Nginx优化之服务性能优化

优化Nginx服务的worker进程个数

修改nginx主配置文件

worker_processes 1;　　#指定了Nginx要开启的进程数，结尾数字就是进程个数

Nginx有Master进程和worker进程之分，Master为管理进程，真正接待“顾客”的是worker进程。

优化Nginx进程个数的策略

(1)worker_processes参数大小的设置最好和网站的用户数量相关联，

(2)新搭建服务器时，worker进程数最开始的设置可以等于CPU的核数,高流量高并发场合也可以考虑将进程数提高至CPU核数*2

查看Web服务器CPU硬件资源信息

通过/proc/cpuinfo可查看CPU个数及总核数。查看CPU总核数的示例如下:

grep processor /proc/cpuinfo
processor   :
processor   :
processor   :
processor   : 

grep processor /proc/cpuinfo | wc -l
               #表示为1颗CPU四核

#查看CPU总颗数示例如下：
grep "physical id" /proc/cpuinfo
physical id :      #物理ID一致，同一颗CPU
physical id :      #物理ID一致，同一颗CPU
physical id :      #物理ID一致，同一颗CPU
physical id :      #物理ID一致，同一颗CPU
grep "physical id" /proc/cpuinfo | sort | uniq | wc -l
               #去重复，表示1颗CPU

修改重启后的worker进程数量，如下：

ps -ef | grep "nginx" | grep -v grep
root                : ?        :: nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx            : ?        :: nginx: worker process
nginx            : ?        :: nginx: worker process
nginx            : ?        :: nginx: worker process
nginx            : ?        :: nginx: worker process     

从“worker_processes 4”可知，worker进程数为4个。Nginx Master主进程不包含在这个参数内，Nginx Master的主进程为管理进程，负责调度和管理worker进程。

Nginx事件处理模型优化

在Linux下，Nginx使用epoll的I/O多路复用模型，在Freebsd中使用kqueue的I/O多路复用模型，在Solaris中使用/dev/poll方式的I/O多路复用模型，在Windows中使用的是icop，等等。

也可以不指定事件处理模型，Nginx会自动选择最佳的事件处理模型服务。

#具体的配置参数如下：
events      #events指令是设定Nginx的工作模式及连接数上限
{
    use epoll；     #use是一个事件模块指令，用来指定Nginx的工作模式。Nginx支持的工作模式有select，poll，kqueue，epoll，rtsig和/dev/poll。
　　其中select和poll都是标准的工作模式，kqueue和epoll是高效的工作模式，不同的是epoll用在Linux平台上，而kqueue用在BSD系统中。
　　对于Linux系统Linux2.6+内核，推荐选择epoll工作模式，这是高性能高并发的设置
}

调整Nginx单个进程允许的客户端最大连接数

调整Nginx单个进程允许的客户端最大连接数,控制参数为work_connections。 (worker_connections的值要根据具体服务器性能和程序的内存使用量来指定)

events  #events指令是设定Nginx的工作模式和连接数上线
{
    worker_connections ;
    #worker_connections也是个事件模块指令，用于定义Nginx每个进程的最大连接数，默认是1024.最大客户端连接数由worker_processes和worker_connections决定，
　　即Max_client=  worker_processes*worker_connections。进程的最大连接数受Linux系统进程的最大打开文件数限制，在执行操作系统命令
　　“ulimit   -HSn    65535”或配置相应文件后，worker_connections的设置才能生效。
}

实际的并发连接数除了受worker_connections参数控制外，还和最大打开文件数worker_rlimit_nofile有关，Nginx总并发连接=worker数量*worker_connections。

配置Nginx worker进程最大打开文件数

worker_rlimit_nofile ;
#最大打开文件数，可设置为系统优化后的ulimit     -HSn的结果

放置位置：主标签段　　此参数的作用是改变worker processes能打开的最大文件数

开启高效文件传输模式

http模块

设置参数1：sendfile on;　　　#激活或禁用sendfile()功能功能。　

#sendfile参数用于开启文件的高效传输模式。同时将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指令设置为on，可防止网络及磁盘I/O阻塞，提升Nginx工作效率。

设置参数2：tcp_nopush on;　　#激活或禁用Linux上的TCP_CORK socket选项，此选项仅仅当开启sendfile时才生效,允许把http response header和文件的开始部分放在一个文件里发布，作用是减少网络报文段的数量。

优化Nginx连接参数，调整连接超时时间

连接超时的作用

(1)将无用的连接设置为尽快超时，可以保护服务器的系统资源

(2)当连接很多时，及时断掉那些已经建立好的但又长时间不做事的连接，以减少其占用的服务器资源

(3)黑客攻击网站，就会不断地和服务器建立多个连接，消耗连接数，大量消耗服务器的资源.

