[nginx]性能优化

epoll
worker数(核数或核数的2倍)
worker进程绑定到核
单worker最大连接数
单worker最大打开文件数

优化传文件
优化zip压缩
优化超时参数
expire缓存
优化fastcgi
日志优化(切割/选择记录/权限/汇总备份)

nginx性能优化

epoll

user  www www;
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
    use epoll;                 # 指定使用的模型为epoll

• NGINX 使用的是epoll 和Kqueue 异步网络I/O模型，而apache使用的是传统的select模型
  select & epoll的最主要的区别

epoll和select的区别	说明
第一个比喻:	假设你在大学读书，住的宿舍楼有很多房间，你的朋友要来找你。select版宿管大妈就会带着你的朋友到各房间挨个去找，直到找到你为止。而epoll版宿管大妈会先记下每位入住同学的房间号，你的朋友来找你时，只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可，不用亲自带着你的朋友满宿舍楼找人了。如果同时来了100个人，都要找自己住这栋楼的同学，select版和epoll版宿管大妈,谁的效率更高，就很明显了。
第二个比喻:	select的调用复杂度是线性的，即O(n)。举个例子，一个保姆照看照看一群孩子，如果把孩子是否需要尿尿比作网络I/O事件，select的作用就好比这个保姆挨个询问每个孩子"你要尿尿吗？”如果孩子回答是，保姆则把孩子领出来放到另外一个地方。当所有孩子询问完之后，保姆领着这些要尿尿的孩子去上厕所（处理网络I/O事件).在epoll机制下，保姆不再需要挨个询问每个孩子是否需要尿尿。取而代之的是，如果孩子需要尿尿，他就自己主动站到事先约定好的地方，而保姆的职责就是查看事先约定好的地方是否有孩子。如果有小孩，则领着孩子去上厕所（网络事件处理)。因此，epoll的这种机制，能够高效地处理成千上万的并发连接，并且性能不会随着连接数増加而下降太多。

• apache select和nginx epoll技术对比图

指标	select	epoll
性能	随着连接数的增加性能急剧下降。处理成千上万的并发连接数，性能很差	随着连接数的增加，性能基本上没有下降。处理成千上万连接时性能很好
连接数	连接数有限制，处理的最大连接数不超过1024，如果要处理的连接数超过1024个，则需要修改FD_SETSIZE宏，并重新编译	连接数无限制
内在处理机制	线性轮询	回调callback
开发复杂性	低	中

worker数(核数或核数的2倍)

01） master进程：(主管)可以控制nginx服务的启动 停止 或重启
02） worker进程：(干活的)处理用户请求信息，帮助用户向后端服务进行请求（php mysql）

$ vim nginx.conf
worker_processes  1; #  修改nginx配置文件中worker_processes指令后面的数值

建议：worker进程数量=等于CPU的核数 worker进程数量=等于CPU的核数*2

如何在一个系统中获悉CPU核心是多少？
 1. 利用top命令--按数字1，获取到CPU核数信息
 2. grep processor /proc/cpuinfo|wc -l
 3. lscpu
 4. top -> 按1

执行top,

按 1

worker进程绑定到核

- 4个worker进程分配CPU资源方法：
worker_processes    4；
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

- 8个worker进程分配CPU资源方法;
worker_processes    8；
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000 0001 0010 0100 1000； # 分配8进程方法
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000；

- 4个worker进程分配CPU资源方法：
worker_processes    4；
worker_cpu_affinity 0101 1010；  # 将进程分配到两颗CPU上

单worker最大连接数

$ vim nginx.conf
events        #<==events指令是设定Nginx的工作模式及连接数上限
{
    worker_connections 1024;
}

注: 此数值设置不要超过系统最大打开文件数量。

单worker最大打开文件数

[root@web02 conf]# cat nginx.conf
user  www www;
worker_processes  1;
worker_rlimit_nofile 2048;   # 设置worker进程打开文件数

优化传文件

sendfile参数的官方说明如下：

syntax：sendfile on | off;                              #<==参数语法
default：sendfile off;                                  #<==参数默认大小
context：http，server，location，if in location         #<==可以放置的标签段

说明：在系统内核中，利用零拷贝方式实现数据传输

• 实现高效数据传输的两种方式

第一种方式：tcp_nopush

syntax： tcp_nopush on | off;        #<==参数语法
default： tcp_nopush off;            #<==参数默认大小
context： http，server，location        #<==可以放置的标签段

说明：将数据包积攒到一定量时再进行传输

参数作用：

     激活或禁用Linux上的TCP_NODELAY选项。这个参数启用只在连接传输进入到 keep-alive状态。TCP_NODELAY和TCP_CORK基本上控制了包的"Nagle化"，Nagle化在这里 的含义是采用Nagle算法把较小的包组装为更大的帧。John Nagle是Nagle算法的发明人，后者就是用他的名字来命名的。

