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Nginx優化詳細,應對高併發



nginx指令中的優化(配置檔案)

worker_processes 8;

  nginx程序數,建議按照cpu數目來指定,一般為它的倍數。

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

  為每個程序分配cpu,上例中將8個程序分配到8個cpu,當然可以寫多個,或者將一個程序分配到多個cpu。

worker_rlimit_nofile 102400;

  這個指令是指當一個nginx程序開啟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程序數相除,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。

use epoll;

  使用epoll的I/O模型,這個不用說了吧。

worker_connections 102400;

  每個程序允許的最多連線數,理論上每臺nginx伺服器的最大連線數為worker_processes*worker_connections。

keepalive_timeout 60;

  keepalive超時時間。

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定,一般一個請求的頭部大小不會超過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。分頁大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。

open_file_cache max=102400 inactive=20s;

  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是指經過多長時間檔案沒被請求後刪除快取。

open_file_cache_valid 30s;

  這個是指多長時間檢查一次快取的有效資訊。

open_file_cache_min_uses 1;

  open_file_cache指令中的inactive引數時間內檔案的最少使用次數,如果超過這個數字,檔案描述符一直是在快取中開啟的,如上例,如果有一個檔案在inactive時間內一次沒被使用,它將被移除。

核心引數的優化

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

  timewait的數量,預設是180000。

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024    65000

  允許系統開啟的埠範圍。

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

  啟用timewait快速回收。

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

  開啟重用。允許將TIME-WAIT sockets重新用於新的TCP連線。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

  開啟SYN Cookies,當出現SYN等待佇列溢位時,啟用cookies來處理。

net.core.somaxconn = 262144

  web應用中listen函式的backlog預設會給我們核心引數的net.core.somaxconn限制到128,而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG預設為511,所以有必要調整這個值。

net.core.netdev_max_backlog = 262144

  每個網路介面接收資料包的速率比核心處理這些包的速率快時,允許送到佇列的資料包的最大數目。

net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144

  系統中最多有多少個TCP套接字不被關聯到任何一個使用者檔案控制代碼上。如果超過這個數字,孤兒連線將即刻被複位並打印出警告資訊。這個限制僅僅是為了防止簡單的DoS攻擊,不能過分依靠它或者人為地減小這個值,更應該增加這個值(如果增加了記憶體之後)。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

  記錄的那些尚未收到客戶端確認資訊的連線請求的最大值。對於有128M記憶體的系統而言,預設值是1024,小記憶體的系統則是128。

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

  時間戳可以避免序列號的卷繞。一個1Gbps的鏈路肯定會遇到以前用過的序列號。時間戳能夠讓核心接受這種"異常"的資料包。這裡需要將其關掉。

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

  為了開啟對端的連線,核心需要傳送一個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。這個設定決定了核心放棄連線之前傳送SYN+ACK包的數量。

net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

  在核心放棄建立連線之前傳送SYN包的數量。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

  如果套接字由本端要求關閉,這個引數決定了它保持在FIN-WAIT-2狀態的時間。對端可以出錯並永遠不關閉連線,甚至意外當機。預設值是60秒。2.2 核心的通常值是180秒,你可以按這個設定,但要記住的是,即使你的機器是一個輕載的WEB伺服器,也有因為大量的死套接字而記憶體溢位的風險,FIN- WAIT-2的危險性比FIN-WAIT-1要小,因為它最多隻能吃掉1.5K記憶體,但是它們的生存期長些。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

  當keepalive起用的時候,TCP傳送keepalive訊息的頻度。預設是2小時。

一個完整的核心優化配置

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

一個簡單的nginx優化配置檔案

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 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  ad.test.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;
      }
}

關於FastCGI的幾個指令

fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m;

  這個指令為FastCGI快取指定一個路徑,目錄結構等級,關鍵字區域儲存時間和非活動刪除時間。

fastcgi_connect_timeout 300;

