突破10萬高併發的nginx性能優化經驗

時間 2019-11-07

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linux下nginx服務應用總結（2）--突破10萬高併發的nginx性能優化經驗（含內核參數優化）javascript

2016年11月28日 10:32:13php

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轉載：http://www.cnblogs.com/kevingrace/p/6094007.htmlhtml

在平常的運維工做中，常常會用到nginx服務，也時常會碰到nginx因高併發致使的性能瓶頸問題。今天這裏簡單梳理下nginx性能優化的配置（僅僅依據本人的實戰經驗而述，若有不妥，敬請指出~）前端

1、這裏的優化主要是指對nginx的配置優化，通常來講nginx配置文件中對優化比較有做用的主要有如下幾項：
1）nginx進程數，建議按照cpu數目來指定，通常跟cpu核數相同或爲它的倍數。
worker_processes 8;
2）爲每一個進程分配cpu，上例中將8個進程分配到8個cpu，固然能夠寫多個，或者將一個進程分配到多個cpu。
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
3）下面這個指令是指當一個nginx進程打開的最多文件描述符數目，理論值應該是系統的最多打開文件數（ulimit -n）與nginx進程數相除，可是nginx分配請求並非那麼均勻，因此最好與ulimit -n的值保持一致。
worker_rlimit_nofile 65535;
4）使用epoll的I/O模型，用這個模型來高效處理異步事件
use epoll;
5）每一個進程容許的最多鏈接數，理論上每臺nginx服務器的最大鏈接數爲worker_processes*worker_connections。
worker_connections 65535;
6）http鏈接超時時間，默認是60s，功能是使客戶端到服務器端的鏈接在設定的時間內持續有效，當出現對服務器的後繼請求時，該功能避免了創建或者從新創建鏈接。切記這個參數也不能設置過大！不然會致使許多無效的http鏈接佔據着nginx的鏈接數，終nginx崩潰！
keepalive_timeout 60;
7）客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個能夠根據你的系統分頁大小來設置，通常一個請求的頭部大小不會超過1k，不過因爲通常系統分頁都要大於1k，因此這裏設置爲分頁大小。分頁大小能夠用命令getconf PAGESIZE取得。
client_header_buffer_size 4k;
8）下面這個參數將爲打開文件指定緩存，默認是沒有啓用的，max指定緩存數量，建議和打開文件數一致，inactive是指通過多長時間文件沒被請求後刪除緩存。
open_file_cache max=102400 inactive=20s;
9）下面這個是指多長時間檢查一次緩存的有效信息。
open_file_cache_valid 30s;
10）open_file_cache指令中的inactive參數時間內文件的最少使用次數，若是超過這個數字，文件描述符一直是在緩存中打開的，如上例，若是有一個文件在inactive時間內一次沒被使用，它將被移除。
open_file_cache_min_uses 1;java

----------------------------------------------------------------
下面是一個本人使用的簡單的nginx配置文件：node

?linux

1nginx

2web

[root@dev-huanqiu ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

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 65535;

events

{

use epoll;

worker_connections 65535;

}

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 16k;

fastcgi_buffers 16 16k;

fastcgi_busy_buffers_size 16k;

fastcgi_temp_file_write_size 16k;

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 huan.wangshibo.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 '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';

access_log /www/log/access.log access;

