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  • nginx 的一些优化(突破十万并发)

    一般来说 nginx 配置文件中对优化比较有作用的为以下几项:
    worker_processes 8;
    nginx 进程数,建议按照 cpu 数目来指定,一般为它的倍数。
    worker_cpu_affinity  00000001  00000010  00000100  00001000  00010000  00100000
    01000000 10000000;
    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。
    worker_rlimit_nofile 102400;
    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,所以最好与 ulimit
    -n 的值保持一致。
    use epoll;
    使用 epoll 的 I/O 模型,这个不用说了吧。
    worker_connections 102400;
    每 个 进程 允许 的最 多连 接 数, 理论 上每 台 nginx   服 务 器的 最大 连接 数为
    worker_processes*worker_connections。
    keepalive_timeout 60;
    keepalive 超时时间。
    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;
    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。

    2
     
    关于内核参数的优化:
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
    timewait 的数量,默认是 180000。
    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。
    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。
    net.core.somaxconn = 262144
    web 应用中 listen 函数的 backlog 默认会给我们内核参数的 net.core.somaxconn 限制到
    128,而 nginx 定义的 NGX_LISTEN_BACKLOG 默认为 511,所以有必要调整这个值。
    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_orphans = 262144
    系统中最多有多少个 TCP 套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这个数
    字,孤儿连接将即刻被复位并打印出警告信息。这个限制仅仅是为了防止简单的 DoS 攻击,
    不能过分依靠它或者人为地减小这个值,更应该增加这个值(如果增加了内存之后)。
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
    记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有 128M 内存的系统而
    言,缺省值是 1024,小内存的系统则是 128。
    net.ipv4.tcp_timestamps = 0
    时间戳可以避免序列号的卷绕。一个 1Gbps 的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间
    戳能够让内核接受这种“异常”的数据包。这里需要将其关掉。
    net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
    为了打开对端的连接,内核需要发送一个 SYN 并附带一个回应前面一个 SYN 的 ACK。也
    就是所谓三次握手中的第二次握手。这个设置决定了内核放弃连接之前发送 SYN+ACK  包的
    数量。
    net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
    在内核放弃建立连接之前发送 SYN 包的数量。
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
    如果套接字由本端要求关闭,这个参数决定了它保持在 FIN-WAIT-2  状态的时间。对端
    可以出错并永远不关闭连接,甚至意外当机。缺省值是 60 秒。2.2  内核的通常值是 180 秒,
     
    3
     
    你可以按这个设置,但要记住的是,即使你的机器是一个轻载的 WEB 服务器,也有因为大
    量的死套接字而内存溢出的风险,FIN-  WAIT-2 的危险性比 FIN-WAIT-1 要小,因为它最多只
    能吃掉 1.5K 内存,但是它们的生存期长些。
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
    当 keepalive 起用的时候,TCP 发送 keepalive 消息的频度。缺省是 2 小时。

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    你可以按这个设置,但要记住的是,即使你的机器是一个轻载的 WEB 服务器,也有因为大
    量的死套接字而内存溢出的风险,FIN-  WAIT-2 的危险性比 FIN-WAIT-1 要小,因为它最多只
    能吃掉 1.5K 内存,但是它们的生存期长些。
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
    当 keepalive 起用的时候,TCP 发送 keepalive 消息的频度。缺省是 2 小时。
    下面贴一个完整的内核优化设置:
    net.ipv4.ip_forward = 0
    net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
    kernel.sysrq = 0
    kernel.core_uses_pid = 1
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    kernel.msgmnb = 65536
    kernel.msgmax = 65536
    kernel.shmmax = 68719476736
    kernel.shmall = 4294967296
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
    net.ipv4.tcp_sack = 1
    net.ipv4.tcp_window_scaling = 1
    net.ipv4.tcp_rmem = 4096        87380    4194304
    net.ipv4.tcp_wmem = 4096        16384    4194304
    net.core.wmem_default = 8388608
    net.core.rmem_default = 8388608
    net.core.rmem_max = 16777216
    net.core.wmem_max = 16777216
    net.core.netdev_max_backlog = 262144
    net.core.somaxconn = 262144
    net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
    net.ipv4.tcp_timestamps = 0
    net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
    net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
    net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
    net.ipv4.ip_local_port_range = 1024    65000
     
    4
     
    下面是一个简单的 nginx 配置文件:
    user  www www;
    worker_processes 8;
    worker_cpu_affinity  00000001  00000010  00000100  00001000  00010000  00100000
    01000000;
    error_log  /www/log/nginx_error.log  crit;
    pid        /usr/local/nginx/nginx.pid;
    worker_rlimit_nofile 204800;
     
    events
    {
      use epoll;
      worker_connections 204800;
    }
     
    http
    {
      include        mime.types;
      default_type  application/octet-stream;
     
      charset  utf-8;
     
      server_names_hash_bucket_size 128;
      client_header_buffer_size 2k;
      large_client_header_buffers 4 4k;
      client_max_body_size 8m;
     
      sendfile on;
      tcp_nopush      on;
     
      keepalive_timeout 60;
     
      fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2
                    keys_zone=TEST:10m
                    inactive=5m;
      fastcgi_connect_timeout 300;
      fastcgi_send_timeout 300;
      fastcgi_read_timeout 300;
      fastcgi_buffer_size 4k;
      fastcgi_buffers 8 4k;
      fastcgi_busy_buffers_size 8k;
      fastcgi_temp_file_write_size 8k;
     
