nginx关于并发的总结

一、环境

1.nginx版本

[root@node4 ~]# nginx -V
nginx version: nginx/1.18.0
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44) (GCC) 
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx

2.操作系统

centos7

3.硬件配置

[root@node2 ~]# cat /proc/cpuinfo |grep process
processor	: 0
processor	: 1
processor	: 2
processor	: 3[root@node2 ~]# free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.8G        446M        3.0G         12M        409M        3.1G
Swap:          1.5G          0B        1.5G

二、nginx配置

nginx 地址为192.168.1.18，其他地址为客户端

1.默认配置

# nginx 启动一个work进程来处理请求
worker_processes  1;events {# 一个work进程同时并发处理1024个请求worker_connections  1024;
}

查看 worker process 进程是master process 的子进程

[root@node4 ~]# ps -lef |grep nginx |grep -v "grep"
1 S root      11250      1  0  80   0 -  5141 sigsus 01:35 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
5 S nobody    11251  11250  0  80   0 -  5247 ep_pol 01:35 ?        00:00:00 nginx: worker process

2.worker_connections

通过修改配置来理解worker_connections配置的真正含义

2.1 修改为1

events {worker_connections  1;
}

语法测试直接报错：

[root@node4 conf]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: [emerg] 1 worker_connections are not enough for 1 listening sockets
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test failed

2.2 修改为2

检测没有问题

[root@node4 conf]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
2.2.1 使用telnet访问

使用telnet访问发现 服务端直接断开了。

[root@node4 ~]# netstat -antp |grep 80 -w
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64782       TIME_WAIT   -
2.2.2 使用浏览器访问

发现浏览器无法返回网页内容，并且服务端出现了较多的TIME_WAIT.这是因为浏览器自己在不断的请求web服务器。（重试）
服务器又没有可用的连接，所以在不断的断开和重置连接，所有出现了大量的TIME_WAIT

[root@node4 ~]# netstat -antp |grep 80 -w
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64910       TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64911       TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64906       TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64918       TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64920       FIN_WAIT2   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64908       TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:64904       TIME_WAIT   -

nginx 错误日志中也出现大量的错误信息，如下：

2024/05/10 03:11:33 [alert] 11691#0: 2 worker_connections are not enough

2.3 修改为3

修改为3的时候，日志中不在报错。

2.3.1 使用telnet访问

这里使用两个不同的client 分别为192.168.1.16和192.168.1.20

1.先在1.16 访问nginx

[root@node4 logs]# netstat -antp |grep 80 -w 
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.16:56006      ESTABLISHED 13508/nginx: worker

2.在使用1.20 访问nginx

[root@node4 logs]# netstat -antp |grep 80 -w 
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.20:55248      ESTABLISHED 13508/nginx: worker 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.16:56012      TIME_WAIT   -

此时发现当1.20 连接上来的时候 1.16的连接被断开了。

2.3.2 使用浏览器访问

浏览器访问一次 会连接过来两次请求。

[root@node4 logs]# netstat -antp |grep 80 -w 
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:54287       ESTABLISHED 13508/nginx: worker 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:54286       TIME_WAIT   -

当修改为3的时候，说明worker进程只能接收一个请求

2.4 修改为4

这时候发现两个请求过来没有问题

[root@node4 conf]# netstat -antp |grep -w 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.20:55294      ESTABLISHED 13908/nginx: worker 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.16:56040      ESTABLISHED 13908/nginx: worker

在加一个请求，发现原来的请求就断开了

[root@node4 conf]# netstat -antp |grep -w 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      11538/nginx: master 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.20:55294      ESTABLISHED 13908/nginx: worker 
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.16:56040      TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.16:56042      ESTABLISHED 13908/nginx: worker

2.5 结论

目前来看，worker_connections的连接数量是 值 - 2 是真正的连接数量

3.提高并发量500

3.1 修改为500

worker_connections  500;

