nginx-5 多进程异步io服务器

本文介绍了一种基于PHP的多进程、异步、IO复用的服务器实现方法,通过创建多个子进程并利用Event机制处理客户端连接,实现了对大量并发请求的有效处理。

在《nginx-3》《nignx-4》的基础上,建立一个多进程、异步、io复用的服务器。

class Server{
	private $pids;
    private  $_mainSocket; //server
    private  $_newSocket; //client
    private  $_EventBase; //eventbase
    
    public  function  __construct()
    {
        $this->forkServer();
    }
    
	//创建三个子进程
    public  function  forkServer($count=3)
    {
   		for ($i = 0; $i < $count; ++$i)
        {
            $pid = pcntl_fork();
            if ($pid < 0) {
                exit('生成子进程失败\n');
            } else if ($pid > 0) {
                // 父进程
                $this->pids[] = $pid;
            } else {
                $this->listen();
                exit;
            }
        }
        pcntl_wait($status); //阻塞
    }

    public  function  listen ()
    {
        $tcp    = "0.0.0.0:6001";
        
        $context = stream_context_create([
            'socket' => [
                'backlog' => 102400
            ]
        ]);
        
        //设置地址重用
        stream_context_set_option($context,'socket','so_reuseaddr',1);
        //开启监听端口复用 让三个子进程可以同时监听6001端口
        //允许多个无亲缘关系的进程监听相同的端口,并且由系统内核做负载均衡,决定将socket连接交给哪个进程处理
        stream_context_set_option($context , 'socket' , 'so_reuseport' , 1);
        
        $this->_mainSocket = stream_socket_server($tcp , $errno , $errstr , STREAM_SERVER_BIND | STREAM_SERVER_LISTEN , $context);
        
        stream_set_blocking($this->_mainSocket , false); //异步非阻塞
        
        $this->_EventBase = new \EventBase();
        
        $event=new \Event( $this->_EventBase,$this->_mainSocket,Event::READ | Event::PERSIST,function (){
        
            $this->_newSocket = stream_socket_accept($this->_mainSocket);
            stream_set_blocking($this->_newSocket , false);//异步非阻塞

            //触发客户端事件
            $event=new \Event( $this->_EventBase , $this->_newSocket , Event::READ | Event::PERSIST  ,function($socket)use(&$event){
                $msg = fread($socket , 65535);
               
                if ($msg === '') {
                    if ((feof($socket) || !is_resource($socket))) {
                        $event->del();
                        return null;
                    }
                }else{
                    $content = '<p>我是需要访问的内容</p>';
                    $header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                    $header .= "Content-Type: text/html;charset=utf-8\r\n";
                    $header .= "Connection: keep-alive\r\n";
                    $header .= "Content-Length: " . strlen($content) . "\r\n\r\n";
                    fwrite($socket,$header . $content);
                }
            },$this->_newSocket);
            $event->add();
        });
        $event->add();
        $this->_EventBase->loop();
    }
}

$server=new Server();

启动
在这里插入图片描述
安装压测工具
yum install httpd-tools

简单的压测
在这里插入图片描述
结果
在这里插入图片描述
从阻塞的http服务器到多进程http服务器,从短连接到keep-alive,现在已能轻松处理10W的数据了(_)
在这里插入图片描述

