Nginx惊群问题

最新推荐文章于 2024-07-02 22:33:04 发布
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博客主要围绕CPU任务调度展开，提到Java开发中单核多线程需自行配置以充分利用CPU性能，还介绍了公平调度和不公平调度的情况。此外，指出Nginx 1.11.3之后的版本解决了惊群问题，实现了公平调度。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

 

惊群问题：

    CPU 任务调度

我们正常开发java用的是单核多线程，想充分利用CPU性能，需要自己去配置。

          公平调度：

                 一次node++、

                 一次浏览器

                 一次node++、    

                 一次浏览器

 

            不公平：一次node++、

                 一次node++、

                 一次node++、

                 一次node++、

                 一次浏览器

                 一次浏览器

                 一次浏览器（CPU一直在使用node++，这时候浏览器就卡在那里了，阻塞状态）

 

Nginx 1.11.3之后、里程碑版本，解决了惊群问题。成为了公平调度。

惊群效应之Nginx处理
qq_29750559的博客
11-14 484
本文主要描述惊群问题以及nginx中的解决方案
Nginx惊群问题分析及解决
alpha_love的博客
05-29 1708
1. 惊群效应 1.1 简介 惊群问题又名惊群效应。简单来说就是多个进程或者线程在等待同一个事件，当事件发生时，所有线程和进程都会被内核唤醒。唤醒后通常只有一个进程获得了该事件并进行处理，其他进程发现获取事件失败后又继续进入了等待状态，在一定程度上降低了系统性能。 打个比方就是：当你往一群鸽子中间扔一块食物，虽然最终只有一个鸽子抢到食物，但所有鸽子都会被惊动来争夺，没有抢到食物的鸽子只好回去继续睡觉， 等待下一块食物到来。这样，每扔一块食物，都会惊动所有的鸽子，即为惊群。 简单地说：就是扔一块食物，
“惊群”，看看nginx是怎么解决它的
iteye_10227的博客
01-16 658
在说nginx前，先来看看什么是“惊群”？简单说来，多线程/多进程（linux下线程进程也没多大区别）等待同一个socket事件，当这个事件发生时，这些线程/进程被同时唤醒，就是惊群。可以想见，效率很低下，许多进程被内核重新调度唤醒，同时去响应这一个事件，当然只有一个进程能处理事件成功，其他的进程在处理该事件失败后重新休眠（也有其他选择）。这种性能浪费现象就是惊群。   惊群通常发生在serv...
nginx中的惊群效应
L2111533547的博客
07-25 1118
惊群问题又名惊群效应。简单来说就是多个进程或者线程在等待同一个事件，当事件发生时，所有线程和进程都会被内核唤醒。唤醒后通常只有一个进程获得了该事件并进行处理，其他进程发现获取事件失败后又继续进入了等待状态，在一定程度上造成了资源浪费，降低了系统性能。...
详解nginx惊群问题的解决方式
01-09
对于nginx的惊群问题，我们首先需要理解的是，在nginx启动过程中，master进程会监听配置文件中指定的各个端口，然后master进程就会调用fork()方法创建各个子进程，根据进程的工作原理，子进程是会继承父进程的全部...
nginx如何解决惊群效应
zm1_1zm
07-02 1245
惊群效应（thundering herd）是指多进程（多线程）在同时阻塞等待同一个事件的时候（休眠状态），如果等待的这个事件发生，那么他就会唤醒等待的所有进程（或者线程），但是最终却只能有一个进程（线程）获得这个时间的“控制权”，对该事件进行处理，而其他进程（线程）获取“控制权”失败，只能重新进入休眠状态，这种现象和性能浪费就叫做惊群效应。
2024年nginx 惊群问题解决 && 条件变量虚假唤醒为什么不学着点？，阿里P7大牛整理
2401_84584831的博客
05-06 583
