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  • Varnish工作原理

    2019-04-04 14:46:55
    Varnish作用是访问web速度的web加速器,被安装在web服务器之前,从而缓存web服务器应用程序数据,最后响应客户请求。 Varnish功能与Squid服务器相似,都可以用来做HTTP缓存。与Squid不同之处在于,Squid是...

    Varnish是什么:

    Varnish是高性能开源的反向代理服务器和HTTP缓存服务器

    Varnish作用是访问web速度的web加速器,被安装在web服务器之前,从而缓存web服务器的应用程序和数据,最后响应客户的请求。

    Varnish的功能与Squid服务器相似,都可以用来做HTTP缓存。与Squid不同之处在于,Squid是从硬盘读取缓存的数据,而Varnish把数据存放在内存中,直接从读取内存,避免了频繁在内存、磁盘中交换文件,所以Varnish要相对更高效,但也有缺点,内存中的缓存在服务器重启后会丢失。

    Varnish架构:

    Varnish 如何工作

    初始化过程会产生两个进程:master进程 和 child进程

    master进程负责启动工作,master进程读取配置文件,根据指定的空间大小(例如管理员分配了2G内存)来创建存储空间,创建并管child进程
    child进程来处理后续任务,它会分配一些线程来执行不同的工作,例如(1)接受http请求    (2)为缓存对象分配存储空间  (3)清除过期缓存对象
    (4)释放空间 碎片整理

    http请求处理过程

    有一个专门负责接收http请求的线程,一直监听请求端口,当有请求过来时,负责唤起一个工作线程来处理请求
    工作线程会分析http请求的uri,知道了这个请求想要什么,就到缓存中查找是否有这个对象
    如果有,就把缓存对象直接返回给用户
    如果没有,会把请求转给后端服务器处理,并等待结果,工作线程从后端得到结果内容后,先把内容作为一个缓存对象保存到缓存空间(以备下次请求这个对象时快速响应),然后再把内容返回给用户

    分配缓存过程

    有一个对象需要缓存时,根据这个对象的大小,到空闲缓存区中查找大小最适合的空闲块,找到后就把这个对象放进去
    如果这个对象没有填满这个空闲块,就把剩余的空间做为一个新的空闲块
    如果空闲缓存区中没地方了,就要先删除一部分缓存来腾出地方,删除是根据最近最少使用原则

    释放缓存过程

    有一个线程来负责缓存的释放工作,他定期检查缓存中所有对象的生存周期,如果某个对象在指定的时间段内没有被访问,就把这个对象删除,释放其占用的缓存空间
    释放空间后,检查一下临近的内存空间是否是空闲的,如果是,就整合为一个更大的空闲块,实现空间碎片的整理

    VCL(varnish configuration Langage)语言相关

    VCL概念

    VCL语言被使用在default.vcl这个文件中,用来设置varnish服务器对后端web服务器加速的一些规则; vcl是一种区域配置语言。在执行vcl时,varnish会将vcl语言转化未二进制代码; default.vcl文件中的vcl语言被分为多个子程序, 不同的子程序在不同的时间点执行,比如有的子程序在接收到客户端请求时执行,有的子程序在接收到后端服务器的文件时执行。

    VCL处理过程:

    处理过程大致分为如下几个步骤:
    (1)Receive 状态,也就是请求处理的入口状态,根据 VCL 规则判断该请求应该是 Pass 或Pipe,或者进入 Lookup(本地查询)。
    (2)Lookup 状态,进入此状态后,会在 hash 表中查找数据,若找到,则进入 Hit 状态,否则进入 miss 状态。
    (3)Pass 状态,在此状态下,会进入后端请求,即进入 fetch 状态。
    (4)Fetch 状态,在 Fetch 状态下,对请求进行后端的获取,发送请求,获得数据,并进行本地的存储。
    (5)Deliver 状态, 将获取到的数据发送给客户端,然后完成本次请求。

     

     

     

     

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  • nginx工作原理详解

    2020-10-14 10:33:37
    状态机作用:Nginx采用epoll异步非阻塞事件驱动处理引擎,需要状态机识别处理请求,将解析出来请求引导到静态资源或磁盘缓存(做反向代理时)。 当静态资源太多,内存不足以缓存时,磁盘调用会退化成阻塞调用,...