    5
     
      fastcgi_cache TEST;
      fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
      fastcgi_cache_valid 301 1d;  
      fastcgi_cache_valid any 1m;
      fastcgi_cache_min_uses 1;
      fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
      
      open_file_cache max=204800 inactive=20s;
      open_file_cache_min_uses 1;
      open_file_cache_valid 30s;
      
     
     
      tcp_nodelay on;
      
      gzip on;
      gzip_min_length  1k;
      gzip_buffers      4 16k;
      gzip_http_version 1.0;
      gzip_comp_level 2;
      gzip_types        text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
      gzip_vary on;
     
     
      server
      {
        listen        8080;
        server_name  backup.aiju.com;
        index index.php index.htm;
        root  /www/html/;
     
        location /status
        {
            stub_status on;
        }
     
        location ~ .*.(php|php5)?$
        {
            fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            include fcgi.conf;
        }
     
        location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css)$
     
    6
     
        {
          expires      30d;
        }
     
        log_format  access  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';
        access_log  /www/log/access.log  access;
          }
    }
    关于 FastCGI 的几个指令:
    fastcgi_cache_path      /usr/local/nginx/fastcgi_cache      levels=1:2      keys_zone=TEST:10m
    inactive=5m;
    这个指令为 FastCGI 缓存指定一个路径,目录结构等级,关键字区域存储时间和非活动
    删除时间。
    fastcgi_connect_timeout 300;
    指定连接到后端 FastCGI 的超时时间。
    fastcgi_send_timeout 300;
    向 FastCGI 传送请求的超时时间,这个值是指已经完成两次握手后向 FastCGI 传送请求的
    超时时间。
    fastcgi_read_timeout 300;
    接收 FastCGI 应答的超时时间,这个值是指已经完成两次握手后接收 FastCGI 应答的超时
    时间。
    fastcgi_buffer_size 4k;
    指定读取 FastCGI 应答第一部分需要用多大的缓冲区,一般第一部分应答不会超过 1k,
    由于页面大小为 4k,所以这里设置为 4k。
    fastcgi_buffers 8 4k;
    指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲 FastCGI 的应答。
    fastcgi_busy_buffers_size 8k;
    这个指令我也不知道是做什么用,只知道默认值是 fastcgi_buffers 的两倍。
    fastcgi_temp_file_write_size 8k;
    在写入 fastcgi_temp_path 时将用多大的数据块,默认值是 fastcgi_buffers 的两倍。
    fastcgi_cache TEST
    开启 FastCGI 缓存并且为其制定一个名称。个人感觉开启缓存非常有用,可以有效降低
    CPU 负载,并且防止 502 错误。
    fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
     
    7
     
    fastcgi_cache_valid 301 1d;
    fastcgi_cache_valid any 1m;
    为指定的应答代码指定缓存时间,如上例中将 200,302 应答缓存一小时,301 应答缓
    存 1 天,其他为 1 分钟。
    fastcgi_cache_min_uses 1;
    缓存在 fastcgi_cache_path 指令 inactive 参数值时间内的最少使用次数,如上例,如果在
    5 分钟内某文件 1 次也没有被使用,那么这个文件将被移除。
    fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
    不知道这个参数的作用,猜想应该是让 nginx 知道哪些类型的缓存是没用的。
    以上为 nginx 中 FastCGI 相关参数,另外,FastCGI 自身也有一些配置需要进行优化,如
    果你使用 php-fpm 来管理 FastCGI,可以修改配置文件中的以下值:
    <value name="max_children">60</value>
    同时处理的并发请求数,即它将开启最多 60 个子线程来处理并发连接。
    <value name="rlimit_files">102400</value>
    最多打开文件数。
    <value name="max_requests">204800</value>
    每个进程在重置之前能够执行的最多请求数。

    参考资料:
    http://blog.chinaunix.net/u3/105004/showart_2087155.html
    http://nginx.179401.cn/
    http://blog.s135.com/nginx_php_v5/

    kernel.core_uses_pid = 1
    net.ipv4.ip_forward = 1
    net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
    net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
    net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
    net.ipv4.tcp_window_scaling = 0
    net.ipv4.tcp_sack = 0
    net.ipv4.tcp_timestamps = 0
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
    net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1
    net.ipv4.conf.all.log_martians = 1
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 1440000
    net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65536
    net.core.rmem_max = 16777216
    net.core.wmem_max = 16777216
    net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216
    net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
    net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15
    net.ipv4.tcp_retries2 = 5
    fs.file-max = 655360
    net.core.somaxconn = 4096

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