Nginx 이벤트 구동 모듈 연결 처리

개술
        Nginx 는 master - worker 다 중 프로 세 스 모드 에서 작 동 하기 때문에 모든 worker 프로 세 스 가 같은 시간 에 같은 포트 를 감청 하면 이 포트 에 새로운 연결 이벤트 가 발생 할 때 모든 worker 프로 세 스 는 함수 ngx 를 호출 합 니 다.event_accept 는 새로운 연결 과 통신 을 시도 합 니 다. 즉, 모든 워 커 프로 세 스 가 깨 어 납 니 다. 이것 이 바로 '놀 라 운 그룹' 문제 입 니 다. 그러면 시스템 성능 이 떨 어 집 니 다.다행히 Nginx 에서 ngx 를 사 용 했 습 니 다.accept_mutex 동기 화 잠 금 메커니즘, 즉 이 잠 금 을 가 져 온 worker 프로 세 스 만 이 새로운 연결 이 벤트 를 처리 할 수 있 으 며, 같은 시간 에 하나의 worker 프로 세 스 만 이 포트 를 감청 할 수 있 습 니 다.이렇게 하면 '놀 라 움' 문 제 를 해결 할 수 있 지만 이에 따라 또 다른 문제 가 발생 할 수 있 습 니 다. 만약 에 매번 발생 하 는 새로운 연결 사건 이 같은 워 커 프로 세 스 에 의 해 잠 겨 있 는 권 리 를 얻 고 이 연결 사건 을 처리 하면 프로 세 스 간 의 불 균형 상 태 를 초래 할 수 있 습 니 다. 즉, 모든 워 커 프로 세 스 에서 일부 프로 세 스 가 처리 하 는 연결 사건 의 수량 이 매우 많 습 니 다.일부 프로 세 스 는 기본적으로 연결 이 벤트 를 처리 하지 않 고 빈 상태 에 있 습 니 다.따라서 워 커 프로 세 스 간 부하 불 균형 을 초래 하고 Nginx 의 전체 성능 에 영향 을 줄 수 있 습 니 다.부하 불 균형 문 제 를 해결 하기 위해 Nginx 는 동기 화 잠 금 을 실현 한 토대 에서 부하 한도 값 ngx 를 정의 했다.accept_disabled, 어떤 worker 프로 세 스 의 부하 한도 값 이 0 보다 클 때 이 프로 세 스 가 부하 초과 상태 에 있다 는 것 을 나타 내 면 Nginx 는 이 프로 세 스 를 제어 하여 새로운 연결 이벤트 와 통신 할 기회 가 없 게 합 니 다. 그러면 부하 초과 가 없 는 다른 프로 세 스 에 새로운 연결 이 벤트 를 처리 할 기 회 를 만들어 프로 세 스 간 부하 균형 을 이 룰 수 있 습 니 다.
연결 이벤트 처리
새 연결 이 벤트 는 함수 ngxevent_accept 처리.
/*         */
void
ngx_event_accept(ngx_event_t *ev)
{
    socklen_t          socklen;
    ngx_err_t          err;
    ngx_log_t         *log;
    ngx_uint_t         level;
    ngx_socket_t       s;
    ngx_event_t       *rev, *wev;
    ngx_listening_t   *ls;
    ngx_connection_t  *c, *lc;
    ngx_event_conf_t  *ecf;
    u_char             sa[NGX_SOCKADDRLEN];
#if (NGX_HAVE_ACCEPT4)
    static ngx_uint_t  use_accept4 = 1;
#endif

    if (ev->timedout) {
        if (ngx_enable_accept_events((ngx_cycle_t *) ngx_cycle) != NGX_OK) {
            return;
        }

        ev->timedout = 0;
    }

    /*   ngx_event_core_module           */
    ecf = ngx_event_get_conf(ngx_cycle->conf_ctx, ngx_event_core_module);

    if (ngx_event_flags & NGX_USE_RTSIG_EVENT) {
        ev->available = 1;

    } else if (!(ngx_event_flags & NGX_USE_KQUEUE_EVENT)) {
        ev->available = ecf->multi_accept;
    }

    lc = ev->data;/*              */
    ls = lc->listening;/*               */
    ev->ready = 0;/*               */

    ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, 0,
                   "accept on %V, ready: %d", &ls->addr_text, ev->available);

    do {
        socklen = NGX_SOCKADDRLEN;

