nginx 性能调优【转】
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nginx 性能调优【转】

ManTou
2022-05-09 / 0 评论 / 15 阅读 / 正在检测是否收录...

一、性能优化考虑点
1、当前系统结构瓶颈
2、了解业务模式
3、性能与安全
二、系统与Nginx性能优化
1、文件句柄
(1)设置方式
(2)系统全局性修改和用户局部性修改
(3)进程局部性修改
2、cpu的亲和配置
(1)具体设置
(2)相关命令
3、事件处理模型优化
4、设置work_connections 连接数
5、keepalive timeout会话保持时间
6、GZIP压缩性能优化
7、proxy超时设置
8、高效传输模式
9、Linux系统内核层面
3、nginx通用配置优化
三、实战配置
1、整体配置
2、负载均衡
3、HTTP 配置
4、HTTPS 配置
四、ab接口压力测试工具
1、参数选项
一、性能优化考虑点
当我需要进行性能优化时,说明我们服务器无法满足日益增长的业务。性能优化是一个比较大的课题,需要从以下几个方面进行探讨

当前系统结构瓶颈
了解业务模式
性能与安全
1、当前系统结构瓶颈
首先需要了解的是当前系统瓶颈,用的是什么,跑的是什么业务。里面的服务是什么样子,每个服务最大支持多少并发。比如针对Nginx而言,我们处理静态资源效率最高的瓶颈是多大?

可以通过查看当前cpu负荷,内存使用率,进程使用率来做简单判断。还可以通过操作系统的一些工具来判断当前系统性能瓶颈,如分析对应的日志,查看请求数量。
也可以通过nginx http_stub_status_module模块来查看对应的连接数,总握手次数,总请求数。也可以对线上进行压力测试,来了解当前的系统的性能,并发数,做好性能评估。

2、了解业务模式
虽然我们是在做性能优化,但还是要熟悉业务,最终目的都是为业务服务的。我们要了解每一个接口业务类型是什么样的业务,比如电子商务抢购模式,这种情况平时流量会很小,但是到了抢购时间,流量一下子就会猛涨。也要了解系统层级结构,每一层在中间层做的是代理还是动静分离,还是后台进行直接服务。需要我们对业务接入层和系统层次要有一个梳理

3、性能与安全
性能与安全也是一个需要考虑的因素,往往大家注重性能忽略安全或注重安全又忽略性能。比如说我们在设计防火墙时,如果规则过于全面肯定会对性能方面有影响。如果对性能过于注重在安全方面肯定会留下很大隐患。所以大家要评估好两者的关系,把握好两者的孰重孰轻,以及整体的相关性。权衡好对应的点。

二、系统与Nginx性能优化
大家对相关的系统瓶颈及现状有了一定的了解之后,就可以根据影响性能方面做一个全体的评估和优化。

网络(网络流量、是否有丢包,网络的稳定性都会影响用户请求)
系统(系统负载、饱和、内存使用率、系统的稳定性、硬件磁盘是否有损坏)
服务(连接优化、内核性能优化、http服务请求优化都可以在nginx中根据业务来进行设置)
程序(接口性能、处理请求速度、每个程序的执行效率)
数据库、底层服务
上面列举出来每一级都会有关联,也会影响整体性能,这里主要关注的是Nginx服务这一层。

1、文件句柄
linux/Unix上,一切皆文件,每一次用户发起请求就会生成一个文件句柄,文件句柄可以理解为就是一个索引,所以文件句柄就会随着请求量的增多,而进程调用的频率增加,文件句柄的产生就越多,系统对文件句柄默认的限制是1024个,对Nginx来说非常小了,需要改大一点

(1)设置方式
系统全局性修改
用户局部性修改
进程局部性修改
(2)系统全局性修改和用户局部性修改
vim /etc/security/limits.conf
1
在End of file前面添加4个参数

soft:软控制,到达设定值后,操作系统不会采取措施,只是发提醒
hard:硬控制,到达设定值后,操作系统会采取机制对当前进程进行限制,这个时候请求就会受到影响
root:这里代表root用户(系统全局性修改)
*:代表全局,即所有用户都受此限制(用户局部性修改)
nofile:指限制的是文件数的配置项。后面的数字即设定的值,一般设置10000左右
尤其在企业新装的系统,这个地方应该根据实际情况进行设置,可以设置全局的,也可以设置用户级别的

(3)进程局部性修改
vim /etc/nginx/nginx.conf
1
每个进程的最大文件打开数,所以最好与ulimit -n的值保持一致。

worker_rlimit_nofile 35535; #进程限制
1

2、cpu的亲和配置
cpu的亲和能够使nginx对于不同的work工作进程绑定到不同的cpu上面去。就能够减少在work间不断切换cpu,把进程通常不会在处理器之间频繁迁移,进程迁移的频率小,来减少性能损耗。

