后端）服务器转发request，并等待请求返回。那么，这个处理的worker很聪明，他会在发送完请求后，注册一个事件：“如果upstream返回了，告诉我一声，我再接着干”。于是他就休息去了。

此时，如果再有request 进来，他就可以很快再按这种方式处理。而一旦上游服务器返回了，就会触发这个事件，worker才会来接手，这个request才会接着往下走。

为什么 Nginx 不使用多线程？

Apache: 创建多个进程或线程，而每个进程或线程都会为其分配 cpu 和内存（线程要比进程小的多，所以worker支持比perfork高的并发），并发过大会耗光服务器资源。

Nginx: 采用单线程来异步非阻塞处理请求（管理员可以配置Nginx主进程的工作进程的数量）(epoll)，不会为每个请求分配cpu和内存资源，节省了大量资源，同时也减少了大量的CPU的上下文切换。所以才使得Nginx支持更高的并发。

Nginx常见的优化配置有哪些？

1）调整worker\_processes  
指Nginx要生成的worker数量,最佳实践是每个CPU运行1个工作进程。

了解系统中的CPU核心数，输入  
$ grep processor / proc / cpuinfo | wc -l  
2)最大化worker\_connections  
Nginx Web服务器可以同时提供服务的客户端数。与worker\_processes结合使用时，获得每秒可以服务的最大客户端数  
最大客户端数/秒=工作进程\*工作者连接数  
为了最大化Nginx的全部潜力，应将工作者连接设置为核心一次可以运行的允许的最大进程数1024。

3)启用Gzip压缩  
压缩文件大小，减少了客户端http的传输带宽，因此提高了页面加载速度

建议的gzip配置示例如下:( 在http部分内）![47bb6d12ec2346efaa41ce04550116ca.png][]

4)为静态文件启用缓存  
为静态文件启用缓存，以减少带宽并提高性能，可以添加下面的命令，限定计算机缓存网页的静态文件：  
location ~\* .(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ \{  
expires 365d;  
\}  
5）Timeouts  
keepalive连接减少了打开和关闭连接所需的CPU和网络开销，获得最佳性能需要调整的变量可参考：

![e7efb42ab4f04e79a4347065fd1f495c.png][]  
6)禁用access\_logs  
访问日志记录，它记录每个nginx请求，因此消耗了大量CPU资源，从而降低了nginx性能。

完全禁用访问日志记录  
access\_log off;  
如果必须具有访问日志记录，则启用访问日志缓冲  
access\_log /var/log/nginx/access.log主缓冲区= 16k  
502报错可能原因有哪些？![7a04ef125f0547e7a137b1343b8faf31.png][]

1）FastCGI进程是否已经启动  
2）FastCGI worker进程数是否不够  
3）FastCGI执行时间过长  
4）FastCGI Buffer不够  
nginx和apache一样，有前端缓冲限制，可以调整缓冲参数  
fastcgi\_buffer\_size 32k;  
fastcgi\_buffers 8 32k;  
5）Proxy Buffer不够  
如果你用了Proxying，调整  
proxy\_buffer\_size 16k;  
proxy\_buffers 4 16k;  
6）php脚本执行时间过长  
将php-fpm.conf的<value name="request\_terminate\_timeout">0s</value>的0s改成一个时间

[b843c4e6cf3a41a1a33565f894abfeb6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/35df06624fe74e8e87b42ba3ef6e1cee.png
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