nginx技术（1）nginx高并发介绍和nginx安装

nginx介绍和安装

一，nginx为什么支持高并发？epoll和select的区别

开发高性能网络程序时，windows开发者们言必称iocp，linux开发者们则言必称epoll。nginx就是用这种方式编写的。大家都明白epoll是一种IO多路复用技术，可以非常高效的处理数以百万计的socket句柄，比起以前的select和poll效率高大发了。我们用起epoll来都感觉挺爽，确实快，那么，它到底为什么可以高速处理这么多并发连接呢？

先简单回顾下如何使用C库封装的3个epoll系统调用吧。

intepoll_create(intsize);
intepoll_ctl(intepfd,intop,intfd,structepoll_event*event);intepoll_wait(intepfd,structepoll_event*events,intmaxevents,inttimeout)

使用起来很清晰，首先要调用epoll_create建立一个epoll对象。参数size是内核保证能够正确处理的最大句柄数，多于这个最大数时内核可不保证效果。

epoll_ctl可以操作上面建立的epoll，例如，将刚建立的socket加入到epoll中让其监控，或者把epoll正在监控的某个socket句柄移出epoll，不再监控它等等。

epoll_wait在调用时，在给定的timeout时间内，当在监控的所有句柄中有事件发生时，就返回用户态的进程。

从上面的调用方式就可以看到epoll比select/poll的优越之处：因为后者每次调用时都要传递你所要监控的所有socket给select/poll系统调用，这意味着需要将用户态的socket列表copy到内核态，如果以万计的句柄会导致每次都要copy几十几百KB的内存到内核态，非常低效。而我们调用epoll_wait时就相当于以往调用select/poll，但是这时却不用传递socket句柄给内核，因为内核已经在epoll_ctl中拿到了要监控的句柄列表。
由于在执行epoll_create和epoll_ctrl时，已经把用户态的信息保存到内核态了
，所以之后即使反复地调用epoll_wait，也不会重复地拷贝参数，扫描文件描述符，
反复地把当前进程放入/放出等待队列。这样就避免了以上的三个缺点。

所以，实际上在你调用epoll_create后，内核就已经在内核态开始准备帮你存储要监控的句柄了，每次调用epoll_ctl只是在往内核的数据结构里塞入新的socket句柄。

在内核里，一切皆文件。所以，epoll向内核注册了一个文件系统，用于存储上述的被监控socket。当你调用epoll_create时，就会在这个虚拟的epoll文件系统里创建一个file结点。当然这个file不是普通文件，它只服务于epoll。

epoll在被内核初始化时（操作系统启动），同时会开辟出epoll自己的内核高速cache区，用于安置每一个我们想监控的socket，这些socket会以红黑树的形式保存在内核cache里，以支持快速的查找、插入、删除。这个内核高速cache区，就是建立连续的物理内存页，然后在之上建立slab层，简单的说，就是物理上分配好你想要的size的内存对象，每次使用时都是使用空闲的已分配好的对象。

staticint__initeventpoll_init(void)
{
......

/*Allocatesslabcacheusedtoallocate"structepitem"items*/
epi_cache=kmem_cache_create("eventpoll_epi",sizeof(structepitem),
0,SLAB_HWCACHE_ALIGN|EPI_SLAB_DEBUG|SLAB_PANIC,
NULL,NULL);

/*Allocatesslabcacheusedtoallocate"structeppoll_entry"*/
pwq_cache=kmem_cache_create("eventpoll_pwq",
sizeof(structeppoll_entry),0,
EPI_SLAB_DEBUG|SLAB_PANIC,NULL,NULL);

......

epoll的高效就在于，当我们调用epoll_ctl往里塞入百万个句柄时，epoll_wait仍然可以飞快的返回，并有效的将发生事件的句柄给我们用户。这是由于我们在调用epoll_create时，内核除了帮我们在epoll文件系统里建了个file结点，在内核cache里建了个红黑树用于存储以后epoll_ctl传来的socket外，还会再建立一个list链表，用于存储准备就绪的事件，当epoll_wait调用时，仅仅观察这个list链表里有没有数据即可。有数据就返回，没有数据就sleep，等到timeout时间到后即使链表没数据也返回。所以，epoll_wait非常高效。

而且，通常情况下即使我们要监控百万计的句柄，大多一次也只返回很少量的准备就绪句柄而已，所以，epoll_wait仅需要从内核态copy少量的句柄到用户态而已，如何能不高效？！

那么，这个准备就绪list链表是怎么维护的呢？当我们执行epoll_ctl时，除了把socket放到epoll文件系统里file对象对应的红黑树上之外，还会给内核中断处理程序注册一个回调函数，告诉内核，如果这个句柄的中断到了，就把它放到准备就绪list链表里。所以，当一个socket上有数据到了，内核在把网卡上的数据copy到内核中后就来把socket插入到准备就绪链表里了。