    一、Nginx请求处理流程

    在这里插入图片描述
    图解:
    进入nginx的大致三种流量:WEB、EMAIL及TCP
    Nginx中三个状态机:

    • 传输层状态机:处理TCP/UDP四层传输层
    • HTTP状态机:处理应用层
    • MAIL状态机:处理邮件

    状态机作用:Nginx采用epoll异步非阻塞事件驱动处理引擎,需要状态机识别和处理请求,将解析出来的请求引导到静态资源或磁盘缓存(做反向代理时)。
    当静态资源太多,内存不足以缓存时,磁盘调用会退化成阻塞调用,所以我们使用线程池来处理。
    线程池详解
    总的来说:线程池就是一个单独的处理机制,所有的worker进程处理起来耗时的任务都会交给他,他处理完之后返回结果。worker进程不需要等待,客户端等待就行。
    对每一个处理完成的请求会记录Access访问日志和Error错误日志(记录到磁盘中的)。
    nginx作反向代理时可以使用应用层协议HTTP、FastCGI等将请求代理到其他服务器。

    二、nginx的进程结构

    在这里插入图片描述nginx中有Master进程和child进程。child进程分为两类:worker进程和cache进程。

    为什么nginx采用多进程结构而不是多线程结构?
    nginx目的:保持高可用性和高可靠性。
    如果采用多线程模型,线程之间共享地址空间,如果某个第三方模块引发地址空间导致的段错误时,在地址越界出现时,会导致整个nginx全部挂掉。而多进程就不会出现这种问题。

    进程作用
    master进程:负责监控每个worker进程工作状态。
    worker进程:处理请求。缓存需要在多个worker之间进行共享。
    Cache manager:做反向代理时为后端发来的动态请求做缓存使用的。做缓存管理。
    Cache loader:做反向代理时为后端发来的动态请求做缓存使用的。做缓存载入。
    进程间的通信方式:共享内存。

    为什么有多个worker进程?
    nginx采用事件驱动模型,希望每个worker进程从头到尾占有一个cpu。我们需要将worker进程数配置成与cpu核数相同的同时将每一个worker和一个cpu绑定在一起。这样可以更好的使用每一个cpu核上的cpu缓存来减少缓存失效的命中率。

    nginx -s reload
    kill -SIGHUP 父进程id
    

    会将老的子进程(worker和cache进程)优雅的退出,加载配置文件,启动新的子进程。

    kill -SIGTERM  子进程id
    

    子进程退出告知父进程,父进程会重新起一个子进程,维持原有worker数量。

    三、Nginx进程管理:信号

    在这里插入图片描述
    解析:
    子进程终止时会给父进程发送CHLD信号,如果worker进程由于某些bug意外终止,master进程会立马发现并拉起worker进程。

    通过nginx命令行方式发送信号:
    TERM,INT:立刻停止nginx进程
    QUIT:优雅停止nginx
    HUP:重载配置文件
    USR1:重新打开日志文件,做日志文件切割

    专门针对做热部署时使用,只能通过kill(linux命令行)发送信号:
    USR2
    WINCH

    四、reload重载配置文件的真相

    reload流程:
    1、向master进程发送HUP信号(reload命令)
    2、master进程校验配置语法是否正确(nginx -t)
    3、master进程打开新的监听端口(子进程会继承所以master打开的端口,我们可能引入了新的监听端口)
    4、master进程用新配置启动新的worker子进程
    5、master进程向老worker子进程发生QUIT信号
    6、老worker进程关闭监听句柄,处理完当前连接后结束进程

    在这里插入图片描述
    Master进程启动新的子进程时会加一个定时器worker_shutdown_timeout,定时器到时后会立刻强制退出还未退出的老worker进程。

    六、热升级流程

    1、将旧nginx文件替换成新nginx文件
    2、向老master进程发送USR2信号
    3、master进程修改pid文件名,加后缀.oldbin(保存老pid文件)
    4、master进程用新nginx文件启动新master进程。(目前为止有两个master进程)
    5、向老master进程发送WINCH信号,关闭老worker
    6、回滚:向老master发送HUP,向新master发送QUIT。

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  • 前端sdk库起到承上启下的作用,封装对后台服务的操作,并为前端应用插件提供可访问的API 前端应用会按照用户需求展示页面,并根据用户操作对后台服务发出请求。针对三种文档类型会有三个应用组合,每个应用组合...

    一、系统架构

    二、工作原理

    ONLYOFFICE主要包括四部分:前端应用、前端插件、前端sdk库、后台服务

    1. 后台服务主要作用是接受文件处理请求,然后对文档进行下载、转码、缓存等操作
    2. 前端sdk库起到承上启下的作用,封装对后台服务的操作,并为前端应用和插件提供可访问的API
    3. 前端应用会按照用户需求展示页面,并根据用户操作对后台服务发出请求。针对三种文档类型会有三个应用组合,每个应用组合中都有支持内嵌、web、移动端的入口
    4. 前端插件提供了方便扩展的在线处理系统的入口,可以按照需求增加各种插件。注意:前端插件会在预览时被禁用

    三、二次开发实践

    1. 整个ONLYOFFICE都除了文档转码(core)部分为C++开发,其他全部使用node.js开发
    2. 后台的主要服务(DocService,FileConverter,SpellChecker,Metrics)都是通过pkg打包成可执行文件,摆脱node环境的依赖
    3. 中文字体的生成的打包会通过 core中编译的工具 allfontsgen 来实现,可以在前端应用的编辑页面中展示中文字体(注意中文字体需要有中文family_name和英文family_name两个字体才可以正常生成中文)

    四、其他后续待补充

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  • 代理服务器(proxy server)是一种网络实体,它又称为万维网高速缓存Web cache).代理服务器把最近一些请求响应暂存在 本地磁盘中。当新请求到达时,若代理服务器发现这个请求暂时存放请求相同,就返回暂...

