11 个 Nginx 参数性能优化工作

工作上，需要配置 Nginx，要投入生产使用，做了一点优化工作，加上以前也经常折腾 Nginx，故记下一些优化工作。优化 Nginx 进程数量配置参数如下：worker_processes 1; # 指定 Nginx 要开启的进程数，结尾的数字就是进程的个数，可以为 auto这个参数调整的是 Nginx 服务的 worker 进程数，Nginx 有 Master 进程和 worker 进程之分，Master 为管理进程、真正接待“顾客”的是 worker 进程。进程个数的策略：worker 进程数可以设置为等于 CPU 的核数。高流量高并发场合也可以考虑将进程数提高至 CPU 核数 x 2。这个参数除了要和 CPU 核数匹配之外，也与硬盘存储的数据及系统的负载有关，设置为 CPU 核数是个好的起始配置，也是官方建议的。当然，如果想省麻烦也可以配置为worker_processes auto;，将由 Nginx 自行决定 worker 数量。当访问量快速增加时，Nginx 就会临时 fork 新进程来缩短系统的瞬时开销和降低服务的时间。将不同的进程绑定到不同的CPU默认情况下，Nginx 的多个进程有可能运行在同一个 CPU 核上，导致 Nginx 进程使用硬件的资源不均，这就需要制定进程分配到指定的 CPU 核上处理，达到充分有效利用硬件的目的。配置参数如下：worker_processes 4;worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;其中 worker_cpu_affinity 就是配置 Nginx 进程与 CPU 亲和力的参数，即把不同的进程分给不同的 CPU 核处理。这里的0001 0010 0100 1000是掩码，分别代表第1、2、3、4核CPU。上述配置会为每个进程分配一核CPU处理。当然，如果想省麻烦也可以配置worker_cpu_affinity auto;，将由 Nginx 按需自动分配。Nginx 事件处理模型优化Nginx 的连接处理机制在不同的操作系统中会采用不同的 I/O 模型，在 linux 下，Nginx 使用 epoll 的 I/O 多路复用模型，在 Freebsd 中使用 kqueue 的 I/O 多路复用模型，在 Solaris 中使用 /dev/poll 方式的 I/O 多路复用模型，在 Windows 中使用 icop，等等。配置如下：events { use epoll;}events 指令是设定 Nginx 的工作模式及连接数上限。use指令用来指定 Nginx 的工作模式。Nginx 支持的工作模式有 select、 poll、 kqueue、 epoll 、 rtsig 和/ dev/poll。当然，也可以不指定事件处理模型，Nginx 会自动选择最佳的事件处理模型。单个进程允许的客户端最大连接数通过调整控制连接数的参数来调整 Nginx 单个进程允许的客户端最大连接数。events { worker_connections 20480;}worker_connections 也是个事件模块指令，用于定义 Nginx 每个进程的最大连接数，默认是 1024。最大连接数的计算公式如下：max_clients = worker_processes * worker_connections;如果作为反向代理，因为浏览器默认会开启 2 个连接到 server，而且 Nginx 还会使用fds（file descriptor）从同一个连接池建立连接到 upstream 后端。则最大连接数的计算公式如下：max_clients = worker_processes * worker_connections / 4;另外，进程的最大连接数受 Linux 系统进程的最大打开文件数限制，在执行操作系统命令 ulimit -HSn 65535或配置相应文件后， worker_connections 的设置才能生效。配置获取更多连接数默认情况下，Nginx 进程只会在一个时刻接收一个新的连接，我们可以配置multi_accept 为 on，实现在一个时刻内可以接收多个新的连接，提高处理效率。该参数默认是 off，建议开启。events { multi_accept on;}配置 worker 进程的最大打开文件数调整配置 Nginx worker 进程的最大打开文件数，这个控制连接数的参数为 worker_rlimit_nofile。该参数的实际配置如下:worker_rlimit_nofile 65535;可设置为系统优化后的 ulimit -HSn 的结果优化域名的散列表大小http { server_names_hash_bucket_size 128;}参数作用:设置存放域名( server names)的最大散列表的存储桶( bucket)的大小。 默认值依赖 CPU 的缓存行。server_names_hash_bucket_size 的值是不能带单位 的。配置主机时必须设置该值，否则无法运行 Nginx，或者无法通过测试 。 该设置与 server_ names_hash_max_size 共同控制保存服务器名的 hash 表， hash bucket size 总是等于 hash 表的大小， 并且是一路处理器缓存大小的倍数。若 hash bucket size 等于一路处理器缓存的大小，那么在查找键时， 最坏的情况下在内存中查找的次数为 2。第一次是确定存储单元的地址，第二次是在存储单元中查找键值 。 若报 出 hash max size 或 hash bucket size 的提示，则需要增加 server_names_hash_max size 的值。