(1)具体设置
Nginx运行工作进程个数一般设置CPU的核心或者核心数x2。如果不了解cpu的核数,可以top命令之后按1看出来,也可以查看/proc/cpuinfo文件 grep ^processor /proc/cpuinfo | wc -l。

[root@lx~]# vi/usr/local/nginx1.10/conf/nginx.conf
worker_processes 4;
[root@lx~]# /usr/local/nginx1.10/sbin/nginx-s reload
[root@lx~]# ps -aux | grep nginx |grep -v grep
root 9834 0.0 0.0 47556 1948 ? Ss 22:36 0:00 nginx: master processnginx
www 10135 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker process
www 10136 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker process
www 10137 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker process
www 10138 0.0 0.0 50088 2004 ? S 22:58 0:00 nginx: worker process

比如4核配置:

worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

比如8核配置:

worker_processes 8;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

worker_processes最多开启8个,8个以上性能提升不会再提升了,而且稳定性变得更低,所以8个进程够用了。

为每个进程分配cpu,上例中将8个进程分配到8个cpu,当然可以写多个,或者将一个进程分配到多个cpu。

在nginx 1.9版本之后,就帮我们自动绑定了cpu;

worker_cpu_affinity auto;

(2)相关命令
查看cpu核心数

cat /proc/cpuinfo|grep "cpu cores"|uniq

显示物理cpu数量:

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id"|sort|uniq|wc -l
查看cpu使用率

top 回车后按 1
查看nginx使用cpu核心和对应的nginx进程号

ps -eo pid,args,psr | grep [n]ginx

3、事件处理模型优化
nginx的连接处理机制在于不同的操作系统会采用不同的I/O模型,Linux下,nginx使用epoll的I/O多路复用模型,在freebsd使用kqueue的IO多路复用模型,在solaris使用/dev/pool方式的IO多路复用模型,在windows使用的icop等等。要根据系统类型不同选择不同的事务处理模型,我们使用的是Centos,因此将nginx的事件处理模型调整为epoll模型。

events {

worker_connections  10240;    //
use epoll;

}

说明:在不指定事件处理模型时,nginx默认会自动的选择最佳的事件处理模型服务。

4、设置work_connections 连接数
worker_connections 10240;

5、keepalive timeout会话保持时间
keepalive_timeout 60;

6、GZIP压缩性能优化
gzip on; #表示开启压缩功能
gzip_min_length 1k; #表示允许压缩的页面最小字节数,页面字节数从header头的Content-Length中获取。默认值是0,表示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; #压缩缓存区大小
gzip_http_version 1.1; #压缩版本
gzip_comp_level 6; #压缩比率, 一般选择4-6,为了性能gzip_types text/css text/xml application/javascript;  #指定压缩的类型 gzip_vary on; #vary header支持

7、proxy超时设置
proxy_connect_timeout 90;
proxy_send_timeout 90;
proxy_read_timeout 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k

8、高效传输模式
sendfile on; # 开启高效文件传输模式。
tcp_nopush on; #需要在sendfile开启模式才有效,防止网路阻塞,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。

9、Linux系统内核层面
Nginx要达到最好的性能,出了要优化Nginx服务本身之外,还需要在nginx的服务器上的内核参数。

这些参数追加到/etc/sysctl.conf,然后执行sysctl -p 生效。

1)调节系统同时发起的tcp连接数

net.core.somaxconn = 262144

2)允许等待中的监听

net.core.somaxconn = 4096

3) tcp连接重用

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

4)不抵御洪水攻击

net.ipv4.tcp_syncookies = 0
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144 #该参数用于设定系统中最多允许存在多少TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上,主要目的为防止Ddos攻击

5)最大文件打开数

在命令行中输入如下命令,即可设置Linux最大文件打开数。

ulimit -n 30000

以上,就把Nginx服务器高性能优化的配置介绍完了,大家可以根据我提供的方法,每个参数挨个设置一遍,看看相关的效果。这些都是一点点试出来的,这样才能更好的理解各个参数的意义。

3、nginx通用配置优化

将nginx进程设置为普通用户,为了安全考虑

user nginx;

当前启动的worker进程,官方建议是与系统核心数一致

worker_processes 2;

方式一,就是自动分配绑定

worker_cpu_affinity auto;

日志配置成warn

error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;

针对 nginx 句柄的文件限制

worker_rlimit_nofile 35535;

事件模型

events {

#使用epoll内核模型
use epoll;
#每一个进程可以处理多少个连接,如果是多核可以将连接数调高 worker_processes * 1024
worker_connections 10240;