        /* accept          */
#if (NGX_HAVE_ACCEPT4)
        if (use_accept4) {
            s = accept4(lc->fd, (struct sockaddr *) sa, &socklen,
                        SOCK_NONBLOCK);
        } else {
            s = accept(lc->fd, (struct sockaddr *) sa, &socklen);
        }
#else
        s = accept(lc->fd, (struct sockaddr *) sa, &socklen);
#endif

        /*              */
        if (s == (ngx_socket_t) -1) {
            err = ngx_socket_errno;

            if (err == NGX_EAGAIN) {
                ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, err,
                               "accept() not ready");
                return;
            }

            level = NGX_LOG_ALERT;

            if (err == NGX_ECONNABORTED) {
                level = NGX_LOG_ERR;

            } else if (err == NGX_EMFILE || err == NGX_ENFILE) {
                level = NGX_LOG_CRIT;
            }

#if (NGX_HAVE_ACCEPT4)
            ngx_log_error(level, ev->log, err,
                          use_accept4 ? "accept4() failed" : "accept() failed");

            if (use_accept4 && err == NGX_ENOSYS) {
                use_accept4 = 0;
                ngx_inherited_nonblocking = 0;
                continue;
            }
#else
            ngx_log_error(level, ev->log, err, "accept() failed");
#endif

            if (err == NGX_ECONNABORTED) {
                if (ngx_event_flags & NGX_USE_KQUEUE_EVENT) {
                    ev->available--;
                }

                if (ev->available) {
                    continue;
                }
            }

            if (err == NGX_EMFILE || err == NGX_ENFILE) {
                if (ngx_disable_accept_events((ngx_cycle_t *) ngx_cycle)
                    != NGX_OK)
                {
                    return;
                }

                if (ngx_use_accept_mutex) {
                    if (ngx_accept_mutex_held) {
                        ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex);
                        ngx_accept_mutex_held = 0;
                    }

                    ngx_accept_disabled = 1;

                } else {
                    ngx_add_timer(ev, ecf->accept_mutex_delay);
                }
            }

            return;
        }

#if (NGX_STAT_STUB)
        (void) ngx_atomic_fetch_add(ngx_stat_accepted, 1);
#endif

        /*
         * ngx_accept_disabled          ,        ;
         *                               ;
         *       accept               7/8 ,
         * ngx_accept_disabled   0,           ;
         */
        ngx_accept_disabled = ngx_cycle->connection_n / 8
                              - ngx_cycle->free_connection_n;

        /*  connections       connection          */
        c = ngx_get_connection(s, ev->log);

        if (c == NULL) {
            if (ngx_close_socket(s) == -1) {
                ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, ngx_socket_errno,
                              ngx_close_socket_n " failed");
            }

            return;
        }

#if (NGX_STAT_STUB)
        (void) ngx_atomic_fetch_add(ngx_stat_active, 1);
#endif

        /*             pool,               pool */
        c->pool = ngx_create_pool(ls->pool_size, ev->log);
        if (c->pool == NULL) {
            ngx_close_accepted_connection(c);
            return;
        }

        c->sockaddr = ngx_palloc(c->pool, socklen);
        if (c->sockaddr == NULL) {
            ngx_close_accepted_connection(c);
            return;
        }

        ngx_memcpy(c->sockaddr, sa, socklen);

        log = ngx_palloc(c->pool, sizeof(ngx_log_t));
        if (log == NULL) {
            ngx_close_accepted_connection(c);
            return;
        }

        /* set a blocking mode for aio and non-blocking mode for others */

        /*          */
        if (ngx_inherited_nonblocking) {
            if (ngx_event_flags & NGX_USE_AIO_EVENT) {
                if (ngx_blocking(s) == -1) {
                    ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, ngx_socket_errno,
                                  ngx_blocking_n " failed");
                    ngx_close_accepted_connection(c);
                    return;
                }
            }

        } else {
            /*   epoll   ,             */
            if (!(ngx_event_flags & (NGX_USE_AIO_EVENT|NGX_USE_RTSIG_EVENT))) {
                if (ngx_nonblocking(s) == -1) {
                    ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, ngx_socket_errno,
                                  ngx_nonblocking_n " failed");
                    ngx_close_accepted_connection(c);
                    return;
                }
            }
        }

        *log = ls->log;

        /*        */
        c->recv = ngx_recv;
        c->send = ngx_send;
        c->recv_chain = ngx_recv_chain;
        c->send_chain = ngx_send_chain;

        c->log = log;
        c->pool->log = log;

        c->socklen = socklen;
        c->listening = ls;
        c->local_sockaddr = ls->sockaddr;
        c->local_socklen = ls->socklen;

        c->unexpected_eof = 1;

