Nginx优化

时间 2019-11-16

标签 nginx 优化栏目 Nginx 繁體版

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1、Nginx优化思路

一、优化目的

标准状况下，软件默认的参数都是对安装软件的硬件标准（最低配置）来设置的，目前咱们服务器的硬件资源远远大于要求的标准，因此为了让服务器性能更加出众，充分利用服务器的硬件资源，咱们通常须要优化APP的并发数来提高服务器的性能。
总结来讲：1.服务器大并发实现；2.提高用户体验；3.为公司省钱。javascript

2、工做进程优化

一、优化方案

Nginx是主进程+工做进程模型，也就是一个主进程会挂几个工做进程。php

worker_processes 1; 该指令指定工做进程数量
通常按照CPU的总核心数调整，优化思想是：保证一个进程跑在一个核上，将每一个核充分利用起来。若是CPU的压力依然很小，能够设置保证一个核两个进程。
worker_cpu_affinity 0010 0100 1000; 该指令调整CPU的亲和力
要保证一个核心上一个进程，这须要设置CPU的亲和力，这里用二进制掩码来计算数字是几。
worker_connections 1024; 一个工做进程的并发数
这里设置是一个工做进程能够处理多少个链接，也就是并发数设置。

二、方案验证

（1）首先查看确认当前server核心数

$ cat /proc/cpuinfo | grep "flags" | wc -l
4

（2）并发优化，配置修改nginx.conf以下所示：

worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;   # 依次表明从1到4这四个核
events {
    worker_connections 10240;   # 这个值通常先设比较小，观察进程消耗再决定是否增长并发数
}

（3）nginx服务检查

# 查看进程及进程是否处于对应核心上
$ ps -eo psr,pid,args | grep "nginx"
  0  13977 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx      # 父进程
  0  13978 nginx: worker process
  1  13979 nginx: worker process
  2  13980 nginx: worker process
  3  13981 nginx: worker process
  0  14284 grep --color=auto nginx

# 查看nginx链接数
$ netstat -antpl | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      13977/nginx: master

# 查看nginx当前链接的人数
$ netstat -antpl | grep nginx | grep ESTABLISHED | wc -l
0

3、长链接

一、什么是长链接，为何要使用长链接？

nginx这种web服务器软件都是属于TCP协议的软件，TCP协议的特色就在于每次链接时要进行三次握手，握手成功后再通信数据，通信结束后四次挥手断开链接。
而http协议是一个无状态协议，每次进行通信都要三次握手四次挥手，那服务器就须要常常去维护握手和断开。服务器压力过大、浪费的资源也过多。
所以通常都须要开启长链接，在第一个请求结束后，等一段时间，若是这个时间内，再有请求过来，则不断开链接，直接将数据发送给客户端。这样就下降了握手和挥手的次数和频率。css

二、长链接配置方法

# 关闭长链接：0表明关闭 
keepalive_timeout 0; 

# 开启长链接
# keepalive_timeout 65;

# 一个长链接处理最大请求数（按期释放内存，防止内存溢出）
# keepalive_requests 8192;

三、长链接状态查看

（1）服务器上查看链接状态

关闭长链接时：html

# 浏览器访问完马上进入TIME_WAIT状态（主动关闭）
$ netstat -antpl
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1317/master         
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      14698/nginx: master 
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1095/sshd           
tcp        0      0 192.168.31.42:80        192.168.31.28:64977     TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.31.42:80        192.168.31.28:64978     TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.31.42:80        192.168.31.28:64979     TIME_WAIT   -                   
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:64678     ESTABLISHED 14636/sshd: root@pt 
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1317/master         
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1095/sshd

# 一段时间后链接消息消失
$ netstat -antpl
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1317/master         
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      14698/nginx: master 
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1095/sshd           
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:64678     ESTABLISHED 14636/sshd: root@pt 
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1317/master         
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1095/sshd

开启长链接时：前端

# 因为前面设置长链接超时时间是65秒，这段时间内一直保持在ESTABLISHED状态：
$ netstat -antpl 
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1317/master         
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      14828/nginx: master 
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1095/sshd           
tcp        0      0 192.168.31.42:80        192.168.31.28:51700     ESTABLISHED 14829/nginx: worker 
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:50373     ESTABLISHED 14777/sshd: root@pt 
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:64678     ESTABLISHED 14636/sshd: root@pt 
tcp        0      0 192.168.31.42:80        192.168.31.28:51701     ESTABLISHED 14829/nginx: worker 
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1317/master         
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1095/sshd 