}

http {

include       /etc/nginx/mime.types;
default_type  application/octet-stream;

charset utf-8;  #设置字符集

#设置日志输出格式,根据自己的情况设置
log_format  main  '$http_user_agent' '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" '
                  '"$args" "$request_uri"';

access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

sendfile        on;   #对静态资源的处理比较有效
#tcp_nopush     on;   #如果做静态资源服务器可以打开

keepalive_timeout  65; 

########
#Gzip module
gzip  on;    #文件压缩默认可以打开

include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

}

三、实战配置
1、整体配置
`worker_processes 1;
pid /var/run/nginx.pid;

events {

worker_connections  2048;
multi_accept on;
use epoll;

}

http {

include       /etc/nginx/mime.types;
default_type  application/octet-stream;
                  
log_format main '{"@timestamp":"$time_iso8601",'   
'"host":"$server_addr",'
'"clientip":"$remote_addr",'
'"size":$body_bytes_sent,'
'"responsetime":$request_time,'
'"upstreamtime":"$upstream_response_time",'
'"upstreamhost":"$upstream_addr",'
'"http_host":"$host",'
'"url":"$uri",'
'"xff":"$http_x_forwarded_for",'
'"referer":"$http_referer",'
'"agent":"$http_user_agent",'
'"status":"$status"}';

sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;

server_names_hash_bucket_size 128;
server_names_hash_max_size 512;
keepalive_timeout  65;
client_header_timeout 15s;
client_body_timeout 15s;
send_timeout 60s;

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
limit_conn perip 2;
limit_conn perserver 20;
limit_rate 300k; 

proxy_cache_path /data/nginx-cache levels=1:2 keys_zone=nginx-cache:20m max_size=50g inactive=168h;

client_body_buffer_size 512k;
client_header_buffer_size 4k;
client_max_body_size 512k;
large_client_header_buffers 2 8k;
proxy_connect_timeout 5s;
proxy_send_timeout 120s;
proxy_read_timeout 120s;
proxy_buffer_size 16k;
proxy_buffers 4 64k;
proxy_busy_buffers_size 128k;
proxy_temp_file_write_size 128k;
proxy_next_upstream http_502 http_504 http_404 error timeout invalid_header;

gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 4;
gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
gzip_vary on;
gzip_disable "MSIE [1-6].";

include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

}
`
2、负载均衡
upstream ygoapi{
server 0.0.0.0:8082 fail_timeout=5 max_fails=3;
server 0.0.0.0:8083 fail_timeout=5 max_fails=3;
ip_hash;
}

3、HTTP 配置

隐藏版本信息

server_tokens off;
server {

listen       80;
server_name  www.ygoclub.com;
charset utf-8;

#重定向HTTP请求到HTTPS
return 301 https://$server_name$request_uri;

}

4、HTTPS 配置
准备条件:需要先去下载 HTTPS 证书
server {

listen 443;
server_name www.ygoclub.com;
ssl on;
ssl_certificate cert/证书名称.pem;
ssl_certificate_key cert/证书名称.key;
ssl_session_timeout 5m;
# SSL协议配置
ssl_protocols SSLv2 SSLv3 TLSv1.2;
ssl_ciphers ALL:!ADH:!EXPORT56:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv2:+EXP;
ssl_prefer_server_ciphers on;

valid_referers none blocked server_names
           *.ygoclub.com;
           
#日志配置
access_log  /Users/jackson/Desktop/www.ygoclub.com-access.log  main gzip=4 flush=5m;
error_log  /Users/jackson/Desktop/www.ygoclub.com-error.log  error;

location ~ .*\.(eot|svg|ttf|woff|jpg|jpeg|gif|png|ico|cur|gz|svgz|mp4|ogg|ogv|webm) {
    proxy_cache nginx-cache;
    proxy_cache_valid 200 304 302 5d;
    proxy_cache_key '$host:$server_port$request_uri';
    add_header X-Cache '$upstream_cache_status from $host';
    #所有静态文件直接读取硬盘
    root /usr/share/nginx/html;
    expires 30d; #缓存30天
}

location ~ .*\.(js|css)?$
{
    proxy_cache nginx-cache;
    proxy_cache_valid 200 304 302 5d;
    proxy_cache_key '$host:$server_port$request_uri';
    add_header X-Cache '$upstream_cache_status from $host';
    #所有静态文件直接读取硬盘
    root /usr/share/nginx/html;
    expires      12h;
}

location / {
    root   /usr/share/nginx/html;
    index  index.html index.htm;
}

location /druid {
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_cache nginx-cache;
    proxy_cache_valid 200 10m;
    proxy_pass http://ygoapi/druid;
}

location /api {
   proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
   proxy_pass http://ygoapi/api;
}

# redirect server error pages to the static page /50x.html
error_page   500 502 503 504  /50x.html;
location = /50x.html {
    root   /usr/share/nginx/html;
}

}

原文链接:https://blog.csdn.net/hanjinjuan/article/details/119744168

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