面试官：我想用Nginx提升系统10倍性能，你有哪些建议?
码农突围
共 9747字，需浏览 20分钟
·
2020-08-09 07:12
负载均衡（参见“建议二”），反向代理服务器上运行负载均衡服务，把流量平均分配给几台应用服务器。有了负载均衡，添加应用服务器根本不需要修改应用。 缓存静态文件（参见“建议三”），图片或代码之类的可以直接请求的文件，都可以保存在反向代理服务器中，以便直接发给客户端。这样不仅可以更快地响应请求，还能减轻应用服务器的负担，加快其运行速度。 保证站点安全，可以配置反向代理服务器提升其安全级别，通过它监控来快速识别和响应攻击，从而保存应用服务器安全。
传统服务器与NGINX Worker的比较
静态内容缓存，不常变化的文件，如图片（JPEG、PNG）和代码（CSS、JavaScript），可以保存在边缘服务器中，以便快速从内容或磁盘中获取。 动态内容缓存，很多Web应用会为每个页面请求生成全新的HTML，把生成的每个HTML都缓存一小段时间，可能显著减少需要生成的页面总数，同时又可以保证交付的内容足够新鲜。
把内容放到离用户近的地方。离用户近，传输时间少。 把内容放到较快的机器上。机器快，检索速度快。 把内容从过度使用的机器中拿走。有时候机器会比在专注执行特定任务时慢很多，那是因为太多任务让它们分心。这时候把内容拿到其他机器上，不仅对缓存的内容有好处，对非缓存的内容同样有利，因为托管它们的主机的负担减轻了。
注意: 缓存涉及开发、决策和运维，完善的缓存策略，比如本文提到的这些，能够体现从DevOps角度考虑的价值。也说是说，开发人员、架构师、运维人员此时携手，共同保障一个网站的功能、响应时间、安全和业务目标。
会话缓存。使用ssl_session_cache指令开启缓存，缓存每次SSL/STL连接时用到的参数。 会话票或ID。把特定SSL/TLS会话的信息保存为一个会话票或ID，以便连接重用，而不必重新握手。 OCSP封套。通过缓存SSL/TLS证书信息减少握手时间。
文件描述符。NGINX对每个连接最多使用两个文件描述符。如果系统服务于很多连接，可能需要增大sys.fs.file_max这个对描述符的系统级限制，以及nofile这个用户文件描述符限制，以支持增大后的负载。 临时端口。在作为代理使用时，NGINX会为每个上游服务器创建临时端口。可以设置net.ipv4.ip_local_port_range，增大端口值的范围，以增加可用的端口量。此外，还可以减小net.ipv4.tcp_fin_timeout的值，它控制非活动端口释放重用的等待时间，加快周转。 对NGINX而言，请参考NGINX性能调优指南，了解如何不费吹灰之力将你的Linux系统优化为能够支持更大的吞吐量。
访问日志。不要每个请求的日志都马上写到磁盘，可以在内存里做个缓存，然后批量定入。对NGINX而言，将buffer=_size_参数添加到access_log指令，等内存缓冲区写满后再把日志写到磁盘。如果你添加了**flush=_time_**参数，那么缓冲区的内容也会按照指定时间写入磁盘。 缓冲。缓冲用于在内存里保存部分响应，直到缓冲区被填满，可以实现对客户端更有效的响应。无法写入内存的响应会被写到磁盘，从而降低性能。在NGINX的缓冲启用时，可以使用proxy_buffer_size和proxy_buffers指令来管理它。 客户端活动连接。活动连接可以减少时间消耗，特别是在使用SSL/TLS的情下。对NGINX而言，可以针对客户端提高keepalive_requests的数值，默认值为100；也可以增大keepalive_timeout的值，让活动连接持续时间更长，从而让后续请求得到更快响应。 上游活动连接。上游连接，即连接到应用服务器、数据库服务器的连接，同样可以从活动连接的设置中获得好处。对上游连接来说，可以增加活动连接，也就是每个工作进程可用的空闲活动连接的数量。这样可以增进连接重用，减少重开连接。关于活动连接的更多信息，请参考这篇博客。 限制。限制客户端使用的资源可以提升性能和安全性。