Nginx 性能优化
Nginx 运行进程数量及多核充分利用
nginx.conf
-------------------------------------------------------------
worker_processes 6; # 默认是auto
worker_cpu_affinity 000001 000010 000100 001000 010000 100000
进程个数
查看CPU核数
top 命令之后 按 1 可以展示出来
top - 17:16:40 up 22:36, 1 user, load average: 1.53, 1.29, 1.31 任务: 381 total, 2 running, 320 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu0 : 10.1 us, 3.4 sy, 0.0 ni, 86.2 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st %Cpu1 : 8.3 us, 5.3 sy, 0.0 ni, 85.1 id, 0.7 wa, 0.0 hi, 0.7 si, 0.0 st %Cpu2 : 8.4 us, 4.4 sy, 0.0 ni, 86.2 id, 1.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st %Cpu3 : 6.7 us, 5.7 sy, 0.0 ni, 87.3 id, 0.3 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st %Cpu4 : 7.7 us, 5.7 sy, 0.0 ni, 85.7 id, 0.7 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st %Cpu5 : 6.8 us, 4.1 sy, 0.0 ni, 88.9 id, 0.3 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 7987028 total, 169592 free, 5788032 used, 2029404 buff/cache KiB Swap: 8207356 total, 5390588 free, 2816768 used. 547764 avail Mem
查看/proc/cupinfo 文件
grep ^processor /proc/cupinfo | wc -l
- worker_cpu_affinity 参数
nginx 默认是没有开启利用多核CPU的配置的,可以通过 worker_cpu_affinity 配置参数来充分利用多核CPU
注:
000001 表示启用第一个CPU内核 000010表示启用第二个CPU内核,依次类推;
有多少个核,就有几位数,1表示内核开启,0表示内核关闭
Nginx 最大打开文件数
worker_rlimit_nofile 65535;
这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文件数(ulimit -n)与nginx进程数相除,但是nginx分配请求并不是那么均匀,所以这里与 ulimit -n 的值保持一致。
注:文件资源限制的配置可以在 /etc/security/limits.conf 文件里面设置,针对 root/user 等各个用户或者\代表所有用户来设置。*
Nginx事件处理模型
events {
use epoll;
worker_connections 65535;
multi_accept on;
}
nginx 采用 epoll事件模型,处理效率高。
work_connections 是单个 worker 进程允许客户端最大连接数,这个数值一般根据服务器性能和内存来制定,实际最大值就是woker 进程数乘以work_connections.
multi_accept 告诉nginx收到一个新连接通知后接受尽可能多的链接,默认是on,设置为on后,多个worker按串行方式来处理连接,也就是一个连接只有一个worker被唤醒,其他的处于休眠状态,设置为off后,多个worker 按并行方式来处理连接,也就是一个连接会唤醒所有的worker,直到连接分配完毕,没有取得连接的继续休眠。所以当服务器连接数不多时,开启这个参数会让负载有一定的降低,但是当服务器的吞吐量很大时,为了效率,可以关闭这个参数。
开启高效传输模式
http{
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
......
sendfile on;
tcp_nopush on;
......
