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Http协议与TCP协议简单理解

TCP协议对应于传输层,而HTTP协议对应于应用层,从本质上来说,二者没有可比性。Http协议是建立在TCP协议基础之上的,当浏览器需要从服务器获取网页数据的时候,会发出一次Http请求。Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道,当本次请求需要的数据完毕后,Http会立即将TCP连接断开,这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接,是一种无状态的连接。所谓的无状态,是指浏览器每次向服务器发起请求的时候,不是通过一个连接,而是每次都建立一个新的连接。如果是一个连接的话,服务器进程中就能保持住这个连接并且在内存中记住一些信息状态。而每次请求结束后,连接就关闭,相关的内容就释放了,所以记不住任何状态,成为无状态连接。   随着时间的推移,html页面变得复杂了,里面可能嵌入了很多图片,这时候每次访问图片都需要建立一次tcp连接就显得低效了。因此Keep-Alive被提出用来解决效率低的问题。从HTTP/1.1起,默认都开启了Keep-Alive,保持连接特性,简单地说,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的网页,会继续使用这一条已经建立的连接Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。虽然这里使用TCP连接保持了一段时间,但是这个时间是有限范围的,到了时间点依然是会关闭的,所以我们还把其看做是每次连接完成后就会关闭。后来,通过Session, Cookie等相关技术,也能保持一些用户的状态。但是还是每次都使用一个连接,依然是无状态连接。   以前有个概念很容忍搞不清楚。就是为什么Http是无状态的短连接,而TCP是有状态的长连接?Http不是建立在TCP的基础上吗,为什么还能是短连接?现在明白了,Http就是在每次请求完成后就把TCP连接关了,所以是短连接。而我们直接通过Socket编程使用TCP协议的时候,因为我们自己可以通过代码区控制什么时候打开连接什么时候关闭连接,只要我们不通过代码把连接关闭,这个连接就会在客户端和服务端的进程中一直存在,相关状态数据会一直保存着。

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nginx如何实现高性能和可扩展性

主进程:负责执行特权操作,如阅读配置文件、绑定套接字、创建/通知协调(Signalling)子进程。 工作进程:负责接收和处理连接请求,读取和写入磁盘,并与上游服务器通信。当NGINX处于活跃状态时,只有工作进程是忙碌的。 缓存加载器进程:负责将磁盘高速缓存加载到内存中。这个进程在启动时运行后随即退出。 缓存管理器进程:负责整理磁盘缓存的数据保证其不越界。这个进程会间歇性运行。 NGINX能够实现高性能和可扩展性的关键取决于两个基本的设计选型: 尽可能限制工作进程的数量,从而减少上下文切换带来的开销。默认和推荐配置是让每个CPU内核对应一个工作进程,从而高效利用硬件资源。 工作进程采用单线程,并以非阻塞的方式处理多个并发连接。 NGINX的每个工作进程通过状态机处理多个连接请求,这个状态机被实现为非阻塞的工作方式: 每个工作进程需要处理若干套接字,包括监听套接字或者连接套接字。 当监听套接字收到新的请求时,会打开一个新的连接套接字来处理与客户端的通信。 当一个事件到达连接套接字时,工作进程迅速完成响应,并转而处理其他任何套接字新收到的事件。 Garrett说,NGINX选择这样的设计,使它从根本上区别于其他Web服务器。通常的Web服务器会选用将每个连接分配给独立线程的模式,这使得多个连接的处理非常容易,因为每个连接可以被认为是包含多个步骤的一个线性序列,但这样会产生上下文切换的开销。事实上,工作线程大部分的时间处于阻塞的状态,在等待客户端或其它上游服务器。当试图执行I/O等操作的并发连接数/线程数的规模超过一定阈值,或是内存消耗殆尽的时候,上下文切换的成本就显现出来了。 从另一方面讲,NGINX的设计是不让工作进程阻止网络流量,除非没有任何工作要做。此外,每一个新的连接只消耗很少的资源,仅包括一个文件描述符和少量的工作进程内存。 总的来说,NGINX的这种工作模式在系统调优后,它的每个工作进程都能够处理成百上千的HTTP并发连接。 深入NGINX:我们如何设计它的性能和扩展性

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