如此，一颗红黑树，一张准备就绪句柄链表，少量的内核cache，就帮我们解决了大并发下的socket处理问题。执行epoll_create时，创建了红黑树和就绪链表，执行epoll_ctl时，如果增加socket句柄，则检查在红黑树中是否存在，存在立即返回，不存在则添加到树干上，然后向内核注册回调函数，用于当中断事件来临时向准备就绪链表中插入数据。执行epoll_wait时立刻返回准备就绪链表里的数据即可。

最后看看epoll独有的两种模式LT和ET。无论是LT和ET模式，都适用于以上所说的流程。区别是，LT模式下，只要一个句柄上的事件一次没有处理完，会在以后调用epoll_wait时次次返回这个句柄，而ET模式仅在第一次返回。

这件事怎么做到的呢？当一个socket句柄上有事件时，内核会把该句柄插入上面所说的准备就绪list链表，这时我们调用epoll_wait，会把准备就绪的socket拷贝到用户态内存，然后清空准备就绪list链表，最后，epoll_wait干了件事，就是检查这些socket，如果不是ET模式（就是LT模式的句柄了），并且这些socket上确实有未处理的事件时，又把该句柄放回到刚刚清空的准备就绪链表了。所以，非ET的句柄，只要它上面还有事件，epoll_wait每次都会返回。而ET模式的句柄，除非有新中断到，即使socket上的事件没有处理完，也是不会次次从epoll_wait返回的。

二，编译安装nginx

1，nginx的编译安装需要的包

yum  -y  install  gcc   gcc-c++   autoconf    automake编译工具
yum  install -y zlib  zlib-devel    nginx提供gzip的模块，需要zlib库的支持
yum  install -y  openssl  openssl-devel     nginx提供ssl的功能
yum  install  pcre-devel   支持nginx的地址重写rewrite的功能,

2，编译参数

--prefix=<path>Nginx安装路径。如果没有指定，默认为/usr/local/nginx。

--sbin-path=<path>-Nginx可执行文件安装路径。只能安装时指定，如果没有指定，默认为<prefix>/sbin/nginx。

--conf-path=<path>-在没有给定-c选项下默认的nginx.conf的路径。如果没有指定，默认为<prefix>/conf/nginx.conf。

--pid-path=<path>-在nginx.conf中没有指定pid指令的情况下，默认的nginx.pid的路径。如果没有指定，默认为<prefix>/logs/nginx.pid。

--lock-path=<path>-nginx.lock文件的路径。

--error-log-path=<path>-在nginx.conf中没有指定error_log指令的情况下，默认的错误日志的路径。如果没有指定，默认为<prefix>/logs/error.log。

--http-log-path=<path>-在nginx.conf中没有指定access_log指令的情况下，默认的访问日志的路径。如果没有指定，默认为<prefix>/logs/access.log。

--user=<user>-在nginx.conf中没有指定user指令的情况下，默认的nginx使用的用户。如果没有指定，默认为nobody。

--group=<group>-在nginx.conf中没有指定user指令的情况下，默认的nginx使用的组。如果没有指定，默认为nobody。

--builddir=DIR-指定编译的目录

--with-rtsig_module-启用rtsig模块

--with-select_module

--without-select_module

//允许或不允许开启SELECT模式，如果configure没有找到更合适的模式，比如：kqueue(sunos),epoll(linuxkenel2.6+),rtsig（实时信号）或者/dev/poll（一种类似select的模式，底层实现与SELECT基本相同，都是采用轮训方法）SELECT模式将是默认安装模式