#if (NGX_HAVE_UNIX_DOMAIN)
        if (c->sockaddr->sa_family == AF_UNIX) {
            c->tcp_nopush = NGX_TCP_NOPUSH_DISABLED;
            c->tcp_nodelay = NGX_TCP_NODELAY_DISABLED;
#if (NGX_SOLARIS)
            /* Solaris's sendfilev() supports AF_NCA, AF_INET, and AF_INET6 */
            c->sendfile = 0;
#endif
        }
#endif

        /*          、    */
        rev = c->read;
        wev = c->write;

        /*         */
        wev->ready = 1;

        if (ngx_event_flags & (NGX_USE_AIO_EVENT|NGX_USE_RTSIG_EVENT)) {
            /* rtsig, aio, iocp */
            rev->ready = 1;
        }

        if (ev->deferred_accept) {
            rev->ready = 1;
#if (NGX_HAVE_KQUEUE)
            rev->available = 1;
#endif
        }

        rev->log = log;
        wev->log = log;

        /*
         * TODO: MT: - ngx_atomic_fetch_add()
         *             or protection by critical section or light mutex
         *
         * TODO: MP: - allocated in a shared memory
         *           - ngx_atomic_fetch_add()
         *             or protection by critical section or light mutex
         */

        c->number = ngx_atomic_fetch_add(ngx_connection_counter, 1);

#if (NGX_STAT_STUB)
        (void) ngx_atomic_fetch_add(ngx_stat_handled, 1);
#endif

#if (NGX_THREADS)
        rev->lock = &c->lock;
        wev->lock = &c->lock;
        rev->own_lock = &c->lock;
        wev->own_lock = &c->lock;
#endif

        if (ls->addr_ntop) {
            c->addr_text.data = ngx_pnalloc(c->pool, ls->addr_text_max_len);
            if (c->addr_text.data == NULL) {
                ngx_close_accepted_connection(c);
                return;
            }

            c->addr_text.len = ngx_sock_ntop(c->sockaddr, c->socklen,
                                             c->addr_text.data,
                                             ls->addr_text_max_len, 0);
            if (c->addr_text.len == 0) {
                ngx_close_accepted_connection(c);
                return;
            }
        }

#if (NGX_DEBUG)
        {

        struct sockaddr_in   *sin;
        ngx_cidr_t           *cidr;
        ngx_uint_t            i;
#if (NGX_HAVE_INET6)
        struct sockaddr_in6  *sin6;
        ngx_uint_t            n;
#endif

        cidr = ecf->debug_connection.elts;
        for (i = 0; i < ecf->debug_connection.nelts; i++) {
            if (cidr[i].family != (ngx_uint_t) c->sockaddr->sa_family) {
                goto next;
            }

            switch (cidr[i].family) {

#if (NGX_HAVE_INET6)
            case AF_INET6:
                sin6 = (struct sockaddr_in6 *) c->sockaddr;
                for (n = 0; n < 16; n++) {
                    if ((sin6->sin6_addr.s6_addr[n]
                        & cidr[i].u.in6.mask.s6_addr[n])
                        != cidr[i].u.in6.addr.s6_addr[n])
                    {
                        goto next;
                    }
                }
                break;
#endif

#if (NGX_HAVE_UNIX_DOMAIN)
            case AF_UNIX:
                break;
#endif

            default: /* AF_INET */
                sin = (struct sockaddr_in *) c->sockaddr;
                if ((sin->sin_addr.s_addr & cidr[i].u.in.mask)
                    != cidr[i].u.in.addr)
                {
                    goto next;
                }
                break;
            }

            log->log_level = NGX_LOG_DEBUG_CONNECTION|NGX_LOG_DEBUG_ALL;
            break;

        next:
            continue;
        }

        }
#endif

        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, log, 0,
                       "*%uA accept: %V fd:%d", c->number, &c->addr_text, s);

        /*                     ;
         *   :  epoll    ,       ,
         *   epoll               ls->handler(c)
         *(    ngx_http_init_connection) ,               epoll     ;
         */
        if (ngx_add_conn && (ngx_event_flags & NGX_USE_EPOLL_EVENT) == 0) {
            if (ngx_add_conn(c) == NGX_ERROR) {
                ngx_close_accepted_connection(c);
                return;
            }
        }

        log->data = NULL;
        log->handler = NULL;

        /*
         *       ,             ,
         *    ngx_http_init_connection  
         */
        ls->handler(c);