  指定連線到後端FastCGI的超時時間。

fastcgi_send_timeout 300;

  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_read_timeout 300;

  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_buffer_size 16k;

  指定讀取FastCGI應答第一部分需要用多大的緩衝區,這裡可以設定為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,其實這個應答頭一般情況下都很小(不會超過1k),但是你如果在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快取。

fastcgi_buffers 16 16k;

  指定本地需要用多少和多大的緩衝區來緩衝FastCGI的應答,如上所示,如果一個php指令碼所產生的頁面大小為256k,則會為其分配16個16k的緩衝區來快取,如果大於256k,增大於256k的部分會快取到fastcgi_temp指定的路徑中,當然這對伺服器負載來說是不明智的方案,因為記憶體中處理資料速度要快於硬碟,通常這個值的設定應該選擇一個你的站點中的php指令碼所產生的頁面大小的中間值,比如你的站點大部分指令碼所產生的頁面大小為256k就可以把這個值設定為16 16k,或者4 64k 或者64 4k,但很顯然,後兩種並不是好的設定方法,因為如果產生的頁面只有32k,如果用4 64k它會分配1個64k的緩衝區去快取,而如果使用64 4k它會分配8個4k的緩衝區去快取,而如果使用16 16k則它會分配2個16k去快取頁面,這樣看起來似乎更加合理。

fastcgi_busy_buffers_size 32k;

  這個指令我也不知道是做什麼用,只知道預設值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_temp_file_write_size 32k;

  在寫入fastcgi_temp_path時將用多大的資料塊,預設值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_cache TEST

  開啟FastCGI快取並且為其制定一個名稱。個人感覺開啟快取非常有用,可以有效降低CPU負載,並且防止502錯誤。但是這個快取會引起很多問題,因為它快取的是動態頁面。具體使用還需根據自己的需求。

fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
fastcgi_cache_valid 301 1d;
fastcgi_cache_valid any 1m;

  為指定的應答程式碼指定快取時間,如上例中將200,302應答快取一小時,301應答快取1天,其他為1分鐘。

fastcgi_cache_min_uses 1;

  快取在fastcgi_cache_path指令inactive引數值時間內的最少使用次數,如上例,如果在5分鐘內某檔案1次也沒有被使用,那麼這個檔案將被移除。

fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;

  不知道這個引數的作用,猜想應該是讓nginx知道哪些型別的快取是沒用的。 以上為nginx中FastCGI相關引數,另外,FastCGI自身也有一些配置需要進行優化,如果你使用php-fpm來管理FastCGI,可以修改配置檔案中的以下值:

<value name="max_children">60</value>

  同時處理的併發請求數,即它將開啟最多60個子執行緒來處理併發連線。

<value name="rlimit_files">102400</value>

  最多開啟檔案數。

<value name="max_requests">204800</value>

  每個程序在重置之前能夠執行的最多請求數。

幾張測試結果

  靜態頁面為我在squid配置4W併發那篇文章中提到的測試檔案,下圖為同時在6臺機器執行webbench -c 30000 -t 600 http://ad.test.com:8080/index.html命令後的測試結果:

  使用netstat過濾後的連線數:

  php頁面在status中的結果(php頁面為呼叫phpinfo):

  php頁面在netstat過濾後的連線數:

  未使用FastCGI快取之前的伺服器負載:

  此時開啟php頁面已經有些困難,需要進行多次重新整理才能開啟。上圖中cpu0負載偏低是因為測試時將網絡卡中斷請求全部分配到cpu0上,並且在nginx中開啟7個程序分別制定到cpu1-7。

  使用FastCGI快取之後:

  此時可以很輕鬆的開啟php頁面。

  這個測試並沒有連線到任何資料庫,所以並沒有什麼參考價值,不過不知道上述測試是否已經到達極限,根據記憶體和cpu的使用情況來看似乎沒有,但是已經沒有多餘的機子來讓我執行webbench了。

以上為本人摘自網上。