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  网络服务器设计的模型及一些设计方法
于 2017-10-12 编辑: Eric 查看: 625 次   Article Url Print this page

1.    常用服务器模型

a.迭代服务器

只有一个进程/线程处理请求

设计方法:

一般为单进程,加上select多路复用,非阻塞socket

b.迭代/并发混合型服务器

平时迭代处理,对消耗大的请求并发处理

设计方法:

平时是迭代型的服务器

处理请求时设置一个超时,当请求的处理时间超时时,创建一个进程/线程,把处理转给新的进程/线程处理,主进程/线程继续处理其他请求

c.并发服务器

多个进程/线程并发处理请求

设计方法: 多进程,多线程

2.    以上三类的服务器比较

迭代服务器:最简单,性能不高

并发服务器:性能较高,但结构相对比较复杂,开发难度中等

迭代/并发混合型服务器:性能不错,但结构通常比单纯的并发服务器更复杂

3.    多进程的并发服务器

a.    每个连接fork一个进程

主进程accpet连接,有新连接到来时fork一个进程,然后继续accept,等待新的连接

数据传输由子进程处理,处理完后子进程exit

每个子进程只处理一个连接

b.    Prefork进程,各个子进程竞争accept

主进程预先fork一些进程

各个子进程竞争accept,然后处理数据传输

一个子进程可以处理一个连接,也可以同时处理多个连接(通过select等)

惊群现象

c.    Prefork进程,由父进程accept请求,通过流管道转发fd到子进程

主进程accept,通过流管道转发fd到子进程

子进程收到fd后,处理数据传输,处理结束后通知父进程

父进程处理的事情比较简单,容易监控子进程

以上3种方式性能比较:

a.每个连接fork一个进程:处理smtp等状态较多,数据量比较大时比较简单实用,总体性能不大好

b.Prefork进程,各个子进程竞争accept:比较简单,性能不错

c.Prefork进程,由父进程accept请求,通过流管道转发fd到子进程:代码复杂,性能一般不如上一种

4.    多线程的并发服务器

每个连接一个线程

Prethread多个线程,各个线程互斥accept

Prethread多个线程,主线程accept并分发连接给子线程

5.    多进程与多线程的比较

使用线程的模型:性能比使用进程要高,但代码比较复杂,对代码质量要求更高

线程出错后可能会影响到所有线程,多进程的模式一个进程出错一般不会影响其他进程

多线程模型共享数据比较简单有效,多进程模型共享数据比较麻烦,效率也不如线程

6.    一些流行的网络服务器采用的模型

Sendmail: 采用多进程,每个连接fork一个进程.

每个连接fork一个子进程

子进程只处理一个连接

子进程fork一个localmail进程(可以由用户自己编写),通过管道把数据转给localmail处理,把邮件处理业务逻辑独立出来

优点:结构简单,不用维护复杂的状态机

Apache1.3:采用多进程, prefork进程,各个子进程竞争accept

Prefork一些子进程

子进程竞争accept,每次只处理一个连接

主进程不accept,根据负载情况调整子进程数量

子进程运行一段时间后,主进程会让它退出,然后创建一个新的进程,防止内存泄漏等

主进程通过shared memory监控子进程

7.    Tencent自己的一些网络服务器采用的模型

移动QQ: Prefork多个进程,竞争accept,

典型的一问一答TCP服务器,结构简单

Prefork多个进程,竞争accept

每个进程通过select可以同时处理多个连接

采用这种结构的原因有:

每秒请求<1000,可以满足要求

结构简单,容易开发、维护


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