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nginx效能最佳化技巧分享

王林

Mar 05, 2021 pm 03:19 PM

nginx 效能技巧

nginx效能最佳化技巧分享

本文為大家分享了一些nginx效能優化的技巧，非常的實用，希望能夠幫助到有需要的小夥伴。

一、nginx效能最佳化非常重要的設定選項

1、worker_processes 8;

nginx 行程數，建議依照cpu 數目來指定，一般為它的倍數(如,2個四核心的cpu計為8)。

2、worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000或將一個進程分配到多個cpu。

3、worker_rlimit_nofile 65535;

這個指令是指當一個nginx 進程打開的最多檔案描述符數目，理論值應該是最多開啟檔案數（ulimit -n）與nginx 進程數相除，但是nginx 分配請求並不是那麼均勻，所以最好與ulimit -n 的值保持一致。

現在在linux 2.6核心下開啟檔案開啟數為65535，worker_rlimit_nofile就對應到應該填入65535。

這是因為nginx調度時分配請求到進程並不是那麼的均衡，所以假如填寫10240，總並發量達到3-4萬時就有進程可能超過10240了，這時會返回502錯誤。

查看linux系統檔案描述子的方法：

[root@web001 ~]# sysctl -a | grep fs.file

                    fs.file-max = 789972

                    fs.file-nr = 510 0 789972

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4、use epoll;

使用epoll 的I/O 模型

##(補充說明:

與apache相類，nginx針對不同的作業系統，有不同的事件模型

A）標準事件模型

Select、poll屬於標準事件模型，如果目前系統不存在更有效的方法，nginx會選擇select或poll

B）高效能事件模型

Kqueue：使用於FreeBSD 4.1 , OpenBSD 2.9 , NetBSD 2.0 和MacOS X. 使用雙重處理器的MacOS X系統使用kqueue可能會造成核心崩潰。

Epoll: 使用於Linux核心2.6版本及以後的系統。

/dev/poll：使用於 Solaris 7 11/99 , HP/UX 11.22 (eventport), IRIX 6.5.15 和 Tru64 UNIX 5.1A 。

Eventport：使用於 Solaris 10. 為了防止核心崩潰的問題，有必要安裝安全性修補程式。 )

5、worker_connections 65535;

每個行程允許的最多連線數，理論上每台nginx 伺服器的最大連線數為worker_processes*worker_connections。

6、keepalive_timeout 60;

keepalive 逾時時間。

7、client_header_buffer_size 4k;

客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個可以根據你的系統分頁大小來設置，一般一個請求頭的大小不會超過1k，不過由於一般系統分頁都要大於1k，所以這裡設定為分頁大小。

分頁大小可用指令getconf PAGESIZE 取得。

[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE                     4096

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但也有client_header_buffer_size超過4k的情況，但是client_header_buffer_size該值必須設定為「系統分頁大小」的整倍數。

8、open_file_cache max=65535 inactive=60s;

這個將為開啟檔案指定快取，預設是沒有啟用的，max 指定快取數量，建議和開啟檔案數一致，inactive是指經過多久文件沒被要求後刪除快取。

9、open_file_cache_valid 80s;

這個是指多久檢查一次快取的有效資訊。

10、open_file_cache_min_uses 1;

open_file_cache 指令中的inactive 參數時間內檔案的最少使用次數，如果超過這個數字，檔案描述子一直是在快取中開啟的，如上例，如果有一個文件在inactive 時間內一次沒被使用，它將被移除。

二、關於核心參數的最佳化：

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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三、下面貼一個完整的核心最佳化設定:

#CentOS5.5中可以将所有内容清空直接替换为如下内容:
vi /etc/sysctl.conf 

   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

#使配置立即生效可使用如下命令：
 /sbin/sysctl -p

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（學習影片分享：

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）

四、以下是關於系統連線數的最佳化

linux 預設值open files 和max user processes 為1024

#ulimit -n   
    1024
#ulimit Cu   
    1024

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問題說明：

#說明server 只允許同時開啟1024 個文件，處理1024 個使用者進程

使用ulimit -a 可以查看目前系統的所有限制值，使用ulimit -n 可以查看目前的最大開啟檔案數。

新組裝的linux 預設只有1024 ，當作負載較大的伺服器時，很容易遇到error: too many open files 。因此，需要將其改大。

解決方法：

使用 ulimit Cn 65535 可即時修改，但重新啟動後就無效了。 (註ulimit -SHn 65535 等效ulimit -n 65535 ，-S 指soft ，-H 指hard)

有下列三種修改方式：

1. 在/etc/rc. local 中增加一行ulimit -SHn 65535

2. 在/etc/profile 中增加一行ulimit -SHn 65535

3. 在/etc/security/limits.conf 最後增加：

* soft nofile 65535
* hard nofile 65535
* soft nproc 65535
* hard nproc 65535

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具體使用哪一種，在CentOS 中使用第1 種方式無效果，使用第3 種方式有效果，而在Debian 中使用第2 種有效果

      # ulimit -n        65535

      # ulimit -u        65535

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備註：ulimit 指令本身就有分軟硬設置，加-H 就是硬，加-S 就是軟，預設顯示的是軟限制

soft 限制指的是当前系统生效的设置值。 hard 限制值可以被普通用户降低。但是不能增加。 soft 限制不能设置的比 hard 限制更高。只有 root 用户才能够增加 hard 限制值。

五、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;
       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)$
         {
          expires 30d;
         }
               log_format access &#39;$remote_addr — $remote_user [$time_local] "$request" &#39;
         &#39;$status $body_bytes_sent "$http_referer" &#39;
         &#39;"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for&#39;;
         access_log /www/log/access.log access;
       }
     }

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六、关于FastCGI 的几个指令：

fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10minactive=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;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。

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