TCP 优化http { sendfile on; tcp_nopush on; keepalive_timeout 120; tcp_nodelay on;}第一行的 sendfile 配置可以提高 Nginx 静态资源托管效率。sendfile 是一个系统调用，直接在内核空间完成文件发送，不需要先 read 再 write，没有上下文切换开销。TCP_NOPUSH 是 FreeBSD 的一个 socket 选项，对应 Linux 的 TCP_CORK，Nginx 里统一用 tcp_nopush 来控制它，并且只有在启用了 sendfile 之后才生效。启用它之后，数据包会累计到一定大小之后才会发送，减小了额外开销，提高网络效率。TCP_NODELAY 也是一个 socket 选项，启用后会禁用 Nagle 算法，尽快发送数据，某些情况下可以节约 200ms（Nagle 算法原理是：在发出去的数据还未被确认之前，新生成的小数据先存起来，凑满一个 MSS 或者等到收到确认后再发送）。Nginx 只会针对处于 keep-alive 状态的 TCP 连接才会启用 tcp_nodelay。优化连接参数http { client_header_buffer_size 32k; large_client_header_buffers 4 32k; client_max_body_size 1024m; client_body_buffer_size 10m;}这部分更多是更具业务场景来决定的。例如client_max_body_size用来决定请求体的大小，用来限制上传文件的大小。上面列出的参数可以作为起始参数。配置压缩优化9.1、Gzip 压缩我们在上线前，代码（JS、CSS 和 HTML）会做压缩，图片也会做压缩（PNGOUT、Pngcrush、JpegOptim、Gifsicle 等）。对于文本文件，在服务端发送响应之前进行 GZip 压缩也很重要，通常压缩后的文本大小会减小到原来的 1/4 - 1/3。http { gzip on; gzip_buffers 16 8k; gzip_comp_level 6; gzip_http_version 1.0; gzip_min_length 1000; gzip_proxied any; gzip_vary on; gzip_types text/xml application/xml application/atom+xml application/rss+xml application/xhtml+xml image/svg+xml text/javascript application/javascript application/x-javascript text/x-json application/json application/x-web-app-manifest+json text/css text/plain text/x-component font/opentype application/x-font-ttf application/vnd.ms-fontobject image/x-icon; gzip_disable “MSIE [1-6].(?!.SV1)”;}这部分内容比较简单，只有两个地方需要解释下：gzip_vary 用来输出 Vary 响应头，用来解决某些缓存服务的一个问题，详情请看我之前的博客：HTTP 协议中 Vary 的一些研究。gzip_disable 指令接受一个正则表达式，当请求头中的 UserAgent 字段满足这个正则时，响应不会启用 GZip，这是为了解决在某些浏览器启用 GZip 带来的问题。默认 Nginx 只会针对 HTTP/1.1 及以上的请求才会启用 GZip，因为部分早期的 HTTP/1.0 客户端在处理 GZip 时有 Bug。现在基本上可以忽略这种情况，于是可以指定 gzip_http_version 1.0 来针对 HTTP/1.0 及以上的请求开启 GZip。9.2、Brotli 压缩Brotli 是基于LZ77算法的一个现代变体、霍夫曼编码和二阶上下文建模。Google软件工程师在2015年9月发布了包含通用无损数据压缩的Brotli增强版本，特别侧重于HTTP压缩。其中的编码器被部分改写以提高压缩比，编码器和解码器都提高了速度，流式API已被改进，增加更多压缩质量级别。需要安装libbrotli 、ngx_brotli ，重新编译 Nginx 时，带上–add-module=/path/to/ngx_brotli即可，然后配置如下http { brotli on; brotli_comp_level 6; brotli_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript application/javascript image/svg+xml;}Brotli 可与 Gzip 共存在一个配置文件中静态资源优化静态资源优化，可以减少连接请求数，同时也不需要对这些资源请求打印日志。但副作用是资源更新可能无法及时。server { # 图片、视频 location ~ ..(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|flv|mp4|ico)$ { expires 30d; access_log off; } # 字体 location ~ ..(eot|ttf|otf|woff|svg)$ { expires 30d; access_log off; } # js、css location ~ ..(js|css)?$ { expires 7d; access_log off; }}收官~首发于 https://www.linpx.com