    NAT原理:

    NAT网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技

    术,它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单,NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题,而且还

    有效地避免来自网络外部的攻击,隐藏并保护网络内部的计算机。

    分类:

    NAT有三种类型:静态NAT(Static NAT)、动态地址NAT(Pooled NAT)、网络地址端口转换NAPT(Port-Level NAT)。

    其中,网络地址端口转换NAPT(Network Address Port Translation)则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。

    可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。NAPT与 动态地址NAT不同,它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP

    地址上,同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的端口号。

    NAPT是使用最普遍的一种转换方式,在HomeGW中也主要使用该方式。它又包含两种转换方式:SNAT和DNAT。

    (1)源NAT(Source NAT,SNAT):修改数据包的源地址。源NAT改变第一个数据包的来源地址,它永远会在数据包发送到网络之

    完成,数据包伪装就是一具SNAT的例子。

    (2)目的NAT(Destination NAT,DNAT):修改数据包的目的地址。Destination NAT刚好与SNAT相反,它是改变第一个数据懈的目

    地地址,如平衡负载、端口转发和透明代理就是属于DNAT。

    NAT代表产品:软的NAT产品,比如winrout、wingate,硬的NAT,典型的就是宽带路由器

    代理服务器:
    代理服务器(proxy server)是一种网络实体,它又称为万维网高速缓存(Web cache).代理服务器把最近的一些请求和响应暂存在

    本地磁盘中。当新请求到达时,若代理服务器发现这个请求和暂时存放的请求相同,就返回暂存的响应,而不需要按URL的地址再

    次去因特网防卫该资源。

    代理服务器可在客户端或服务器端工作,也可在中间系统工作。

    代理服务器(Proxy Server)是一种重要的服务器安全功能,它的工作主要在开放系统互联(OSI)模型的会话层,从而起到防火墙的

    作用。代理服务器大多被用来连接INTERNET(国际互联网)和Local Area Network(局域网).代理(英语:Proxy),也称网络代

    理,是一种特殊的网络服务,允许一个网络终端(一般为客户端)通过这个服务与另一个网络终端(一般为服务器)进行非直接的

    连接。一些网关、路由器等网络设备具备网络代理功能。一般认为代理服务有利于保障网络终端的隐私或安全,防止攻击。

    工作原理:提供代理服务的电脑系统或其它类型的网络终端称为代理服务器(英文:Proxy Server)。一个完整的代理请求过程为:

    客户端首先与代理服务器创建连接,接着根据代理服务器所使用的代理协议,请求对目标服务器创建连接、或者获得目标服务器的

    指定资源(如:文件)。在后一种情况中,代理服务器可能对目标服务器的资源下载至本地缓存,如果客户端所要获取的资源在代

    理服务器的缓存之中,则代理服务器并不会向目标服务器发送请求,而是直接返回缓存了的资源。一些代理协议允许代理服务器改

    变客户端的原始请求、目标服务器的原始响应,以满足代理协议的需要。代理服务器的选项和设置在计算机程序中,通常包括一

    个“防火墙”,允许用户输入代理地址,它会遮盖他们的网络活动,可以允许绕过互联网过滤实现网络访问。

    代理服务器英文全称是(Proxy Server),其功能就是代理网络用户去取得网络信息。形象的说:它是网络信息的中转站。代理服务

    器就好象一个大的Cache,这样就能显著提高浏览速度和效率。更重要的是:Proxy Server(代理服务器)是Internet链路级网关所

    提供的一种重要的安全功能,

    主要的功能有:

    突破自身IP访问限制,访问国外站点。教育网、过去的169网等网络用户可以通过代理访问国外网站。

    访问一些单位或团体内部资源,如某大学FTP(前提是该代理地址在该资源 的允许访问范围之内),使用教育网内地址段免费代理

    服务器,就可以用于对教育网开放的各类FTP下载上传,以及各类资料查询共享等服务。

    突破中国电信的IP封锁:中国电信用户有很多网站是被限制访问的,这种限制是人为的,不同Serve对地址的封锁是不同的。所以不

    能访问时可以换一个国外的代理服务器试试。

    提高访问速度:通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区,当有外界的信息通过时,同时也将其保存到缓冲区中,当其他用户

    再访问相同的信息时, 则直接由缓冲区中取出信息,传给用户,以提高访问速度。

    隐藏真实IP:上网者也可以通过这种方法隐藏自己的IP,免受攻击.

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