这份文档从构建一个键值数据库的关键架构入手，不仅带你建立起全局观，还帮你迅速抓住核心主线。除此之外，还会具体讲解数据结构、线程模型、网络框架、持久化、主从同步和切片集群等，帮你搞懂底层原理。相信这对于所有层次的Redis使用者都是一份非常完美的教程了。你的支持，我的动力；祝各位前程似锦，offer不断！！！本文已被CODING开源项目：【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码】收录需要这份系统化的资料的朋友，可以点击这里获取惊群问题解决思路条件变量为什么不学着点？
Nginx惊群
weixin_34128839的博客
10-12 111
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...
nginx惊群现象
lm9140802的博客
11-09 881
其实我自己本身也不太懂，大家相互学习学习，这些也是我借鉴别人的。 惊群： 在多线程或者多进程的情况下，多个worker等待同一个socket事件，当事件发生时这些线程同时被内核调度唤醒，但是只是 会有一个worker来处理事件，其他的worker在accept()返回失败后重新休眠，这种性能浪费现象就是惊群，可以想象：这种 现象效率很低。 应该说惊群现象它发生在服务器端，当主线程
nginx中锁的设计以及惊群的处理
但行好事 莫问前程
05-03 367
nginx中使用的锁是自己来实现的，这里锁的实现分为两种情况，一种是支持原子操作的情况，也就是由NGX_HAVE_ATOMIC_OPS这个宏来进行控制的，一种是不支持原子操作，这是是使用文件锁来实现。 首先我们要知道在用户空间进程间锁实现的原理，起始原理很简单，就是能弄一个让所有进程共享的东西，比如mmap的内存，比如文件，然后通过这个东西来控制进程的互斥。 说起来锁很简单，就是共享一...
Nginx学习之八-惊群问题
844604778
07-06 689
惊群问题（thundering herd）的产生 在建立连接的时候，Nginx处于充分发挥多核CPU架构性能的考虑，使用了多个worker子进程监听相同端口的设计，这样多个子进程在accept建立新连接时会有争抢，这会带来著名的“惊群”问题，子进程数量越多越明显，这会造成系统性能的下降。 一般情况下，有多少CPU核心就有配置多少个worker子进程。假设现在没有用户连入服务器，某一时刻...
select、poll、epoll的原理与区别
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nanxiaotao的博客
05-27 5万+
1、select 同步多路IO复用 时间复杂度:O(n) fd_set(监听的端口个数)：32位机默认是1024个，64位机默认是2048。 缺点： （1）单进程可以打开fd有限制； （2）对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低； （2）用户空间和内核空间的复制非常消耗资源； 2、po...
Nginx 惊群问题的处理
潘广宇的博客
03-23 860
Nginx 里的工作进程一般是按CPU核数进行配置的，有多少个CPU核，一般就配有多少个工作进程。 工作进程启动时会fork出指定的多少个工作进程。 Nginx 接收网络事件是通过底层的 events 事情处理模块管理的，当客户端的连接请求到来时，一个新连接事件就会上报，各个工作进程就会争相对事情进行抢夺来处理，这就是“惊群”问题。 这个问题会导致：如果工作进程都处于休眠状态，忽然同时被唤醒...
nginx系列第七篇：结合nginx讨论“惊群”问题
hsy12342611的专栏
06-07 723
结合nginx讨论“惊群”问题
nginx 惊群现象
lhjsx0518的专栏
08-11 351
http://blog.csdn.net/russell_tao/article/details/7204260
nginx 惊群问题的解决
IT技术专家-朱志广
02-25 431
惊群问题不仅仅是nginx 中的问题，而是操作系统在处理信号问题中出现的。 为了形象的比喻这个问题。 一堆男士在医院产房门口等待自己的爱人生产。这时候产房门口打开，护士抱着一婴儿出来，所有的男士看到护士后立即蜂拥而上，但是护士喊道谁是XXX家属。然后XXX家属抱上自己的孩子开开心心的走人了，而其他人又垂头丧气的回去等待。 在这个过程当中今后一位家属得到了自己的孩子，而其他家长空欢喜异常。在这...
nginx 惊群
最新发布
03-15
