linux C++ 通讯架构（一）nginx安装、目录、进程模型

nginx是C语言开发的，号称并发处理百万级别的TCP连接，稳定，热部署（运行时升级），高度模块化设计，可以用C++开发。

一、安装和目录

1.1 前提

epoll，linux内核版本为2.6或以上

gcc编译器，g++编译器

pcre库：函数库，支持解析正则表达式

zlib库：压缩解压功能

openssl库：ssl功能相关库，用于网站加密通讯

1.2 源码下载及目录结构简单认识

auto/:编译相关的脚本，可执行文件configure会用到这些脚本

cc/:检查编译器的脚本

lib/:检查依赖库的脚本

os/:检查操作系统类型的脚本

type/:检查平台类型的脚本

CHANGES:修复的bug，新增功能说明

CHANGES.ru:俄语版CHANGES

conf/:默认的配置文件

configure:编译ngnix之前必须先执行脚本以生成一些必要的中间文件

contrib/:脚本和工具，典型的是vim高亮工具

html/:欢迎界面和错误界面相关的文件

man/:帮助文件目录

src/:源代码目录

core:核心代码
event:event（事件）模块相关代码
http:http(web服务)模块相关代码
mail:邮件模块相关代码
os:操作系统相关代码
stream:流处理相关代码

1.3 nginx的编译安装

编译的第一步：用configure来进行编译之前的配置工作

下面的命令将会进行默认配置

[root@JD nginx-1.16.1]# ./configure

configure的help命令可以查看configure的选项

--prefix：指定最终安装到的目录，默认值 /usr/local/nginx
--sbin-path：用来指定可执行文件目录，默认的是 sbin/nginx
--conf-path：用来指定配置文件目录，默认的是 conf/nginx.conf
--with开头的是默认不会编译到nginx的，可以用该命令包含进去
--without则是默认编译进了nginx中的

执行完后，会多出来objs目录

ngx_modules.c会决定哪些模块会真正被编译到可执行文件中
Makefile：执行了configure脚本产生的编译规则文件，执行make命令时用到

用make编译

[root@JD nginx-1.16.1]# make

ogjs目录中多处了nginx文件

这是nginx的可执行文件

用make命令进行安装

[root@JD nginx-1.16.1]# make install

1.4 启动和简单使用

[root@JD nginx-1.16.1]# whereis nginx
nginx: /usr/local/nginx

[root@JD nginx-1.16.1]# cd /usr/local/nginx
[root@JD nginx]# ll
total 0
drwx------ 2 nobody root   6 Nov 28 13:00 client_body_temp
drwxr-xr-x 2 root   root 333 Nov 28 12:56 conf
drwx------ 2 nobody root   6 Nov 28 13:00 fastcgi_temp
drwxr-xr-x 2 root   root  40 Nov 28 12:56 html
drwxr-xr-x 2 root   root  58 Nov 28 13:00 logs
drwx------ 2 nobody root   6 Nov 28 13:00 proxy_temp
drwxr-xr-x 2 root   root  19 Nov 28 12:56 sbin
drwx------ 2 nobody root   6 Nov 28 13:00 scgi_temp
drwx------ 2 nobody root   6 Nov 28 13:00 uwsgi_temp
[root@JD nginx]# cd sbin

启动

[root@JD sbin]# ./nginx

启动后访问服务器IP地址，网页显示：

上面的内容正是html目录下index.html文件

二、进程模型

nginx启动后查看进程

[root@JD sbin]# ps -ef | grep nginx
root      5789 10021  0 11:57 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx
root     24193     1  0 Nov28 ?        00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody   24194 24193  0 Nov28 ?        00:00:01 nginx: worker process