     此算法解决的问题就是所谓的silly window syndrome,中文称"愚蠢窗口症候群"，具体含义是，因为普遍终端应用程序每产生一次击键操作就会发送一个包，很轻易地就能令网络发生拥塞，Nagle化后来成了一种标准并且立即在因特网上得以实现。它现在已经成为缺省配置了，但在我们看来，有些场合下希望发送小块数据，把这一选项关掉也是合乎需要的。

第二种方式：tcp_nodelay(默认)

Syntax:         tcp_nodelay on | off;
Default:     tcp_nodelay on;
Context:     http, server, location

说明：只要有数据包产生，不管大小多少，就尽快传输

参数作用：

    激活或禁用Linux上的TCP_CORK socket选项，tcp_cork是linux下tcp/ip传输的一个标准了，这个标准的大概的意思是，一般情况下，在tcp交互的过程中，当应用程序接收到数据包后马上传送出去，不等待，而tcp_cork选项是数据包不会马上传送出去，等到数据包最大时，一次性的传输出去，这样有助于解决网络堵塞，已经是默认了。

    此选项仅仅当开启sendfile时才生效， 激活这个.tcp_nopush参数可以允许把http response header和响应数据文件的开始部分放在一个文件里发布，其积极的作用是减少网络报文段的数量。

强调：两个指令是相悖的，请选择其一开启，不要同时开启;

默认采用tcp_nodelay方式进行传输。

优化zip压缩

• 需要和不需要压缩的对象?

1. 纯文本内容压缩比很高，因此，纯文本的内容最好进行压缩，例如：html、js、css、xml、shtml等格式的文件。
2. 被压缩的纯文本文件必须要大于1KB，由于压缩算法的特殊原因，极小的文件压缩后可能反而变大。
3. 图片、视频（流媒体）等文件尽量不要压缩，因为这些文件大多都是经过压缩的。
4. 如果再压缩很可能不会减小或减小很少，或者有可能增大，同时压缩时还会消耗大量的CPU、内存资源。

• 压缩参数

    gzip on;
    gzip_min_length     1k;
    gzip_buffers        4 16k;
    gzip_http_version   1.1;
    gzip_comp_level     4;
    gzip_types          text/css text/xml application/javascript;|
    gzip_vary           on;

注意：将服务端响应的数据信息进行压缩，可以有效节省带宽，提高用户访问效率

• 压缩配置参数说明

参数	说明
gzip on ;	#<==开启gzip压缩功能。
gzip_min_length lk;	#<==设置允许压缩的页面最小宇节数，页面宇节数从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 16k;	#<==压缩缓冲区大小。表示申请4个单位为16K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（默认1.1,前端为squid2.5时使用1.0),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 2 ;	#<==压缩比率。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，但处理最慢，也比较消耗CPU资源。
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml ;	#<==用来指定压缩的类型，"text/html"类型总是会被压缩，这个就是HTTP原理部分讲的媒体类型。
gzip_vary on ;	#<==vary header支持。该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。

优化超时参数

Nginx连接超时的参数设置

• 1. 设置参数： keepalive_timeout 60; # 长连接才有意义

keepalive_timeout参数的官方说明如下：

syntax：keepalive_timeout timeout [header_timeout];#<==参数语法
default：keepalive_timeout 75s;                    #<==参数默认大小
context：http，server，location                    #<==可以放置的标签段

说明：客户端和服务端都没有数据传输时，进行超时时间倒计时，一旦超时时间读取完毕还没有数据传输，就断开连接

• 2. 设置参数：client_header_timeout 55;

syntax：client_header_timeout time;        #<==参数语法
default：client_header_timeout 60s;        #<==参数默认大小
context：http，server                      #<==可以放置的标签段

说明：表示定义客户端请求报文发送的间隔超时时间，客户端发送的请求报文中请求头信息的间隔时间

• 3)设置参数：client_body_timeout 55;

syntax：client_body_timeout time;        #<==参数语法
default：client_body_timeout 60s;        #<==默认值是60秒
context：http，server，location          #<==可以放置的标签段

说明：表示定义服务端响应报文发送的间隔超时时间，客户端发送的请求报文中请求主体信息的间隔时间

• 4)设置参数：send_timeout 60s

syntax：send_timeout time;            #<==参数语法
default：send_timeout 60s;            #<==默认值是60秒
context：http，server，location       #<==可以放置的标签段