# 时间超时长链接断开
$ netstat -antpl 
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1317/master         
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      14828/nginx: master 
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1095/sshd           
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:50373     ESTABLISHED 14777/sshd: root@pt 
tcp        0      0 192.168.31.42:22        192.168.31.28:64678     ESTABLISHED 14636/sshd: root@pt 
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1317/master         
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1095/sshd

（2）浏览器上查看链接状态

关闭长链接时：
java

开启长链接时：
nginx

4、压缩优化（数据压缩）

gzip(GNU-ZIP)是一种压缩技术。通过gzip压缩后页面大小能够变为原来的30%甚至更小，这样，用户浏览页面的时候速度会块得多。gzip的压缩页面须要浏览器和服务器双方都支持，实际上就是服务器端压缩，传到浏览器后浏览器解压并解析。浏览器那里不须要咱们担忧，由于目前的巨大多数浏览器都支持解析gzip过的页面。
Nginx的压缩输出有一组gzip压缩指令来实现。相关指令位于http{….}两个大括号之间。web

一、nginx配置gzip

gzip on;        # 启动gzip压缩功能
gzip_proxied any;    # nginx作前端代理时启用该选项，表示不管后端服务器的headers返回什么信息，都无条件启用压缩
gzip_min_length 1k;   # 小于1k的小文件不压缩（小文件可能会越压缩越大）
gzip_buffers 4 8k;     # 设置系统获取几个单位的缓存用于存储gzip的压缩结果数据流，按照原始数据大小以8k为单位申请4倍内存空间
gzip_comp_level 6;    # gzip压缩级别，1压缩比最小处理速度最快，9压缩比最大处理最慢也最消耗CPU，通常设置为3便可
gzip_types text/plain text/css application/x-javascript application/javascript application/xml;   # 什么类型的页面或文档启用压缩
gzip_vary on;         # 开启在http header中添加Vary:Accept-Encoding

二、字段详解

gzip off（on）;
该指令用于开启或关闭gzip模块(on/off)
gzip_min_length 1k;
启用gzip压缩的最小文件，小于设置值的文件将不会压缩。页面字节数从header头得content-length中进行获取。默认值是0，无论页面多大都压缩。建议设置成大于1k的字节数，小于1k可能会越压越大。
gzip_comp_level 1;
gzip 压缩级别，1-9，数字越大压缩的越好，也越占用CPU时间。所以会有传输快慢和CPU消耗大小平衡的问题。
gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png application/vnd.ms-fontobject font/ttf font/opentype font/x-woff image/svg+xml;
进行压缩的文件类型。javascript有多种形式。其中的值能够在 mime.types 文件中找到。
gzip_vary on;
是否在http header中添加Vary: Accept-Encoding，建议开启。给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，因此避免浪费不支持的也压缩，因此根据客户端的HTTP头来判断，是否须要压缩
gzip_disable "MSIE [1-6].";
禁用IE 6 gzip
gzip_buffers 32 4k;
设置压缩所须要的缓冲区大小；32 4k表明以4k为单位，安装原始数据大小以4k为单位的32倍申请内存。
gzip_http_version 1.0;
设置gzip压缩针对的HTTP协议版本（1.0 / 1.1）

5、客户端缓存优化

一、语法和配置方法

语法：expires [time|epoch|max|off]
默认值：expires off
做用域：http,server,location后端

location ~* \.(js|css)?$ {
    expires 1h;
}

二、实现示例

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
    location / {
        root   html/web1;
        index  index.html index.htm;
    }
    # 客户端缓存设置：png或gif文件在客户端缓存一个小时
    location ~* \.(png|gif)$ {
        expires 1h;
    }

测试浏览器刷新以Chrome为例：浏览器

ctrl+f5
清空本地缓存从服务器拿数据
F5或者点击浏览器的刷新图标
优先从本地找，而后去找服务器核对信息是否一致。一致则返回304，从本地拿数据
回车
从本地缓存拿数据

6、思考

公司网站平常PV 60万，Nginx服务器该如何优化？