}
include mime.types:媒体类型,include 只是一个在当前文件中包含另一个文件内容的指令
default_type application/octet-stream :默认媒体类型足够
sendfile on:开启高效文件传输模式,sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件,对于普通应用设为on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用,可设置为off,以平衡磁盘与网络I/O处理速度,降低系统的负载。注意:如果图片显示不正常把这个改成off。
tcp_nopush on :必须在sendfile开始模式才有效,防止网络阻塞,积极的减少网络报文段的数量(将响应头和正文的开始部分一起发送,而不一个接一个的发送)
连接超时时间
主要目的是保护服务器资源,CPU,内存,控制连接数,因为建立连接也是需要消耗资源的。
keepalive_timeout 60;
tcp_nodelay on;
client_header_buffer_size 4K;
open_file_cache max=102400 inactive=20s;
open_file_cache_valid 30s;
open_file_cache_min_uses 1;
client_header_timeout 15;
client_body_timeout 15;
reset_timeout_connection on;
send_timeout 15;
server_tokens off;
client_max_body_size 10m;
keepalive_timeout :客户端连接保持会话超时时间,超过这个时间,服务器断开连接。
tcp_nodelay :防止网络阻塞,不过要包含在keepalive参数才有效。
client_header_buffer_size 4k :客户端请求头部的缓冲区大小,这个可以根据系统分页大小来设置,一般一个请求头的大小不会超过1K,不过由于一般系统分页都要大于1K,所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令 getconf PAGESIZE 取得。
open_file_cache max=102400 inactive=20s :这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive 是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
open_file_cache_valid 30s:这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
open_file_cache_min_uses 1 : open_file_cache 指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个次数,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用,它将被移除。
client_header_timeout :设置请求头的超时时间。如果超过这个时间没有发送任何数据,nginx将返回request time out的错误提示。
client_body_timeout :设置请求体的超时时间。(同上)。
reset_timeout_connection : 告诉nginx关闭不响应的客户端链接。这将会释放那个客户端所占有的内存空间。
send_timeout : 响应客户端超时时间,这个超时时间仅限于两个活动之间的时间,如果超过这个时间,客户端没有任何活动,nginx关闭连接。
server_tokens :并不会让nginx执行的速度更快,但它可以关闭在错误页面中的nginx版本数字,这样对于安全性是有好处的。
client_max_body_size :上传文件大小限制。
fastcgi调优
fastcgi_connect_timeout 600;
fastcgi_send_timeout 600;
fastcgi_read_timeout 600;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;
fastcgi_temp_path /usr/local/nginx1.12/nginx_tmp;
fastcgi_intercept_errors on;
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.12/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128 min active=1d max_size=10g;
fastcgi_cache cache_fastcgi;
fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
fastcgi_cache_valid 301 1d;
fastcgi_cache_valid any 1m;
fastcgi_cache_min_uses 1;
fastcgi_cache_key http://$host$request_uri;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_connect_timeout 600 :指定连接到后端的fastcgi的超时时间。
fastcgi_send_timeout 600 :向fastcgi传送请求的超时时间。
fastcgi_read_timeout 600 :指定接收fastcgi应答的超时时间。
fastcgi_buffer_size 64k :指定读取fastcgi应答第一部分需要用多大的缓冲区,默认的缓冲区大小为4k/8k。fastcgi_buffers指令中的每块大小,可以将这个值设置更小。
fastcgi_buffers 4 64k :指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲fastcgi的应答请求,如果一个php脚本所产生的页面大小为256KB,那么会分配4个64KB的缓冲区来缓冲,如果页面大小大于256KB,那么大于256KB的部分会缓存到fastcgi_temp_path 指定的路径中,但是这并不是好方法,因为内存中的数据处理速度要快于磁盘。一般这个值应该为站点中php脚本所产生的页面大小的中间值,如果站点大部分脚本所产生的页面大小为256KB,那么可以把这个值设置为“8 32K”、“4 64K”等。
fastcgi_busy_buffer_size 128k :建议设置为fastcgi_buffers的两倍,繁忙时候的buffer。
fastcgi_temp_file_write_size 128k :在写入fastcgi_temp_path时将用多大的数据块,默认值是fastcgi_buffers的两倍,该数值若设置过小,若负载上来时可能报502 Bad Gateway。
fastcgi_temp_path : 缓存临时目录。
fastcgi_intercept_errors on :这个指令指定是否传递4xx和5xx错误信息到客户端,或者允许nginx使用error_page处理错误信息。注:静态文件不存在会返回404页面,但是php页面则返回空白页!