对NGINX而言，limit_conn和limit_conn_zone指令限制指定源的连接数，而limit_rate限制带宽。这些设置可以防止合法用户“侵吞”资源，同时也有助于防止攻击。limit_req和limit_req_zone指令限制客户端请求。对于到上游服务器的连接，可以在上游配置区的服务器指令中使用max_conns参数，它限制对上游服务器的连接，防止过载。相关的队列指令会创建一个队列，在max_conns限制到达后将指定的请求数保存指定的时间。 工作进程。工作进程负责处理请求。NGINX采用基于事件的模型和OS相关的机制有效地在工作进程间分配请求。建议将worker_processes的值设置为每个CPU一个工作进程。如果需要，大多数系统都支持提高worker_connections的值（默认为512）。可以通过试验找到最适合你系统的这个值。 套接字分片。通常，一个套接字监听器向所有工作进程分发新连接。套按字分片则为每个工作进程都创建一个套接字监听器，由内核在套接字监听器可用时为其指定连接。这样可以减少锁争用，提升多核系统上的性能。要启用套接字分片，在listen指令中包含reuseport参数。 线程池。一个费时的操作会阻塞任何计算机进程。对Web服务器软件来说，磁盘访问可能阻碍很多较快的操作，比如内存中的计算和复制。在使用线程池的情况下，慢操作会被指定给一组独立的任务，而主处理循环会继续运行较快的操作。磁盘操作完成后，结果会返回到主处理循环。在NGINX中，read()系统调用和sendfile()被转载到了线程池。
反向代理服务器及负载均衡。没有负载均衡或池负载均衡，可能导致极低的性能。添加一个反向代理服务器，比如NGINX，可以减少Web应用在内存和磁盘之间的往返。负载均衡可以把任务从过载的服务器转移到空闲的服务器，也便于扩展。这些改变能极大地提升性能，与原有的部署方式最差的时候相比，10倍性能提升是很轻松的事，即使不到10倍那也在总体上有了质的飞跃。 缓存动态和静态内容。如果你的Web服务器同时又充当了应用服务器，那么通过缓存动态内容就可以达到高峰期10倍的性能提升。缓存静态内容也可以有几倍的性能提升。 压缩数据。使用JPEG、PNG、MPEG-4以及MP3等压缩格式能显著提升性能。如果这些手段都用上了，那么压缩的文本数据（代码及HTML）可以将初始页面加载时间提升两倍。 优化SSL/TLS。安全握手对性能有很大影响，因此对其进行优化可以让初次响应加快两倍，对于文本内容较多的网站尤其如此。优化SSL/TLS下的媒体文件带来的性能提升很小。 实施HTTP/2和SPDY。在使用SSL/TLS的情况下，这两个协议有可能提升网站的整体性能。 调优Linux和Web服务器。使用优化的缓冲策略、使用活动连接，将耗时的任务转载至独立的线程池，可以显著提升性能。比如线程池可以将磁盘操作密集性任务的性能提升至少一个数量级。
---END--- 重磅！码农突围-技术交流群已成立 扫码可添加码农突围助手，可申请加入码农突围大群和细分方向群，细分方向已涵盖：Java、Python、机器学习、大数据、人工智能等群。 一定要备注：开发方向+地点+学校/公司+昵称（如Java开发+上海+拼夕夕+猴子），根据格式备注，可更快被通过且邀请进群 ▲长按加群 推荐阅读
• 干掉 "try catch " • 华为天才计划开出201万年薪招应届生，我却在小公司拿20w年薪，差距太TM大了！ • 那些还在外包公司干的程序员们，快醒醒吧！ • 面试官：为什么 HashMap 的加载因子是0.75？ • 特朗普要求字节跳动放弃TikTok所有权，微软考虑收购，网友：流氓，明抢哇？ • 阿里一p7员工为了证明自己确实年入百万，晒出了他的工资 最近面试BAT，整理一份面试资料《Java面试BAT通关手册》，覆盖了Java核心技术、JVM、Java并发、SSM、微服务、数据库、数据结构等等。 获取方式：点“在看”，关注公众号并回复 BAT 领取，更多内容陆续奉上。 如有收获，点个在看，诚挚感谢 明天见(｡･ω･｡)ﾉ♡
评论