3.2 批量建立请求

使用telnet批量进行请求

for i in {1..500};do telnet  192.168.1.18 80 & done

3.3 查看结果

可以看出建立了468个连接

[root@node4 ~]# ss -s
Total: 1026 (kernel 2796)
TCP:   508 (estab 471, closed 32, orphaned 0, synrecv 0, timewait 32/0), ports 0

这里手动统计发现468个连接，但是断开了32个连接。发现这个32连接都是 "FIN_WAIT2"状态的连接。
nginx的错误日志中也没有报错。

[root@node4 ~]# netstat -anpt |grep -w 80 |grep -i estab |wc -l
468
[root@node4 ~]# netstat -anpt |grep -w 80 |grep -i wait |wc -l
32

4.提高并发量1024

此时发现nginx的并发已经并占满了。但是在3中为什么有32个tw连接，暂时还不太清楚

[root@node2 conf]# ss -s
Total: 2418 (kernel 2856)
TCP:   1047 (estab 1028, closed 1, orphaned 0, synrecv 0, timewait 0/0), ports 0Transport Total     IP        IPv6
*	  2856      -         -        
RAW	  1         0         1        
UDP	  10        7         3        
TCP	  1046      1038      8        
INET	  1057      1045      12       
FRAG	  0         0         0

手动验证

[root@node2 ~]# netstat -anpt |grep -w 80 |grep -i estab |wc -l
1024

4.1 报错

此时发现日志开始报错，打开的文件太多了。

2024/05/12 16:13:55 [crit] 4736#0: accept4() failed (24: Too many open files)

为了解决当前报错，和以上nginx 接受请求要少两个连接的迷惑，这里要讲一下 “文件描述符”.见 “三 文件描述符号”

4.2 文件描述符限制

发现系统限制了单个进程打开文件描述的限制

[root@node2 ~]# ulimit -n
1024

4.3 查看进程描述符数量

[root@node2 ~]# ps aux |grep nginx
root       3403  0.0  0.0  20604  1408 ?        Ss   14:44   0:00 nginx: master process nginx
nobody     4736  0.0  0.0  23100  1760 ?        S    16:09   0:00 nginx: worker process[root@node2 ~]# cd /proc/4736/fd
[root@node2 fd]# ls |wc -l
1024

这里发现文件描述数量直接到达了文件系统的限制.

4.4 修改值

ulimit -n 10240

4.5 再次请求

发现错误日志中不在报错。

5.nginx打开文件限制

nginx 中也有参数限制了nginx打开文件的数量。

worker_processes  2;# 此参数就是控制单个进程打开系统文件的数量
worker_rlimit_nofile 100;events {worker_connections  4096;
}

有时候，系统的ulimit -n的值已经提高，但是nginx中依然报打开文件太多的错误。并发量也上不去。就是这个值太小。这个值配置文件中默认是没有的。需要手动添加

6.keepalive_requests

keepalive_requests指令用于设置一个keep-alive连接上可以服务的请求的最大数量，当最大请求数量达到时，连接被关闭。默认是100。
是指一个keep alive建立之后，nginx就会为这个连接设置一个计数器，记录这个keep alive的长连接上已经接收并处理的客户端请求的数量。如果达到这个参数设置的最大值时，则nginx会强行关闭这个长连接，逼迫客户端不得不重新建立新的长连接。

6.1 测试配置

当用户请求3次之后，然后断开连接原链接，客户端会重新请求。

http {......keepalive_timeout  65;keepalive_requests 3;......}

6.1 请求建立连接

使用浏览器的无痕模式访问

#这是第一次建立连接
[root@node4 conf]# netstat -antp |grep 80 -w
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1784/nginx: master  
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:62952       ESTABLISHED 4122/nginx: worker  # 第二次
[root@node4 conf]# netstat -antp |grep 80 -w
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1784/nginx: master  
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:62952       ESTABLISHED 4122/nginx: worker  # 第三次断开
[root@node4 conf]# netstat -antp |grep 80 -w
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1784/nginx: master  
tcp        0      0 192.168.1.18:80         192.168.1.1:62952       TIME_WAIT   -

三、文件描述符

1.概念

在linux系统中，“文件描述符” 是一个非负"整数".