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.12/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128 min active=1d max_size=10g :fastcgi_cache缓存目录,可以设置目录层级,比如1:2会生成16*256个子目录,cache_fastcgi是这个缓存空间的名字,cache是用多少内存(这样热门的内容nginx直接放内存,提高访问速度),inactive表示默认失效时间,如果缓存数据在失效时间内没有被访问,将被删除,max_size表示最多用多少硬盘空间。
fastcgi_cache cache_fastcgi :标识开启fastcgi缓存并为其指定一个名称。开启缓存非常有用,可以有效降低CPU的负载,并且防止502的错误发生。cache_fastcgi为proxy_cache_path指令创建的缓冲区名称。
fastcgi_cache_valid 200 302 1h:用来指定应答代码的缓存时间,实例中的值表示将200和302应答缓存一小时,要和fastcgi_cache配合使用
fastcgi_cache_valid 301 1d:将301应答缓存1天。
fastcgi_cache_valid any 1m:将其他应答缓存为1分钟。
fastcgi_cache_min_uses 1:该指令用于设置经过多少次请求的相同URL将被缓存。
fastcgi_cache_key http://$host$request_uri :该指令用来设置web缓存的key值,nginx根据key值md5哈希存储。一般根据$host(域名)、$request_uri(请求的路径)等变量组合成proxy_cache_key。
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000 :指定fastcgi服务器监听端口与地址,可以是本机或者其它。
nginx的缓存功能有:proxy_cache/fastcgi_cache
proxy_cache 的作用是缓存后端服务器的内容,可能是任何内容,包括静态和动态
fastcgi_cache 的作用是缓存fastcgi生成的内容,很多情况是php生成的动态的内容
proxy_cache 缓存减少了nginx与后端通信的次数,节省了传输时间和后端宽带
fastcgi_cache 缓存减少了nginx与php的通信的次数,更减轻了php和数据库的压力
gzip 调优
使用gzip压缩功能,可能为我们节约带宽,加快传输速度,有更好的体验,也为我们节约成本,所以说这是一个重点。
Nginx启用压缩功能需要 ngx_http_gzip_module 模块,apache 使用的是 mod_deflate 。
一般我们需要压缩的内容有:文本,JS,HTML,CSS,对于图片、视频、flash什么的不压缩,同时也要注意,我们使用gzip的功能是需要消耗CPU的!
gzip on;
gzip_min_length 2k;
gzip_buffers 4 32k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 6;
gzip_types text/plain text/css text/javascript application/javascript
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip on :开启压缩功能
gzip_min_lenth 2k :设置运行压缩的页面的最小字节数,页面字节数从header头的Content-length 中获取,默认值是0,不管页面多大都进行压缩,建议设置成大于1k,如果小于1k可能会越压越大。
gzip_buffers 4 32k :压缩缓冲区大小,表示申请4个单位为32k的内存作为压缩结果流缓存,默认值是申请与原始数据大小相同的内存空间来存储gzip压缩结果。
gzip_http_version 1.1 :压缩版本,用于设置识别http协议版本,默认是1.1,目前大多数浏览器已经支持gzip压缩,使用默认即可。
gzip_comp_level 6:压缩比例,用来指定gzip压缩比,1 压缩比最小,处理速度最快,9压缩比最大,传输速度快,但是处理慢,也比较消耗CPU资源。
gzip types text/css text/xml :用来指定压缩类型, ‘text/html’类型总是会被压缩。默认值:gzip_types text/html(默认不对 js/css文件进行压缩)
- 压缩类型,匹配MIME型进行压缩;
- 不能用通配符 text/*;
- text/html 默认已经压缩(无论是否指定);
- 设置压缩哪种文本文件可参考 conf/mimi.types 。
gzip_vary on :varyheader 支持,该选项可以让前端的缓存服务器缓存经过gzip压缩的页面,例如用Squid缓存经过nginx压缩的数据。
exprires 缓存调优
缓存,主要针对于图片、css、js等元素更改机会比较少的情况下使用,特别是图片,占用带宽大,我们完全可以设置图片在浏览器本地缓存365d,css、js、html可以缓存个10来天,这样用户第一次打开加载慢一点,第二次就非常快了。缓存的时候,我们需要将需要缓存的拓展名列出来,Expires缓存的配置在server字段里面。
location ~* \.(ico|jpe?g|gif|png|bmp|swf|flv)$ {
expires 30d;
access_log off;
}
location ~* \.(js|css)$ {
expires 7d;
log_not_found off;
access_log off;
}
注:log_not_found off; 是否在error_log中记录不存在的错误,默认是on
功能优点:
- expires 可以降低网站购买的带宽,节约成本;
- 提升用户访问体验;
- 减轻服务器压力,节约服务器成本,是web服务器非常重要的功能。
缺点:
- 被缓存的页面或数据更新了,用户看到的可能还是旧的内容,反而影响用户体验
解决办法
- 缩短缓存时间,例如:1天,但不彻底,除非更新频率大于1天;