(4)LNMP环境中，如果用户请求了动态服务，则Nginx就会建立连接，请求FastCGI服务以及后端MySQL服务,，后端的FastCGI服务及MySQL服务也有对连接的超时控制。

不同程序连接设定知识

服务器建立新连接也是要消耗资源的，因此，超时设置得太短而并发很大，就会导致服务器瞬间无法响应用户的请求，导致用户体验下降。

PHP程序站点设置成短连接，PHP程序建立连接消耗的资源和时间相对要少些。对于Java程序站点来说，一般建议设置长连接，因为Java程序建立连接消耗的资源和时间更多.

Nginx连接超时的参数设置

在http模块

设置参数(1)：keepalive_timeout 60;　　　　　　#保持会话的超时时间为60秒

设置参数(2)：tcp_nodelay on;　　　　　　　　#用于激活tcp_ondelay功能，提高I/O性能。

　　默认情况下当数据发送时，内核并不会马上发送，可能会等待更多的字节组成一个数据包，这样可以提高I/O性能。使用tcp_nodelay功能，等待时间会比较长。

设置参数(3)：client_header_timeout 15;　　　　　　#设置读取客户端请求头数据的超时时间

　　设置读取客户端请求头数据的超时时间。服务器端将返回“Request time out (408)”错误，可指定一个超时时间，防止客户端利用http协议进行攻击。

设置参数(4)：client_body_timeout 15;　　　　　　#用于设置读取客户端请求主体的超时时间，默认值60

设置参数(5)：send_timeout 25;　　　　　　　　　#用于指定响应客户端的超时时间。

上传文件大小的限制

调整上传文件的大小

在Nginx主配置文件里加入如下参数：

client_max_body_size 8m;            #具体大小根据公司的业务做调整，如果不清楚就先设置为8m.

设置最大的允许的客户端请求主体大小，在请求头域有“Content-Length”，如果超过了此配置值，客户端会受到413错误，设置为0表示禁止检查客户端请求主体大小。

FastCGI相关参数调优

Nginx FastCGI客户端向后请求PHP动态引擎服务（php-fpm（FastCGI服务器端）

fastcgi_connect_timeout ;　　　　　　#表示Nginx服务器和后端FastCGl服务器连接的超时时间，默认值为60fastcgi_ connect. timeout 秒，这个参数值通常不要超过75秒，因为建立的连接越多，消耗的资源就越多

fastcgi_send_timeout ;　　　　　　　　#设置Nginx允许FastCG1服务器端返回数据的超时时间，即在规定时间之fastcgi_ send. timeout 内后端服务器必须传完所有的数据，否则，Nginx将断开这个连接。其默认值为60秒

fastcgi_read_timeout ;　　　　　　　#设置Nginx从FastCGl服务器端读取响应信息的超时时间，表示连接建立fastcgi_ read_ timeout 成功后，Nginx等待后嶺服务器的响应时间，是Nginx已经进人后端的排队之中等候处理的时间

fastcgi_buffer_size 64k;　　　　　　#这是Nginx FastCGl的缓冲区大小参数，设定用来读取以FastCGl服务器端收到的第-一部分响应信息的缓冲区大小，这里的第-部分通常会包含-一个fastcgi_ buffer. size小的响应头部。默认情况下，这个参数的大小是由fastegi buffers 指定的一个缓冲区的大小

