Nginx性能调优

本文翻译自 Tuning NGINX for Performance

Nginx以高性能 负载均衡 、 缓存 和 web服务器 出名，支撑着世界上繁忙网站中的40%。大多数使用场景下，Nginx和Linux系统的默认配置表现较好，但是仍有必要做一些调优以期达到最佳性能。这篇文章讨论当调优系统时需要考虑的一些Nginx和Linux配置。这些配置有很多，但是在本文里我们只涉及适合大多数用户的配置。那些没有涉及到的配置，只有那些对Nginx和Linux有深入理解的人，或者Nginx专家服务团队推荐，才会考虑到。Nginx专家服务，已经和世界上一些繁忙网站合作来调优Nginx以达到最大限度的性能，并且可以对任何需要充分发挥系统能力的客户提供支持。

这里假定读者对Nginx架构和配置概念有个基本了解。本文不会重复Nginx文档的内容，而是概述各种配置选项并提供相关文档链接。

调优时，有一条较好的准则是，一次只改一个配置项，如果改后没有性能上的提升，就退回为原先的值。

我们先讨论Linux调优，因为有些值会影响在Nginx配置中可以用的值。

现代Linux内核（2.6+）能够很好的调节各种配置，有些配置您可能想更改。如果操作系统配置太低，那么会在内核日志中看到错误信息，因此需要调节这些配置。Linux配置项很多，本文只提及那些在普通工作负载下最可能需要调优的配置项。如果需要这些配置的详细信息，请参考Linux文档。

以下设置与连接及其如何排队直接相关。如果传入的连接率很高而性能水平参差不齐，比如一些连接似乎被暂停了，那么更改这些配置可能会有用。

文件描述符是一种操作系统资源，用来处理诸如连接和打开文件的事情。对每一个连接，Nginx可以用上多达两个文件描述符。例如，如果Nginx用作代理，则其中一个用于客户端连接，另一个用于连接到被代理的服务器。如果使用了HTTP keepalive，则连接描述符的使用会少得多。对于有大量连接的系统，如下设置可能需要进行调整：

当Nginx被当作代理使用时，每一个到upstream服务器的连接都使用一个临时端口。

下面是一些可能影响性能的Nginx指令。如前所述，我们仅讨论那些推荐大多数用户调整的指令。这里未提及到的任何指令，如果没有Nginx团队的指导，不推荐更改。

Nginx可以运行多个工作进程，每个都能处理大量连接。你可以用如下指令控制工作进程个数以及连接如何被处理：

持久连接可以减少打开和关闭连接所需要的CPU和网络开销，因而对性能有重大影响。Nginx终止所有客户端连接，并具有到upstream服务器的单独连接。Nginx支持客户端和upstream服务器的持久连接。如下指令涉及客户端持久连接：

如下指令涉及upstream持久连接：

为了启用到upstream的持久连接，需要增加如下指令：

记录每个请求需要花费CPU和IO周期，减少这种影响的一种方法是启用access日志缓冲。这将导致Nginx缓冲一系列日志条目，然后一次性写入文件而不是单个单个写入。通过指定access_log指令的"buffer=size"选项可以打开access日志缓冲，该设置指定要使用的缓冲区的大小。你还可以使用"flush=time"选项告诉Nginx多长时间后把缓冲区中的条目写入文件。定义了这两个选项后，当缓冲区放不下下一条日志，或者缓冲区中的条目超过了flush参数指定的时间，Nginx会将缓冲区中的条目写入日志文件。当工作进程重新打开日志文件或者关闭时，缓冲区中的条目也会被写入文件。也可以完全禁用access日志记录。

Sendfile 是一个操作系统特性，可以在Nginx上启用。它通过在内核中从一个文件描述符向另一个文件描述符复制数据，往往能达到 零拷贝 ，因而可以提供更快的TCP数据传输。Nginx可以使用该机制将缓存或者磁盘上的内容写到socket，无需从内核空间到用户空间的上下文切换，因而非常快并且使用较少的CPU开销。由于数据永远不会触及用户空间，所以不可能把需要访问数据的过滤器插入到处理链中，不能使用任何需要改变内容的Nginx过滤器，比如gzip过滤器。Nginx默认没有启用该机制。

Nginx和Nginx Plus允许设置各种限制，用来控制客户端资源消耗，以防影响系统性能以及用户体验和安全。以下是一些相关指令：

Nginx还有一些特性可以用来提高web应用的性能。这些特性不常出现在调优讨论中，但是有必要一提，因为它们的影响也可能比较可观。我们将讨论这些特性中的两个。

对于一个为一组web服务器或者应用服务器作负载均衡的Nginx实例来说，启用缓存可以显著地降低响应时间，同时能显著减轻后端服务器的负载。缓存本身就是一个主题，这里不会讨论。Nginx缓存配置的更多信息请参考： Nginx管理指南 - 缓存 。

压缩响应可以大大减小响应的大小，减少带宽占用。不过，这需要CPU资源来处理压缩，所以最好在值得减少带宽占用的情况下使用。需要注意的是，不能对已经压缩的东西（比如jpeg图片）再次启用压缩。Nginx压缩配置的更多信息请参考： Nginx管理指南 - 压缩和解压缩 。

更多信息请参考：

浏览大文件很慢解决办法。

方案一：配置nginx

通过nginx解决图片加载较慢，连接数较多，宽带占用的问题。可以通过简单配置达到目的，主要配置以下几项内容：

`limit_rate_after 300k`

单个连接的单个文件前300kb不限速

`limit_rate 300k`

限制单个连接的下载速度为300kb/s

`limit_conn addr 4`

限制单个连接最多有4个线程，该配置一般不建议使用，因为如果界面上有多个图片需要展示时，该配置会导致部分图

片无法加载。

`limit_req zone=baism burst=5 nodelay`

在大量请求突然爆发时，可以在baism的缓冲区域中等待，等待区位置有5个，但是我也不建议使用，因为我配置之后

也是图片无法加载。

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方案二：使用阿里云CDN

CDN(Content Delivery Network): 内容分发网络，通过cdn访问文件服务器时，cdn会将文件缓存到cdn服务器，下一次访问该文件时，就直接从cdn的缓存服务器上获取文件，而不需要到文件服务器获取文件。具体的知识介绍可参考百度百科。

阿里云的CDN介绍：内容分发网络（Content Delivery Network，CDN）是建立并覆盖在承载网上，由不同区域的服务器组成的分布式网络。将源站资源缓存到全国各地的边缘服务器，供用户就近获取，降低源站压力。

根据文档中阿里云在国内拥有2300+节点，所有节点均接入万兆网卡，单节点存储容量达40TB1.5PB，带宽负载达到40Gbps200Gbps，具备130Tbps带宽储备能力。所以我们暂时选择了阿里云的CDN。

我们根据阿里云的CDN文档进行配置之后遇到一个问题，cdn的域名配置成功后，在nginx上找不到文件，直接跑出404的异常。后面通过在nginx中增加了一个解析cdn域名执行文件的配置之后文件访问正常。

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