- 对缓存的对象改名
网站不希望被缓存的内容:
- 网站流量统计工具;
- 更新频繁的文件
防盗链
防止别人直接从你网站引用图片等链接,消耗了你的资源和网络流量,那么我们的解决办法有几种:
- 水印,品牌宣传,前提是你的带宽、服务器足够;
- 防火墙,直接控制,前提是你知道IP来源;
- 防盗链策略,下面的方法是直接给予404的错误提示。
location ~* ^.+\.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ { valid_referers none blocked www.dncry.com dncry.com; if ($invalid_referer) { # return 302 http://www.dncry.com/images/nolink.jpg; return 404; break; } access_log off; }
- none :意思是不存在的Referer头(表示空的,也就是直接访问,比如直接在浏览器打开一个图片)。
- blocked :意为根据防火墙伪装Referer头,如:“Referer:XXXXXX”。
- server_names:为一个或多个服务器的列表,0.5.33版本以后可以在名称中使用 * 通配符
内核参数优化
- /etc/sysctl.conf
优化实例参考
fs.file-max = 999999
net.ipv4.tcp_mac_tw_buckets = 65535
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.core.somaxconn = 262144
net.core.netdev_max_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912
net.core.rmem_default = 6291456
net.core.wmem_default=6291456
net.core.rmem_max = 12582912
net.core.wmem_max = 12582912
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
fs.file-max = 999999 :这个参数表示进程(比如一个worker进程)可以同时打开的最大句柄数,这个参数直接限制最大并发连接数,需根据实际情况配置。
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 :这个参数表示操作系统允许TIME_WAIT套接字数量的最大值,如果超过这个数字,TIME_WAIT 套接字将立刻被清除并打印警告信息。该参数默认值为180000,过多的TIME_WAIT套接字会使Web服务器变慢。注:主动关闭连接的服务端会产出TIME_WAIT状态的连接
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 :允许系统打开的端口范围
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 :启用timewait快速回收
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1:开启重用。允许将TIME_WAIT sockets 重新用于新的TCP连接。这对于服务器来说很有意义,因为服务器上总会有大量TIME_WAIT状态的连接
net.ipv4.tcp_keepalive_time=30 :这个参数表示当keepalive启用时,TCP发送keepalive消息的频度。默认是2小时,若将其设置的小一些,可以更快地清理无效的连接。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1 :开启SYN Cookies,当出现SYN等待队列溢出时,启用Cookies来处理,用于解决TCP的SYN攻击
!!! net.core.somaxconn = 40960 :web应用中listen函数的backlog默认会给我们内核参数的
net.core.netdev_max_backlog=262144 :每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时,允许送到队列的数据包的最大数目
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 :这个参数表示TCP三次握手建立阶段接收SYN请求队列的最大长度,默认为1024,将其设置的大一些可以使出现Nginx繁忙来不及accept新连接的情况时,Linux不至于丢失客户端发起的连接请求
net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912 :这个参数定义了TCP接收缓存(用于TCP接收滑动窗口)的最小值、默认值、最大值
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87280 12582912 :这个参数定义了TCP发送缓存(用于TCP发送滑动窗口)的最小值、默认值、最大值
net.core.rmem_default = 6291456 :这个参数表示内核套接字接收缓存区默认的大小
net.core.wmem_default = 6291456 :这个参数表示内核套接字发送缓存区默认的大小
net.core.rmem_max = 12582912 :这个参数表示内核套接字接收缓存区的最大大小
net.core.wmem_max = 12582912 :这个参数表示内核套接字发送缓存区的最大大小
系统连接数优化
linux默认值 open files 为 1024.
查看当前系统值:$ ulimit -n // 1024
说明server只允许同时打开1024个文件,当作为负载较大的服务器时,很容易遇到error:too many open files.
/etc/security/limits.conf
soft nofile 65535
hard nofile 65535
soft noproc 65535
hard noproc 65535