<think>嗯，用户想了解Nginx中惊群现象的解决方案和原理。首先，我需要回忆一下惊群效应是什么。根据之前的引用，惊群效应指的是当多个进程或线程同时等待同一个资源时，资源就绪导致所有等待者都被唤醒，但最终只有一个能获得资源，其他只能重新进入等待，这样导致性能浪费。 接下来，用户提到了Nginx的解决方案。根据引用[3]和[4]，Linux本身部分解决了accept惊群，但epoll在fork之后仍有问题。Nginx使用了自实现的互斥锁，也就是ngx_shmtx_t结构体中的锁机制。 然后，我需要解释Nginx的具体解决步骤。根据引用[4]，Nginx的worker进程在监听端口时，会通过共享锁来避免同时处理事件。每个worker进程在监听事件前会尝试获取锁，只有成功获取锁的进程才能处理事件，其他进程则继续等待。这样避免了多个进程被同时唤醒。 另外，引用[2]中的代码显示Nginx使用了原子操作和信号量来处理锁，这可能涉及到自旋锁和信号量结合的方式，减少上下文切换。spin字段可能用于控制自旋次数，优化性能。 可能用户还关心为什么传统方法会有问题，比如频繁的上下文切换，而Nginx的锁机制如何优化这一点。需要说明Nginx通过竞争锁的方式，确保只有一个worker进程处理连接，减少无效唤醒。 最后，生成相关问题时要覆盖原理、锁实现、性能优化、适用场景以及与其他方案对比等方面，确保用户能全面理解。</think>### Nginx惊群现象的解决方案与原理 #### 1. 惊群现象的定义 在Nginx多进程模型中，当客户端发起新连接请求时，所有监听了相同端口的`worker`进程会被**同时唤醒**，但最终只有一个进程能成功处理该连接，其他进程因“事件失效”而重新休眠。这种**无效唤醒导致的资源浪费**被称为惊群效应[^3][^4]。 #### 2. Nginx的解决方案 ##### (1) **共享锁机制** Nginx通过`ngx_shmtx_t`结构体实现进程间共享锁，关键代码定义如下[^2]： ```c typedef struct { #if (NGX_HAVE_ATOMIC_OPS) ngx_atomic_t *lock; // 原子锁指针 #if (NGX_HAVE_POSIX_SEM) ngx_atomic_t *wait; // 等待计数器 ngx_uint_t semaphore; sem_t sem; // POSIX信号量 #endif #else ngx_fd_t fd; // 文件描述符（非原子操作时使用） u_char *name; #endif ngx_uint_t spin; // 自旋次数控制 } ngx_shmtx_t; ``` - **原子锁（`lock`）**：通过原子操作实现**非阻塞竞争**，避免进程阻塞 - **信号量（`sem`）**：在竞争失败时，通过信号量挂起进程，减少CPU空转 - **自旋控制（`spin`）**：通过`spin`参数设置自旋次数，平衡CPU消耗与响应速度 ##### (2) 工作流程 1. **事件监听阶段** 所有`worker`进程通过`epoll_wait()`监听端口事件[^4] 2. **锁竞争阶段** - 当新连接到达时，`worker`进程尝试通过`ngx_shmtx_trylock()`获取共享锁 - 成功获取锁的进程处理连接，其他进程**立即放弃处理**并重新监听 3. **负载均衡** 通过`ngx_accept_disabled`变量实现进程间的**动态负载均衡**，避免某个进程长期独占锁 #### 3. 性能优化原理 | 传统惊群问题 | Nginx解决方案 | |------------------------------|-----------------------------| | 所有进程被唤醒→上下文切换 | 仅一个进程被唤醒→减少切换 | | 频繁的无效系统调用 | 原子操作+信号量减少系统调用 | | 固定进程负载分配 | 动态权重调整负载均衡 | 该方案将惊群效应发生的概率从$O(n)$降低到$O(1)$（n为进程数），实测中可减少约80%的无效上下文切换[^1]。 #### 4. 适用场景 - **高并发连接**：适用于`keepalive`长连接较少的场景 - **短时请求**：对连接建立阶段的优化效果最显著 - **Linux 2.6+系统**：依赖内核的`EPOLLEXCLUSIVE`特性[^3]
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