Nginx介绍

nginx是一款来自俄罗斯开发人员开源的高性能的HTTP服务器和方向代理服务器，因为它的性能非常优秀，而且是免费，所以，在国内被广泛运用于web服务器、负载均衡服务器、邮件代理服务器。

它的性能非常优秀，是建立在非常强大的服务配置上，同时，性能优秀也不代表就不会有性能问题，作为性能测试人员，这款软件是必须要掌握的。

Nginx安装

nginx的安装方法很多，也可以支持不同的操作系统，但是，作为性能测试人员学习nginx，我还是建议选择一台centos7系统，然后，采用源码编译方式安装，因为，用这种方式，可以方便安装拓展插件。在性能测试中，经常需要使用性能监控，源码编译方式安装的nginx，可以用第三方监控插件来监控它。

• 首先，安装依赖

yum install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool  openssl openssl-devel -y

• 然后，安装pcre软件

访问pcre软件下载页面，选择一个版本下载

cd /opt
wget https://sourceforge.net/projects/pcre/files/pcre/8.45/pcre-8.45.tar.gz && tar -xzvf pcre-8.45.tar.gz 
cd pcre-8.45
./configure
make && make install

• 再，安装nginx

访问nginx的下载页面，选择一个版本下载

cd /opt
wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz && tar -xzvf nginx-1.24.0.tar.gz
cd nginx-1.24.0
./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-pcre=/opt/pcre-8.45
make && make install

启动nginx：/usr/local/nginx/sbin/nginx

配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

检查nginx配置文件：/usr/local/nginx/sbin/nginx -t

重新加载配置文件：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

停止nginx：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop

Nginx配置

用源码编译安装，要看你把nginx安装在哪个路径，配置文件nginx.conf会在安装路径中，如上面的安装时指定了prefix参数，就是nginx的安装路径，所以，它的配置文件路径在/usr/local/nginx/config/nginx.conf。

#定义nginx运行的用户和用户组
#user  nobody;
# 启动的进程数，一般依据CPU核数来定
worker_processes  2;
#nginx 默认没有开启利用多核 CPU, 通过增加 worker_cpu_affinity 配置参数来充分利用多核 CPU
#worker_cpu_affinity 00000001 00000010;
#全局错误日志配置
#error_log  logs/error.log;
#错误日志级别[debug | info | notice | warn | errot | crit]
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;
#PID文件路径，记录nginx的进程ID
#pid        logs/nginx.pid;

#工作模式
events {
    #参考事件模型，use [ kqueue | rtsig | epoll | /dev/poll | select | poll ]; 
    #epoll 模型是 Linux 2.6 以上版本内核中的高性能网络 I/O 模型，如果跑在 FreeBSD 上面，就用 kqueue 模型。
    #epoll 是多路复用 IO(I/O Multiplexing) 中的一种方式，
    #但是仅用于 linux2.6 以上内核，可以大大提高 nginx 的性能
    use epoll;
    #单个worker的最大并发链接数
    #最大客户连接数由 worker_processes 和 worker_connections 决定
    #即 max_client=worker_processes*worker_connections,
    #在作为反向代理时：max_client=worker_processes*worker_connections / 4
    worker_connections  1024;
    #一个 nginx 进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数
    #（系统的值 ulimit -n）与 nginx 进程数相除，但是 nginx 分配请求并不均匀，
    #所以建议与 ulimit -n 的值保持一致。
    #worker_rlimit_nofile 1024;
}

#设置http服务器
http {
    #文件扩展名与文件类型映射表
    include       mime.types;
    #默认文件类型
    default_type  application/octet-stream;
    #设置日志
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;
    #服务器名字的 hash 表大小
    server_names_hash_bucket_size 128;
    #上传文件大小限制
    client_header_buffer_size 32k;
    #设定请求缓存
    large_client_header_buffers 4 64k;
    client_max_body_size 8m;
    #sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数（zero copy 方式）来输出文件，
    #对于普通应用，必须设为 on,如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为 off，
    #以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的uptime.
    sendfile        on;
    #开启目录列表访问，合适下载服务器，默认关闭。
    #autoindex  off;
    #防止网络阻塞
    #tcp_nopush     on;
    #tcp_nodelay    on;
    #客户端连接超时时长
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    #客户端请求头超时时长
    #client_header_timeout 10;
    #客户端请求体超时时长
    #client_body_timeout 10;
    #告诉 nginx 关闭不响应的客户端连接，释放客户端所占有的内存空间
    #reset_timedout_connection on;
    #客户端响应超时时长，如果在这段时间内，客户端没有读取任何数据，nginx 就会关闭连接
    #send_timeout 10;
    ########################################################
    #FastCGI 相关参数是为了改善网站的性能：减少资源占用，提高访问速度。
    #fastcgi_connect_timeout 300;
    #fastcgi_send_timeout 300;
    #fastcgi_read_timeout 300;
    #fastcgi_buffer_size 64k;
    #fastcgi_buffers 4 64k;
    #fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    #fastcgi_temp_file_write_size 128k;
    ########################################################
    #gzip压缩开关
    #gzip  on;
    #最小压缩文件大小
    #gzip_min_length 1k;
    #压缩缓冲区
    #gzip_buffers 4 16k;
    #压缩版本（默认 1.1，前端如果是 squid2.5 请使用 1.0）
    #gzip_http_version 1.0;
    #压缩等级，gzip 压缩比，1 为最小，处理最快；9 为压缩比最大，处理最慢，传输速度最快，也最消耗 CPU；
    #gzip_comp_level 2; 
    #压缩类型，默认就已经包含 text/html，所以下面就不用再写了，写上去也不会有问题，但是会有一个 warn。
    #gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
    #gzip_vary on;
    ########################################################
    #开启IP连接数限制的时候使用
    #limit_zone crawler $binary_remote_addr 10m; 
    