<think>嗯,用户问的是Nginx是否已经支持异步IO(AIO)。首先,我需要回忆一下Nginx异步IO支持情况。我记得Nginx确实有对AIO的支持,但可能有一些限制和条件。比如,可能在特定操作系统上,比如Linux,并且需要特定的配置才能启用。 接下来,我应该考虑用户可能的背景。用户可能是在进行服务器优化,或者遇到高并发下的I/O性能问题,想了解Nginx能否利用AIO来提升性能。用户可能已经知道epoll这样的多路复用技术,但想进一步了解更高级的异步IO机制,比如Linux的AIO或POSIX的AIO。 然后,我需要确认Nginx的文档或官方资料中的信息。根据Nginx的官方文档,Nginx在Linux系统上支持使用内核的异步IO(AIO),特别是当处理大文件时,比如静态文件服务。不过,默认情况下AIO可能未启用,需要在配置文件中显式开启。同时,AIONginx中的实现可能依赖于sendfile和directio等指令的组合使用,以确保数据直接传输而不经过用户空间缓冲区,减少拷贝开销。 此外,需要注意AIO在不同操作系统的支持情况。比如,在FreeBSD上,Nginx可能使用kqueue支持的AIO,而在Linux上则使用内核的io_submit系统调用。但Linux的AIO实现可能存在一些限制,例如对某些文件系统或存储设备的支持不完全,或者在处理小文件时不如预期高效。 用户可能还关心AIONginx现有的事件驱动模型(如epoll)如何协同工作。Nginx的事件驱动模型已经非常高效,AIO主要用于那些无法被非阻塞操作优化的场景,比如大文件读取。因此,AIONginx中的应用场景可能比较特定,不是所有情况下都需要启用。 还要考虑用户可能存在的误区,比如认为启用AIO就能自动提升所有I/O操作的性能,但实际上需要结合具体的使用场景和配置。例如,对于小文件或高并发的连接,使用传统的epoll可能更有效,而AIO更适合处理大文件的异步读取。 另外,可能需要提到Nginx的线程池机制,因为在使用AIO时,某些阻塞操作可能会被卸载到线程池中处理,从而避免阻塞主事件循环。这有助于提高整体吞吐量,尤其是在处理慢速存储设备上的文件时。 最后,应该总结一下,确认Nginx确实支持AIO,但需要根据具体的操作系统和配置来启用,并且适用于特定的使用场景,如大文件服务。同时,建议用户参考官方文档进行配置,并测试实际性能表现,以确定是否适合他们的应用需求。</think>### Nginx异步 I/O(AIO)的支持详解 Nginx **支持异步 I/O(AIO)**,但其实现和适用场景有特定条件和限制。以下是具体分析: --- #### 一、Nginx 异步 I/O 的适用场景 1. **静态大文件传输** AIO 主要用于优化大文件(如视频、大型二进制文件)的读取性能,通过**绕过用户空间缓冲区**直接操作内核数据,减少内存拷贝开销。 2. **避免阻塞事件循环** 在传统模式下,大文件读取可能阻塞工作进程,而 AIO 可将 I/O 操作交给内核或线程池处理,保证事件循环的高效运行。 --- #### 二、Nginx 中 AIO 的实现机制 1. **操作系统依赖** - **Linux 平台**:基于 `io_submit` 等系统调用实现,需内核支持(2.6.22+)。 - **FreeBSD 平台**:通过 `kqueue` 的异步 I/O 接口支持。 2. **配置指令** 在 `nginx.conf` 中启用 AIO: ```nginx location /large_files/ { aio on; # 启用异步 I/O directio 4k; # 指定直接 I/O 的最小文件大小(避免缓存) output_buffers 1 64k; # 优化输出缓冲区 } ``` - `aio threads`:结合线程池处理阻塞操作(需 Nginx 1.7.11+)。 3. **与 `sendfile` 的兼容性** - 若同时启用 `sendfile on`,AIO 可能被自动禁用(需通过 `aio sendfile;` 显式声明兼容)。 --- #### 三、AIO 的局限性 1. **小文件性能不占优** - 文件小于 `directio` 指定大小时,AIO 不会生效,且直接 I/O 可能因跳过缓存导致性能下降。 2. **内核支持限制** - Linux 原生 AIO 仅支持 `O_DIRECT` 模式(需内存对齐),且对某些文件系统(如网络存储)支持有限。 3. **适用场景狭窄** - AIO 主要针对大文件读取优化,对普通请求处理(如反向代理、动态内容)无显著提升。 --- #### 四、与事件驱动模型的协作 Nginx 主事件循环(如 `epoll`/`kqueue`)仍负责网络 I/O 的多路复用,而 AIO 用于**扩展磁盘 I/O 的异步能力**,二者分工如下: - **网络 I/O**:由 `epoll` 高效管理连接和套接字事件。 - **磁盘 I/O**:由 AIO 或线程池处理大文件读取,避免阻塞主进程。 --- #### 五、性能对比与建议 | 场景 | 传统模式 | AIO 模式 | |--------------------|---------------------|----------------------------| | **大文件传输** | 可能阻塞工作进程 | 非阻塞,吞吐量提升 | | **高并发小文件** | 高效(利用内核缓存) | 性能下降(禁用缓存) | | **反向代理** | 无需 AIO | 无影响 | **建议配置策略**: - 仅在需要传输大文件(如 >4MB)时启用 AIO + `directio`。 - 对小文件服务保持 `sendfile on` 和缓存优化。 - 使用 `aio threads` 将阻塞操作卸载到线程池(需权衡线程管理开销)。 --- #### 六、验证与调试 1. **检查内核支持**: ```bash grep AIO /boot/config-$(uname -r) # 确认 CONFIG_AIO=y ``` 2. **监控 AIO 效果**: - Nginx 日志中观察 `aio_write`/`aio_read` 事件。 - 通过 `strace` 跟踪 `io_submit` 系统调用。 --- ### 总结 Nginx **支持异步 I/O**,但其价值主要体现在大文件传输场景。实际使用需结合业务需求谨慎配置,避免因滥用导致性能反降。对于常规 Web 服务,依赖 `epoll` 和 `sendfile` 的事件驱动模型已足够高效。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值