一、Master-Worker 模式：NGINX 高可用的核心架構
NGINX 之所以能支撐百萬級併發連接，其 Master-Worker 多進程架構 是關鍵。該架構由一個 Master 主進程和多個 Worker 工作進程組成，摒棄了傳統單進程模型的性能瓶頸，同時避免了多線程共享資源的鎖競爭問題。
Master 進程作為 “管理員”，核心職責是配置加載、進程管理和信號分發：啓動時讀取 nginx.conf 初始化配置，fork 出指定數量的 Worker 進程（默認與 CPU 核心數一致，充分利用多核資源）；運行中監聽信號（如 reload 熱加載、stop 停止），並將配置變更同步至所有 Worker 進程，實現無中斷服務更新。
Worker 進程作為 “執行者”，專注處理網絡請求：通過競爭機制獲取 Master 進程分配的監聽端口（如 80/443），獨立接收、處理客户端連接，每個 Worker 進程都是單線程且非阻塞的，通過 epoll/kqueue 等 I/O 多路複用機制高效處理數千個併發連接。
二、進程通信：高效協同的底層實現
Master 與 Worker 進程間的通信依賴 共享內存 和 信號機制，確保配置同步與狀態協同的高效性：
- 共享內存（Shared Memory）：Master 進程加載配置後，將核心配置（如虛擬主機、路由規則、限流參數）寫入共享內存。所有 Worker 進程通過只讀方式訪問該內存區域，避免了拷貝開銷，同時保證配置一致性。當配置更新時，Master 重新寫入共享內存併發送信號通知 Worker，Worker 收到信號後重新讀取配置，實現 “熱加載”。
- 信號機制（Signal）：用於進程間的狀態通知，例如 Master 發送 SIGCHLD 回收退出的 Worker 進程，發送 SIGUSR2 觸發 Worker 進程平滑重啓；Worker 進程通過 SIGTERM 信號向 Master 反饋退出狀態。
三、資源隔離：穩定性的關鍵保障
Master-Worker 模式通過 進程級資源隔離 避免單點故障擴散：
- 每個 Worker 進程擁有獨立的內存空間、文件描述符和 CPU 時間片，互不干擾。即使某個 Worker 進程因異常（如內存溢出、請求阻塞）崩潰，Master 進程會立即感知並 fork 新的 Worker 進程補充，整個服務無感知，可用性達 99.99%。
- 資源隔離還實現了負載均衡：多個 Worker 進程通過內核的負載均衡算法（如 SO_REUSEPORT 選項）公平競爭連接，避免單進程過載，充分發揮多核 CPU 性能。
四、架構優勢總結
NGINX 的 Master-Worker 架構通過 “主進程管理 + 工作進程執行” 的分工模式，結合共享內存通信與進程級隔離，實現了 高併發、高可用、易擴展 的核心目標：單台服務器可輕鬆支撐 10 萬 + 併發連接，配置更新無需停機，故障影響範圍最小化。這一架構設計也成為後續高性能服務器（如 OpenResty、Tengine）的核心參考範式。