}

2、關於FastCGI的幾個指令

1）這個指令爲FastCGI緩存指定一個路徑，目錄結構等級，關鍵字區域存儲時間和非活動刪除時間。
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m;
2）指定鏈接到後端FastCGI的超時時間。
fastcgi_connect_timeout 300;
3）向FastCGI傳送請求的超時時間，這個值是指已經完成兩次握手後向FastCGI傳送請求的超時時間。
fastcgi_send_timeout 300;
4）接收FastCGI應答的超時時間，這個值是指已經完成兩次握手後接收FastCGI應答的超時時間。
fastcgi_read_timeout 300;
5）指定讀取FastCGI應答第一部分須要用多大的緩衝區，這裏能夠設置爲fastcgi_buffers指令指定的緩衝區大小，上面的指令指定它將使用1個 16k的緩衝區去讀取應答的第一部分，即應答頭，其實這個應答頭通常狀況下都很小（不會超過1k），可是你若是在fastcgi_buffers指令中指定了緩衝區的大小，那麼它也會分配一個fastcgi_buffers指定的緩衝區大小去緩存。
fastcgi_buffer_size 16k;
6）指定本地須要用多少和多大的緩衝區來緩衝FastCGI的應答，如上所示，若是一個php腳本所產生的頁面大小爲256k，則會爲其分配16個16k的緩衝區來緩存，若是大於256k，增大於256k的部分會緩存到fastcgi_temp指定的路徑中，固然這對服務器負載來講是不明智的方案，由於內存中處理數據速度要快於硬盤，一般這個值的設置應該選擇一個你的站點中的php腳本所產生的頁面大小的中間值，好比你的站點大部分腳本所產生的頁面大小爲 256k就能夠把這個值設置爲16 16k，或者4 64k 或者64 4k，但很顯然，後兩種並非好的設置方法，由於若是產生的頁面只有32k，若是用4 64k它會分配1個64k的緩衝區去緩存，而若是使用64 4k它會分配8個4k的緩衝區去緩存，而若是使用16 16k則它會分配2個16k去緩存頁面，這樣看起來彷佛更加合理。
fastcgi_buffers 16 16k;
7）這個指令我也不知道是作什麼用，只知道默認值是fastcgi_buffers的兩倍。
fastcgi_busy_buffers_size 32k;
8）在寫入fastcgi_temp_path時將用多大的數據塊，默認值是fastcgi_buffers的兩倍。
fastcgi_temp_file_write_size 32k;
9）開啓FastCGI緩存而且爲其制定一個名稱。我的感受開啓緩存很是有用，能夠有效下降CPU負載，而且防止502錯誤。可是這個緩存會引發不少問題，由於它緩存的是動態頁面。具體使用還需根據本身的需求。
fastcgi_cache TEST
10）爲指定的應答代碼指定緩存時間，如上例中將200，302應答緩存一小時，301應答緩存1天，其餘爲1分鐘。
fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
fastcgi_cache_valid 301 1d;
fastcgi_cache_valid any 1m;
11）緩存在fastcgi_cache_path指令inactive參數值時間內的最少使用次數，如上例，若是在5分鐘內某文件1次也沒有被使用，那麼這個文件將被移除。
fastcgi_cache_min_uses 1;
12）不知道這個參數的做用，猜測應該是讓nginx知道哪些類型的緩存是沒用的。
fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;

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以上爲nginx中FastCGI相關參數，
另外，FastCGI自身也有一些配置須要進行優化，若是你使用php-fpm來管理FastCGI，能夠修改配置文件中的如下值：
1）同時處理的併發請求數，即它將開啓最多60個子線程來處理併發鏈接。
<value name="max_children">60</value>
2）最多打開文件數。
<value name="rlimit_files">65535</value>
3）每一個進程在重置以前可以執行的最多請求數。
<value name="max_requests">65535</value>

3、關於內核參數的優化，在/etc/sysctl.conf文件內
1）timewait的數量，默認是180000。(Deven:所以若是想把timewait降下了就要把tcp_max_tw_buckets值減少)
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
2）容許系統打開的端口範圍。
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
3）啓用TIME-WAIT狀態sockets快速回收功能;用於快速減小在TIME-WAIT狀態TCP鏈接數。1表示啓用;0表示關閉。這個選項通常不推薦啓用，由於在NAT(Network Address Translation)網絡下，會致使大量的TCP鏈接創建錯誤，從而引發網站訪問故障。
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
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實際上，net.ipv4.tcp_tw_recycle功能的開啓，要須要net.ipv4.tcp_timestamps（通常系統默認是開啓這個功能的）這個開關開啓後纔有效果；
當tcp_tw_recycle 開啓時（tcp_timestamps 同時開啓，快速回收 socket 的效果達到），對於位於NAT設備後面的 Client來講，是一場災難！
會致使到NAT設備後面的Client鏈接Server不穩定（有的 Client 能鏈接 server，有的 Client 不能鏈接 server）。
也就是說，tcp_tw_recycle這個功能，是爲內部網絡（網絡環境本身可控」 ——不存在NAT 的狀況）設計的，對於公網環境下，不宜使用。
一般來講，回收TIME_WAIT狀態的socket是由於「沒法主動鏈接遠端」，由於無可用的端口，而不該該是要回收內存（沒有必要）。
即：需求是Client的需求，Server會有「端口不夠用」的問題嗎？
除非是前端機，須要大量的鏈接後端服務，也就是充當着Client的角色。