两个进程，master进程属于root，worker进程属于nobody，两个进程是父子关系

上面的第三列是父进程ID，可以看到worker进程是被master进程通过fork()创造出来的

进程模型

通过一个master进程，一到多个worker进程这种工作机制对外服务的，这种工作机制保证了nginx稳定灵活运行

master进程是监控进程，不处理具体业务，专门用来管理worker进程

worker进程是用来对用户提供服务的

master进程和worker进程之间通讯，可以用信号，也可以用共享内存

worker进程一旦挂掉，那么master进程会立即fork()一个新的worker进程投入工作中去

调整worker进程数量

worker进程几个合适？多核计算机，让每个worker运行在一个单独的内核上，最大限度减少CPU进程切换成本，提高系统性能

查看processor数量

[root@JD sbin]# grep -c processor /proc/cpuinfo
2

即是两核的，我们所说的多少核实际是有多少processor，一般是多少逻辑核

基础概念

CPU(Central Processing Unit)：中央处理单元，CPU != 物理核，更 != 逻辑核。
物理核(physical core/processor)：可以看的到的，真实的cpu核，有独立的电路元件以及L1,L2缓存，可以独立地执行指令。
逻辑核(logical core/processor)：在同一个物理核内，逻辑层面的核。（比喻，像动画片一样，我们看到的“动画”，其实是一帧一帧静态的画面，24帧/s连起来就骗过了人类的眼睛，看起来像动起来一样。逻辑核也一样，物理核通过高速运算，让应用程序以为有两个cpu在运算）。
超线程(Hyper-threading, HT)：超线程可以在一个逻辑核等待指令执行的间隔(等待从cache或内存中获取下一条指令)，把时间片分配到另一个逻辑核。高速在这两个逻辑核之间切换，让应用程序感知不到这个间隔，误认为自己是独占了一个核。
关系：一个CPU可以有多个物理核。如果开启了超线程，一个物理核可以分成n个逻辑核，n为超线程的数量。

Linux查看cpu信息

cat /proc/cpuinfo
...
processor   : 23                // 逻辑核编号
cpu MHz         : 2299.863     // CPU主频
cache size      : 15360 KB     // L2 cache大小
physical id : 1                 // CPU编号
siblings    : 12                   // 一颗CPU中有多少逻辑核
core id     : 5                 // CPU的物理核编号
cpu cores   : 6                 // 一颗CPU中有多少物理核
...
针对于上边的这个服务器，我们说，它有2颗CPU，每颗CPU中有6个物理核，CPU开启了超线程，每颗CPU中有12个逻辑核。所以，这台服务器共有12个物理核，24个逻辑核。我们通常意义上说的24核，是指逻辑核是24个。
作者：rockops
链接：https://www.jianshu.com/p/4233b080048c
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

修改nginx的worker数量

[root@JD nginx]# cd conf
[root@JD conf]# pwd
/usr/local/nginx/conf
[root@JD conf]# ll
total
-rw-r--r--  root root  Nov  : fastcgi.conf
-rw-r--r--  root root  Nov  : fastcgi.conf.default
-rw-r--r--  root root  Nov  : fastcgi_params
-rw-r--r--  root root  Nov  : fastcgi_params.default
-rw-r--r--  root root  Nov  : koi-utf
-rw-r--r--  root root  Nov  : koi-win
-rw-r--r--  root root  Nov  : mime.types
-rw-r--r--  root root  Nov  : mime.types.default
-rw-r--r--  root root  Nov  : nginx.conf
-rw-r--r--  root root  Nov  : nginx.conf.default
-rw-r--r--  root root   Nov  : scgi_params
-rw-r--r--  root root   Nov  : scgi_params.default
-rw-r--r--  root root   Nov  : uwsgi_params
-rw-r--r--  root root   Nov  : uwsgi_params.default
-rw-r--r--  root root  Nov  : win-utf
[root@JD conf]# vi nginx.conf

把默认的1改为processor的数量

重新启动

[root@JD sbin]# ./nginx -s stop
[root@JD sbin]# ./nginx
[root@JD sbin]#  ps -ef | grep -v grep | grep nginx
root             : ?        :: nginx: master process ./nginx
nobody       : ?        :: nginx: worker process
nobody       : ?        :: nginx: worker process

已经有两个 worker 进程了

nginx重载配置文件

查看帮助命令

[root@JD sbin]# ./nginx -?
nginx version: nginx/1.16.
Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]
 
Options:
  -?,-h         : this help
  -v            : show version and exit
  -V            : show version and configure options then exit
  -t            : test configuration and exit
  -T            : test configuration, dump it and exit
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing
  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload
  -p prefix     : set prefix path (default: /usr/local/nginx/)
  -c filename   : set configuration file (default: conf/nginx.conf)
  -g directives : set global directives out of configuration file

重载配置文件

修改配置文件后可重载

[root@JD sbin]# ./nginx -s reload

nginx 可以热升级，热回滚