fastcgi_buffers 4 64k;　　　　　　　　#设定用来读取从FastCGl服务器端收到的响应信息的缓冲区大小和缓冲区数量，默认值为fastcgi buffers 8 4k{8k;。指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲FastCGl的应答请求。如果一个PHP脚本所产生的页面大小为256KB，那么会为其分配4个64KB的缓fastcgi_ buffers 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 指定的路径中，但是这并不是好方法，因为内存中的数据处理速度要快于硬盘。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，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“1616k”, "464k”等

proxy_busy_buffers_size ;　　　　　　#用于设置系统很忙时可以使用的proxy_ buffers大小，官方推荐的大小为proxy_ buffers*2

fastcgi_busy_buffers_size ;　　　　　　#用于设置系统很忙时可以使用的fastcgibuffers大小，官方推荐的大小为fastcgi_ buffers*2

fastcgi_temp_file_write_size ;　　　　　#FastCGI临时文件的大小,可设为128~256KB

fastcgi_cache_valid ;　　　　　　#示例: 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应答缓存一个小时。示例: fastcgi_ cache_ valid 301 ld;将301应答缓存1天。示例: fastcgi_ cache_ valid any 1m,将其他应答缓存设置为1分钟

fastcgi_ cache_ min_ uses;　　　　#示例: fastcgi_ cache_ min_ uses 1;设置请求几次之后响应将被缓存，1表示一次即被缓存

fastcgi_ cache_ use_ stale;　　　　　# 示例: fastcgi_ cache_ use_ stale error timeout invalid_ header http_ 500;定义在哪些情况下使用过期缓存

fastcgi_ cache_ key;　　　　　#示例: fastcgi_ cache_ key $request_ method://$host$request_ uri;fastcgi_ cache_ key http://$host$request uri;定义fastcgi cache的key,示例中以请求的URI作为缓存的key, Nginxfastcgi_ cache_ key 会取这个key的md5作为缓存文件，如果设置了缓存散列目录，Nginx会从后往前取相应的位数做为目录。注意一定要加上$request_ method 作为cache key, 否则如果先请求的为head类型，后面的GET请求返回为空

Nginx gzip压缩实现性能优化

Nginx gzip压缩功能介绍

Nginx gzip压缩模块提供了压缩文件内容的功能,Nginx服务器会根据一些具体的策略实施压缩，以节约网站出口带宽，同时加快数据传输效率，来提升用户访问体验。

Nginx gzip压缩的优点

(1)提升网站用户体验;发送给用户的内容小了，用户访问单位大小的页面就加快了，用户体验提升了

(2)节约网站带宽成本：数据是压缩传输的，因此节省了网站的带宽流量成本，不过压缩时会稍微消耗一些CPU资源，这个一般可以忽略。

#此功能既能提升用户体验，又能使公司少花钱，一举多得。对于几乎所有的Web服务来说，这是一个非常重要的功能，Apache服务也有此功能。

需要和不需要压缩的对象

纯文本内容压缩比很高，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。

被压缩的纯文本文件必须要大于1KB.

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.

参数介绍及配置说明

Nginx的gzip压缩功能依赖于ngx_http_gzip_module模块，默认已安装。

对应的压缩参数说明如下：

#######压缩的配置介绍######
gzip on；　　　　#开启gzip压缩功能
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  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 ;　　　　　　#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。

配置Nginx expires缓存实现性能优化

Nginx expires功能介绍

简单说，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。

Nginx expires配置详解

根据文件扩展名进行判断，添加expires功能范例:

location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
    expires 3650d;　　　　　　　　#缓存时间3650天
}

　location ~ .*\.(js|css)$

 {

  expires 30d;

}

}

根据URL中的路径（目录）进行判断，添加expires功能范例:

location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/
{
    expires 360d;
}

当网站被缓存的页面或数据更新了，此时用户端看到的可能还是旧的已经缓存的内容，这样就会影响用户体验，那么如何解决这个问题呢？

对于经常需要变动的图片等文件，可以缩短对象缓存时间

当网站改版或更新时，可以在服务器将缓存的对象改名

企业网站缓存日期曾经的案例参考

• 新浪：15天
• 京东：25年
• 淘宝：10年

企业网站有可能不希望被缓存的内容

• 广告图片，用于广告服务，都缓存了就不好控制展示了。
• 网站流量统计工具（JS代码），都缓存了流量统计就不准了。
• 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。