    #负载均衡
    #upstream up_app {
    #    server 192.168.x.x:port;
    #    server 192.168.x.x:port;
    #}
    
    #server服务
    server {
        #监听端口，http协议默认80端口
        listen       80;
        #定义使用的域名，多个用空格隔开
        server_name  localhost;
        #编码格式
        #charset utf-8;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
        #图片缓存时间设置
        #location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
        #    expires 10d;
        #}
    
        #JS 和 CSS 缓存时间设置
        #location ~ .*.(js|css)?$ {
        #    expires 1h;
        #}
        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }

    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;
    #ssl证书文件位置
    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #ssl证书key位置
    #    ssl_certificate_key  cert.key;
    #ssl配置参数
    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;
    #数字签名，此处使用MD5
    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

Nginx优化

从上面可以看到nginx的配置参数非常多，看得人头皮发麻，那要怎么才能做好nginx的性能优化呢？nginx是一个软件，这个软件安装在操作系统中，所以，nginx的性能受nginx的配置参数和操作系统参数限制，我们只需要做好这两方面的优化，nginx的性能就能得到提升。

nginx配置参数优化

• 工作进程与最大连接数

nginx支持的并发连接数越大，理论上能支持的并发用户数就越多，所以，从性能角度来说，期望这个越大越好。而这个值等于worker_processes与work_connections的乘积。worker_processes要看cpu的核数，如果设置固定数值，就要小于等于CPU核数，如果设置为auto，启动nginx时，会根据CPU的繁忙情况，自动参数worker数量。

work_connections是单个worker的最大连接数，这个值受系统ulimit的限制，ulimit -n可以看到系统一个进程允许打开的最大文件数量，同时系统还有/proc/sys/fs/file-max限制整个系统允许打开的最大文件数，即worker_processes与work_connections的乘积最大不能超过file-max的限制，所以，还要适当调整系统参数限制。

• 使用HTTP/2

HTTP/2使应用程序更快，更简单且更可靠。 HTTP/2的主要目标是通过启用完整的请求和响应多路复用来减少延迟，通过有效压缩 HTTP 标头字段来最小化协议开销，并增加对请求优先级和服务器推送的支持。

• 维护SSL会话

客户端每次发出请求时都进行新的 SSL 握手，默认情况下，内置会话缓存并不是最佳选择，因为它只能由一个工作进程使用，并且可能导致内存碎片，最好使用共享缓存。使用 ssl_session_cache 时，通过 SSL 保持连接的性能可以大大提高。

• 尽可能在server_name指令中使用确切的名称

确切名称，以星号开头的通配符名称和以星号结尾的通配符名称存储在绑定到侦听端口的三个哈希表中。首先搜索确切名称哈希表。 如果未找到名称，则搜索具有以星号开头的通配符名称的哈希表。 如果未在此处找到名称，则搜索带有通配符名称以星号结尾的哈希表。 搜索通配符名称哈希表比搜索精确名称哈希表要慢，因为名称是按域部分搜索的。

• 使用$request_uri来避免使用正则表达式

使用内置变量$request_uri，我们可以完全避免进行任何捕获或匹配。默认情况下，正则表达式的代价较高，并且会降低性能。

• 使用return代替rewrite做重定向

return 语句比通过位置块评估 RegEx 更简单，更快捷

nginx机器系统参数优化

• 系统最大线程数

修改/etc/security/limits.conf，在这个文件中，添加如下配置：

* soft nofile 1000000
* hard nofile 1000000
* soft nproc 655360
* hard nproc 655360

• 内存参数配置

我们可以使用sysctl -w 修改如下参数：

# 系统最大可以打开的句柄数
fs.file-max=2024000

#TIME_WAIT状态的socket，重新用于TCP连接
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

#调整keepalive的频率
net.ipv4.tcp_keepalive_time=60

#FIN_WAIT状态的socket，最大时长
net.ipv4.tcp_fin_timeout=30

#运行TIME_WAIT套接字的最大数量
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=5000

#端口范围
net.ipv4.ip_local_port_range=1024 65535

###########下面四个根据业务逻辑与硬件情况灵活调整
#内核套接字接受缓存区默认大小
net.core.rmem_default=6291456
#内核套接字发送缓存区默认大小
net.core.wmem_default=6291456
#内核套接字接受缓存区最大大小
net.core.rmem_max=12582912
#内核套接字发送缓存区最大大小
net.core.wmem_max=12582912

#定义了TCP接受缓存的最小值、默认值、最大值
net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912 
#定义TCP发送缓存的最小值、默认值、最大值
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912

#设置启用timewait快速回收
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

#调节系统同时发起的TCP连接数
net.core.somaxconn=262114

然后再使用sysctl -p生效

做好这些优化配置，nginx性能，就能得到极大的提升。

#头条创作挑战赛#