Nginx--调优

1 Nginx运行工作进程数量(worker_processes)

　Nginx运行工作进程个数一般设置CPU的核心数或者auto, 最多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

2 Nginx运行CPU亲和力(worker_cpu_affinity)（全局快添加）

　nginx默认是没有开启利用多核cpu的配置的，需要通过增加worker_cpu_affinity配置参数来充分利用多核cpu

　（cpu是任务处理，当计算最费时的资源的时候，cpu核使用上的越多，性能就越好）

　2核是 01，四核是0001，8核是00000001，有多少个核，就有几位数，1表示该内核开启，0表示该内核关闭

worker_processes  2;　　　　　 #2核cpu，开启两个进程
worker_cpu_affinity 01 10;　　#01表示启用第一个CPU内核，10表示启用第二个CPU内核，表示开启两个进程，第一个进程对应着第一个CPU内核，第二个进程对应着第二个CPU内核

worker_processes  2;　　　　　　　　　 #2核cpu，开启四个进程
worker_cpu_affinity 01 10 01 10;　　#开启了四个进程，它们分别对应着开启2个CPU内核

worker_processes  4;　　　　　 #4核cpu，开启四个进程
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;　　#0001表示启用第一个CPU内核，0010表示启用第二个CPU内核，依此类推

worker_processes  4;　　　　　　　　　 #4核cpu，开启两个进程
worker_cpu_affinity 0101 1010;　　　 #0101表示开启第一个和第三个内核，1010表示开启第二个和第四个内核；2个进程对应着四个内核

worker_processes  8;　　　　　 #8核cpu，开启8个进程
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

3 Nginx最大打开文件数(worker_rlimit_nofile)（全局块添加）

worker_processes  2;
worker_cpu_affinity 01 10;
worker_rlimit_nofile 65535;　　#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，所以最好与ulimit -n的值保持一致
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #ulimit -n 查看最大打开文件数

　ulimit使用详见：https://www.cnblogs.com/Xinenhui/p/14101904.html

4 Nginx事件处理模型

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
...
events {
    use epoll;　　　　　　　　　　#采用epoll事件模型，处理效率高。 默认就是epoll模型
    worker_connections  1024;　#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.默认值为1024
    multi_accept on;　　　　　　 #告诉nginx收到一个新连接通知后接受尽可能多的连接，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
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #当你的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
}

5 开启高效传输模式

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
    ....
    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
　　　　　　　　　　　　　　　　　 #如果图片显示不正常把这个改成off。默认为on
    #tcp_nopush     on;　　　 #必须在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。）

6 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

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
    ...
    keepalive_timeout  65;　　　　　　　　　　　　#客户端连接保持会话超时时间，超过这个时间，服务器断开这个链接

    tcp_nodelay on;　　　　　　　　　　　　　　　　 #也是防止网络阻塞，不过要包涵在keepalived参数才有效

    client_header_buffer_size 4k;　　　　　　　　#客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据你的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;　 #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;　　　　　　　　　 #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
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #如果超过这个数字，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 15;　　　　　　　　　　#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

    client_body_timeout 15;　　　　　　　　　　　 #设置请求体的超时时间，超过这个时间没有发送任何数据，和上面一样的错误提示

    reset_timedout_connection on;　　　　　　　　#告诉nginx关闭不响应的客户端连接。这将会释放那个客户端所占有的内存空间

    send_timeout 15;　　　　　　　　　　　　　　　 #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 off;　　　　　　　　　　　　　　 #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 10m;　　　　　　　　　　#上传文件大小限制

7 fastcgi 调优

　分离:动态的请求和静态的请求在一台服务器分离出来,由nginx-web-server 处理静态页面请求,由 PHP 处理动态请求

　　CGI:通用网关接口,web-server和动态的脚本语言之间进行通信的接口

　　fastCGI:高速的运行在web-server上的和动态的脚本语言之间进行通信的接口

　fastcgi在linux下是socket,为了调用CGI程序,还需要一个应用程序-wrapper,这个wrapper绑定在socket上

　　nginx将动态的HTTP请求交给 socket,通过 fastcgi接口,由wrapper接受请求,然后派生出一个线程,调用请求数据

　　wrapper将得到的数据通过 fastcgi接口通过 socket交给 nginx

　　nginx把数据交给客户端

fastcgi_connect_timeout 600;　　　　　　#指定连接到后端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

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的缓冲区来缓存
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #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
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #例：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_buffers_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
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#该数值设置小时若负载上来时可能报502BadGateway

fastcgi_temp_path/usr/local/nginx1.18/nginx_tmp;　　#缓存临时目录

fastcgi_intercept_errors on;　　　　　　#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/nginx1.18/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128minactive=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 on;　　　　#表示开启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的错误产生

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应答缓存一天

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;　　#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

　总结：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，包括静态的和动态

　　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(mysql)的压力

8 gzip 调优

　使用gzip压缩功能，可以节约带宽，加快传输速度，有更好的体验，也节约成本

　Nginx启用压缩功能需要ngx_http_gzip_module模块，apache使用的是mod_deflate

　一般需要压缩的内容有：文本，js，html，css　　对于图片，视频，flash等不压缩，同时也要注意，使用gzip的功能是需要消耗CPU的

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
...
http {
    ...
    gzip on;　　　　　　　　　　#启用
    gzip_min_length 1k;　　　 #设置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
    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，目前大部分浏览器已经支持GZIP解压，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/plain text/css text/javascriptapplication/json application/javascript application/x-javascriptapplication/xml;
　　　　　　　　　　　　　　　　　#用来指定压缩的类型，‘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)
　　　　　　　　　　　　　　　　　#设置哪压缩种文本文件可参考 conf/mime.types

    gzip_vary on;　　　　　　 #varyheader支持，改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
    gzip_proxied any;

9 expires 缓存调优

　优点：降低网站购买的带宽，节约成本，同时提升用户访问体验，减轻服务的压力，节约服务器成本

　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

　解决方法：缩短缓存时间，或对缓存的对象改名

location ~* .(ico|jpe?g|gif|png|bmp|swf|flv)$ {
    expires 30d;
    #log_not_found off;
    access_log off;
}

location ~* .(js|css)$ {
    expires 7d;
    log_not_found off;　　　　#是否在error_log中记录不存在的错误，默认是
    access_log off;
}

10 防盗链

　盗链：客户端向服务器请求资源时，为减少网络带宽，提高响应时间，服务器一般不会一次将所有资源完整的回传给客户端

　　　　一般首先会回传该网页的文本内容，当客户端浏览器在解析文本的过程中发现有图片存在的时候，会再次向服务器端发起对该图片资源的请求，服务器将存储的图片资
源再发送给客户端

　　　　在这个过程中，如果该服务器上只包含了网页的文本内容，而没有存储相关的图片资源，而是将图片资源链接到了其他站点的服务器上去了，这就形成了盗链问题

　防盗链：设置location，通过HTTP协议中的请求头的Referer头域，可以检测到访问目标资源的地址，如果根自己站点内的URL不相等，就停止服务

location ~*^.+.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
    valid_referers none blocked *.baidu.com *.google.com;　　#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:XXXXXXX”
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#server_names：为一个或多个服务器的列表

    if($invalid_referer) {
      #return 302 http://www.baidu.com/img/nolink.jpg;　　　　　 #可指定至另一页面
      return 404;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#直接返回404错误
    }
    access_log off;
}

11 内核调优

　详见：https://www.cnblogs.com/Xinenhui/p/14083555.html