--with-poll_module

--without-poll_module

--with-http_ssl_module

//开启HTTPSSL模块，使NGINX可以支持HTTPS请求。这个模块需要已经安装了OPENSSL，在DEBIAN上是libssl

--with-http_realip_module-启用ngx_http_realip_module

--with-http_addition_module-启用ngx_http_addition_module

--with-http_sub_module-启用ngx_http_sub_module

--with-http_dav_module-启用ngx_http_dav_module

--with-http_flv_module-启用ngx_http_flv_module

--with-http_stub_status_module-启用"serverstatus"页

--without-http_charset_module-禁用ngx_http_charset_module

--without-http_gzip_module-禁用ngx_http_gzip_module.如果启用，需要zlib。

--without-http_ssi_module-禁用ngx_http_ssi_module

--without-http_userid_module-禁用ngx_http_userid_module

--without-http_access_module-禁用ngx_http_access_module

--without-http_auth_basic_module-禁用ngx_http_auth_basic_module

--without-http_autoindex_module-禁用ngx_http_autoindex_module

--without-http_geo_module-禁用ngx_http_geo_module

--without-http_map_module-禁用ngx_http_map_module

--without-http_referer_module-禁用ngx_http_referer_module

--without-http_rewrite_module-禁用ngx_http_rewrite_module.如果启用需要PCRE。

--without-http_proxy_module-禁用ngx_http_proxy_module

--without-http_fastcgi_module-禁用ngx_http_fastcgi_module

--without-http_memcached_module-禁用ngx_http_memcached_module

--without-http_limit_zone_module-禁用ngx_http_limit_zone_module

--without-http_empty_gif_module-禁用ngx_http_empty_gif_module

--without-http_browser_module-禁用ngx_http_browser_module

--without-http_upstream_ip_hash_module-禁用ngx_http_upstream_ip_hash_module

--with-http_perl_module-启用ngx_http_perl_module

--with-perl_modules_pathPATH-指定perl模块的路径

--with-perl=PATH指定perl执行文件的路径

--http-log-path=PATH设置http的访问日志的路径

--http-client-body-temp-path=PATH-Setpathtothehttpclientrequestbodytemporaryfiles

--http-proxy-temp-path=PATH-Setpathtothehttpproxytemporaryfiles

--http-fastcgi-temp-path=PATH-Setpathtothehttpfastcgitemporaryfiles

--without-http禁用HTTPserver

--with-mail启用IMAP4/POP3/SMTP代理模块

--with-mail_ssl_module启用ngx_mail_ssl_module

--with-cc=PATH指定C编译器的路径

--with-cpp=PATH指定C预处理器的路径

--with-cc-opt=OPTIONS-AdditionalparameterswhichwillbeaddedtothevariableCFLAGS.WiththeuseofthesystemlibraryPCREinFreeBSD,itisnecessarytoindicate--with-cc-opt="-I/usr/local/include".Ifweareusingselect()anditisnecessarytoincreasethenumberoffiledescriptors,thenthisalsocanbeassignedhere:--with-cc-opt="-DFD_SETSIZE=2048".

--with-ld-opt=OPTIONS-Additionalparameterspassedtothelinker.WiththeuseofthesystemlibraryPCREinFreeBSD,itisnecessarytoindicate--with-ld-opt="-L/usr/local/lib".

--with-cpu-opt=CPU-为特定的CPU编译，有效的值包括：pentium,pentiumpro,pentium3,pentium4,athlon,opteron,amd64,sparc32,sparc64,ppc64

--without-pcre-禁止PCRE库的使用。同时也会禁止HTTPrewrite模块。在"location"配置指令中的正则表达式也需要PCRE。

--with-pcre=DIR-指定PCRE库的源代码的路径。

--with-pcre-opt=OPTIONS-SetadditionaloptionsforPCREbuilding.

--with-md5=DIR-Setpathtomd5librarysources.

--with-md5-opt=OPTIONS-Setadditionaloptionsformd5building.

--with-md5-asm-Usemd5assemblersources.

--with-sha1=DIR-Setpathtosha1librarysources.

--with-sha1-opt=OPTIONS-Setadditionaloptionsforsha1building.

--with-sha1-asm-Usesha1assemblersources.

--with-zlib=DIR-Setpathtozliblibrarysources.

--with-zlib-opt=OPTIONS-Setadditionaloptionsforzlibbuilding.

--with-zlib-asm=CPU-UsezlibassemblersourcesoptimizedforspecifiedCPU,validvaluesare:pentium,pentiumpro

--with-openssl=DIR-SetpathtoOpenSSLlibrarysources

--with-openssl-opt=OPTIONS-SetadditionaloptionsforOpenSSLbuilding

--with-debug-启用调试日志

--add-module=PATH-Addinathird-partymodulefoundindirectoryPATH

3，正式编译

[root@centos6   nginx-1.2.9]#./configure
--prefix=/usr
--sbin-path=/usr/sbin/nginx
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid
--lock-path=/var/lock/nginx.lock
--user=nginx
--group=nginx
--with-http_ssl_module
--with-http_flv_module
--with-http_gzip_static_module
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log
--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi
--with-http_stub_status_module
[root@centos6    nginx-1.2.9]#make  &&   make install
[root@centos6   nginx-1.2.9]#/usr/sbin/nginx -c  /etc/nginx/nginx.conf
nginx:[emerg]mkdir()"/var/tmp/nginx/client"failed(2:Nosuchfileordirectory)
[root@centos6  nginx-1.2.9]#mkdir/var/tmp/nginx/client   -p
[root@centos6  nginx-1.2.9]#/usr/sbin/nginx -c  /etc/nginx/nginx.conf
[[email protected]]#ps-ef| grep   nginx
root54791004:15?00:00:00nginx:masterprocess/usr/sbin/nginx-c/etc/nginx/nginx.conf
nginx54805479004:15?00:00:00nginx:workerprocess
root54832377004:15pts/100:00:00grepnginx