        /*     available   ,     1  Nginx            */
        if (ngx_event_flags & NGX_USE_KQUEUE_EVENT) {
            ev->available--;
        }

    } while (ev->available);
}




/*    socket               */
static ngx_int_t
ngx_enable_accept_events(ngx_cycle_t *cycle)
{
    ngx_uint_t         i;
    ngx_listening_t   *ls;
    ngx_connection_t  *c;

    /*            */
    ls = cycle->listening.elts;
    /*          */
    for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) {

        /*       socket       */
        c = ls[i].connection;

        /*             active     */
        if (c->read->active) {
            /*     active  ,                    */
            continue;
        }

        /*                  ,              */
        if (ngx_event_flags & NGX_USE_RTSIG_EVENT) {

            if (ngx_add_conn(c) == NGX_ERROR) {
                return NGX_ERROR;
            }

        } else {
            /*                   ,      */
            if (ngx_add_event(c->read, NGX_READ_EVENT, 0) == NGX_ERROR) {
                return NGX_ERROR;
            }
        }
    }

    return NGX_OK;
}

/*                     */
static ngx_int_t
ngx_disable_accept_events(ngx_cycle_t *cycle)
{
    ngx_uint_t         i;
    ngx_listening_t   *ls;
    ngx_connection_t  *c;

    /*        */
    ls = cycle->listening.elts;
    for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) {

        /*             */
        c = ls[i].connection;

        if (!c->read->active) {
            continue;
        }

        /*              */
        if (ngx_event_flags & NGX_USE_RTSIG_EVENT) {
            if (ngx_del_conn(c, NGX_DISABLE_EVENT) == NGX_ERROR) {
                return NGX_ERROR;
            }

        } else {
            /*                 */
            if (ngx_del_event(c->read, NGX_READ_EVENT, NGX_DISABLE_EVENT)
                == NGX_ERROR)
            {
                return NGX_ERROR;
            }
        }
    }

    return NGX_OK;
}

새로운 연결 이벤트 가 발생 했 을 때 동기 화 잠 금 을 가 져 온 프로 세 스 만 이 연결 이 벤트 를 처리 할 수 있 습 니 다. '놀 라 운 그룹' 문 제 를 피 할 수 있 습 니 다. 프로 세 스 는 새로운 연결 이 벤트 를 함수 ngx 로 처리 하려 고 합 니 다.trylock_accept_mutex 구현.
/*                */
ngx_int_t
ngx_trylock_accept_mutex(ngx_cycle_t *cycle)
{
    /*   ngx_accept_mutex ,    1,    0 */
    if (ngx_shmtx_trylock(&ngx_accept_mutex)) {

        ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,
                       "accept mutex locked");

        /*
         *    ngx_accept_mutex_held 1           ngx_accept_mutex ;
         *        ,             ngx_accept_mutex ;
         *      ;
         */
        if (ngx_accept_mutex_held
            && ngx_accept_events == 0
            && !(ngx_event_flags & NGX_USE_RTSIG_EVENT))
        {
            return NGX_OK;
        }

        /*                  epoll        */
        if (ngx_enable_accept_events(cycle) == NGX_ERROR) {
            /*      ,      */
            ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex);
            return NGX_ERROR;
        }

        /*              */
        ngx_accept_events = 0;
        ngx_accept_mutex_held = 1;/*           ngx_accept_mutex  */

        return NGX_OK;
    }

    ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,
                   "accept mutex lock failed: %ui", ngx_accept_mutex_held);

    /*
     *        ngx_accept_mutex   ,  ngx_accept_mutex_held 1,
     *        
     */
    if (ngx_accept_mutex_held) {
        /*                       */
        if (ngx_disable_accept_events(cycle) == NGX_ERROR) {
            return NGX_ERROR;
        }

        ngx_accept_mutex_held = 0;
    }

    return NGX_OK;
}


Nginx 부하 한도 값 통과 ngxaccept_disabled 프로 세 스 가 새로운 연결 이 벤트 를 처리 할 지 여부 입 니 다. 프로 세 스 간 부하 균형 문 제 를 피 할 수 있 습 니 다.
if(ngx_accept_disabled > 0){
   ngx_accept_disabled --;
}else{
  if(ngx_trylock_accept_mutex(cycle) == NGX_ERROR){
        return;
   }
...
}

참고 자료:
& lt; Nginx 깊이 이해 & gt;
《 깊이 분석 Nginx 》.
《 Nginx 소스 코드 분석 - 이벤트 순환 》
< ngx trylock accept mutex 에 대한 설명 >

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