正確的解決這個老是辦法應該是：
net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 6553 #默認值範圍較小
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 10000 #默認值較小，還可適當調小
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10
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4）開啓重用功能，容許將TIME-WAIT狀態的sockets從新用於新的TCP鏈接。這個功能啓用是安全的，通常不要去改動！
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
5）開啓SYN Cookies，當出現SYN等待隊列溢出時，啓用cookies來處理。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
6）web應用中listen函數的backlog默認會給咱們內核參數的net.core.somaxconn限制到128，而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG默認爲511，因此有必要調整這個值。
net.core.somaxconn = 262144
7）每一個網絡接口接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時，容許送到隊列的數據包的最大數目。
net.core.netdev_max_backlog = 262144
8）系統中最多有多少個TCP套接字不被關聯到任何一個用戶文件句柄上。若是超過這個數字，孤兒鏈接將即刻被複位並打印出警告信息。這個限制僅僅是爲了防止簡單的DoS攻擊，不能過度依靠它或者人爲地減少這個值，更應該增長這個值(若是增長了內存以後)。
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
9）記錄的那些還沒有收到客戶端確認信息的鏈接請求的最大值。對於有128M內存的系統而言，缺省值是1024，小內存的系統則是128。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
10）時間戳能夠避免序列號的卷繞。一個1Gbps的鏈路確定會遇到之前用過的序列號。時間戳可以讓內核接受這種「異常」的數據包。
net.ipv4.tcp_timestamps = 1
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有很多服務器爲了提升性能，開啓net.ipv4.tcp_tw_recycle選項，在NAT網絡環境下，容易致使網站訪問出現了一些connect失敗的問題
我的建議：
關閉net.ipv4.tcp_tw_recycle選項，而不是net.ipv4.tcp_timestamps；
由於在net.ipv4.tcp_timestamps關閉的條件下，開啓net.ipv4.tcp_tw_recycle是不起做用的；而net.ipv4.tcp_timestamps能夠獨立開啓並起做用。
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11）爲了打開對端的鏈接，內核須要發送一個SYN並附帶一個迴應前面一個SYN的ACK。也就是所謂三次握手中的第二次握手。這個設置決定了內核放棄鏈接以前發送SYN+ACK包的數量。
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
12）在內核放棄創建鏈接以前發送SYN包的數量。
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
13）若是套接字由本端要求關閉，這個參數決定了它保持在FIN-WAIT-2狀態的時間。對端能夠出錯並永遠不關閉鏈接，甚至意外當機。缺省值是60秒。2.2 內核的一般值是180秒，你能夠按這個設置，但要記住的是，即便你的機器是一個輕載的WEB服務器，也有由於大量的死套接字而內存溢出的風險，FIN- WAIT-2的危險性比FIN-WAIT-1要小，由於它最多隻能吃掉1.5K內存，可是它們的生存期長些。
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
14）當keepalive起用的時候，TCP發送keepalive消息的頻度。缺省是2小時。
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

---------------------------------------------------------------------- 下面貼出一個本人經常使用的內核參數的標準配置 [root@dev-huanqiu ~]# cat /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 = 1 net.ipv4.tcp_synack_retries = 1 net.ipv4.tcp_syn_retries = 1 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 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 net.ipv4.ip_conntrack_max = 6553500