2.作用

当进程使用open函数打开一个文件时，open函数返回的值就是 “文件描述符”。进程可以通过文件描述符对文件进行操作。
每一个进程在启动时候，都会产生3个默认的文件描述符 0，1，2.懂的都懂

3.程序验证

这里使用程序验证一下

[root@node4 ~]# cat a.py 
import time,os# 这里先打印程序的PID
print("pid = {}".format(os.getpid()))
time.sleep(20)# 打开两个文件，然后返回两个文件描述符
with open('/root/t1','a')as f1,open('/root/t2','a') as f2:print('f1 = {},f2 = {}'.format(f1.fileno(),f2.fileno()))f1.write("hello")f2.write("hello")time.sleep(10)print('--------------')
# 这里等待100是为了 验证with 函数会自动关闭文件，然后文件描述符消息
time.sleep(100)

3.1 默认文件描述符

查看进程默认的文件描述符.

[root@node4 ~]# cd /proc/13146/fd
[root@node4 fd]# ll
total 0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 0 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 1 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 2 -> /dev/pts/0

3.2 生成的文件描述符

[root@node4 fd]# ll
total 0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 0 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 1 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 May 12 20:19 2 -> /dev/pts/0# 这里生成了两个新的文件描述符，和程序中打印的文件描述符号一致
l-wx------. 1 root root 64 May 12 20:19 3 -> /root/t1
l-wx------. 1 root root 64 May 12 20:19 4 -> /root/t2

4.打开文件的限制

4.1 系统限制

linux系统能够打开的文件数量也是有限的，通过以下命令查看

[root@node2 ~]# cat /proc/sys/fs/file-max 
394628或者
[root@node2 ~]# sysctl -a |grep -i fs.file-max
fs.file-max = 394628

4.2 进程限制

系统对每个进程打开的文件数量也进行了限制。

[root@node2 ~]# ulimit -a |grep open
open files                      (-n) 1024或者
[root@node2 ~]# ulimit  -n
1024

5.修改ulimit值

5.1 临时修改

重启服务器后配置失效

[root@node2 ~]# ulimit -n 10240
[root@node2 ~]# ulimit -n
10240

5.2 永久修改

vim /etc/security/limits.conf#打开文件的软限制
*	soft	nofile	10240#打开文件的硬限制
*	hard	nofile	10240

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配置带反射器的iNOF功能示例 适用产品和版本 安装了SAN系列单板的CE16800系列交换机V300R020C10或更高版本。 安装了P系列单板的CE16800系列交换机V300R021C00或更高版本。 CE6866、CE6866K、CE8851-32CQ8DQ-P、CE8851K系列交换机V300R020C00或更高版本。 CE6860-SAN、CE8850-S…
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2024OD机试卷-求满足条件的最长子串的长度 (java\python\c++)

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题目：求满足条件的最长子串的长度 题目描述 给定一个 字符串 ，只包含字母和数字，按要求找出字符串中的最长（连续）子串的长度，字符串本身是其最长的子串，子串要求： 1、 只包含1个字母(a~z, A~Z)，其余必须是数字； 2、 字母可以在子串中的任意位置； 如果找不到满足要…
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9. 学习distribute by rand()

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文章目录 1、rand()和rand(int seed)2、distribute by3、distribute by rand和生成文件数的关系set hive.exec.reducers.max 对比 set mapred.reduce.tasks 4、distribute by rand的风险5、hive 中什么场景下会使用 distirbute by rand() 呢&#xff1f;学习链接 1、rand()和ra…
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