说明：表示定义客户端读取服务端响应报文的间隔超时时间，服务端发送的响应报文间隔时间

expire缓存

简单地说，Nginx expires的功能就是为用户访问的网站内容设定一个过期时间，当用户第一次访问这些内容时，会把这些内容存储在用户浏览器本地，这样用户第二次及以后继续访问该网站时，浏览器会检查加载已经缓存在用户浏览器本地的内容，就不会去服务器下载了，直到缓存的内容过期或被清除为止。

• Nginx expires功能优点

1. expires可以降低网站的带宽，节约成本。
2. 加快用户访问网站的速度，提升用户访问体验。
3. 服务器访问量降低了，服务器压力就减轻了，服务器成本也会降低，甚至可以节约人力成本。
4. 对于几乎所有的Web服务来说，这是非常重要的功能之一，Apache服务也有此功能。

• 实战配置

server {
    listen       80;
    server_name  www.maotai.com;
    server_tokens off;

    # 静态请求处理的location
    location / {
        root   html/blog;
        index  index.php index.html index.htm;
    }

    # 动态请求处理的location
    location ~* .*.(php|php5)?$ {
        root html/blog;
        fastcgi_pass  127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi.conf;
    }
    location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
    {
        expires      10y;
        root   html/blog;
    }
    location ~ .*.(js|css)$
    {
        expires      30d;
        root    html/blog;
    }
    location / {
        expires 3650d;
    }
}

• 企业网站有可能不希望被缓存的内容?

1. 广告图片，用于广告服务，都缓存了就不好控制展示了。
2. 网站流量统计工具（JS代码），都缓存了流量统计就不准了。
3. 更新很频繁的文件（google的logo），这个如果按天，缓存效果还是显著的。

优化fastcgi

FastCGI Cache资料见

• FastCGI常见参数的Nginx配置示例如下:

worker_processes  4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
worker_rlimit_nofile 65535;
user www www;
events {
    use epoll;
    worker_connections  10240;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    tcp_nopush on;
    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay on;
    client_header_timeout 15;
    client_body_timeout 15;
    send_timeout 15;
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    server_tokens off;
    fastcgi_connect_timeout 240;
    fastcgi_send_timeout 240;
    fastcgi_read_timeout 240;
    fastcgi_buffer_size 64k;
    fastcgi_buffers 4 64k;
    fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    fastcgi_temp_file_write_size 128k;
    #fastcgi_temp_path /data/ngx_fcgi_tmp;
    fastcgi_cache_path /data/ngx_fcgi_cache levels=2:2 keys_zone=ngx_fcgi_cache:512m inactive=1d max_size=40g;
    #web...............
    server {
        listen       80;
        server_name  blog.nmtui.com;
        root   html/blog;
        location / {
            root   html/blog;
            index  index.php index.html index.htm;
        }
        location ~ .*.（php|php5）${
            fastcgi_pass  127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            include fastcgi.conf;
            fastcgi_cache ngx_fcgi_cache;
            fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
            fastcgi_cache_valid 301 1d;
            fastcgi_cache_valid any 1m;
            fastcgi_cache_min_uses 1;
            fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
            fastcgi_cache_key http://$host$request_uri;
        }
        access_log  logs/web_blog_access.log  main;
    }
    upstream blog_etiantian{
        server 10.0.0.8:8000 weight=1;
    }
    server {
        listen       8000;
        server_name  blog.nmtui.com;
        location / {
            proxy_pass http://blog_etiantian;
            proxy_set_header Host  $host;
            proxy_set_header X-Forwarded-For  $remote_addr;
        }
        access_log  logs/proxy_blog_access.log  main;
    }
}

常见参数

日志优化(切割/选择记录/权限/汇总备份)

• 01.进行日志的切割

[root@maotai ~]# mkdir /server/scripts/ -p
[root@maotai ~]# cd /server/scripts/

[root@maotai scripts]# vim cut_nginx_log.sh 
#!/bin/bash
cd /usr/local/nginx/logs &&
/bin/mv www_access.log www_access_$(date +%F -d -1day).log   #<==将日志按日期改成前一天的名称
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload                        #<==重新加载nginx使得触发重新生成访问日志文件

提示：实际上脚本的功能很简单，就是改名日志，然后加载nginx，重新生成文件记录日志
说明：也可以编辑使用logrotate日志切割服务，进行日志切割

• 02.进行日志的选择记录

location ~ .*.(js|jpg|JPG|jpeg|JPEG|css|bmp|gif|GIF)$ {
    access_log off;
}

• 03.进行日志文件授权

假如日志目录为/app/logs，则授权方法如下：

chown -R root.root /app/logs
chmod -R 700 /app/logs

• 04.日志信息尽量汇总备份

[root@maotai ~]# zgrep 456 maotai.tar.gz

参考

nginx+tomcat cache配置实例