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Nginx開啟Gzip詳解

最近生產上發生了一些問題,原先所有的靜態資原始檔都是經過gzip壓縮的,然而這幾天突然都沒有壓縮了,經過一頓排查,發現是Nginx的配置有問題,藉此機會詳細瞭解了Nginx的Gzip配置。

1. Nginx開啟Gzip

Nginx實現資源壓縮的原理是通過ngx_http_gzip_module模組攔截請求,並對需要做gzip的型別做gzip,ngx_http_gzip_module是Nginx預設整合的,不需要重新編譯,直接開啟即可

1.1 配置說明

Nginx開啟Gzip的配置如下:

# $gzip_ratio計算請求的壓縮率,$body_bytes_sent請求體大小
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$host" - "$request" ' '$gzip_ratio - $body_bytes_sent - $request_time'; access_log logs/access.log main; # 開啟gzip gzip off; # 啟用gzip壓縮的最小檔案,小於設定值的檔案將不會壓縮 gzip_min_length 1k; # gzip 壓縮級別,1-9,數字越大壓縮的越好,也越佔用CPU時間,後面會有詳細說明
gzip_comp_level 1; # 進行壓縮的檔案型別。javascript有多種形式。其中的值可以在 mime.types 檔案中找到。 gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png application/vnd.ms-fontobject font/ttf font/opentype font/x-woff image/svg+xml; # 是否在http header中新增Vary: Accept-Encoding,建議開啟
gzip_vary on; # 禁用IE 6 gzip gzip_disable "MSIE [1-6]\."; # 設定壓縮所需要的緩衝區大小 gzip_buffers 32 4k; # 設定gzip壓縮針對的HTTP協議版本 gzip_http_version 1.0;

下面將逐條介紹下gzip的指令和引數配置。

1.2 引數詳解

gzip on

這個沒的說,開啟或關閉gzip

Syntax: gzip on | off;
Default:    
gzip off;
Context:    http, server, location, if in location

gzip_buffers

設定用於處理請求壓縮的緩衝區數量和大小。比如32 4K表示按照記憶體頁(one memory page)大小以4K為單位(即一個系統中記憶體頁為4K),申請32倍的記憶體空間。建議此項不設定,使用預設值。

Syntax: gzip_buffers number size;
Default:    
gzip_buffers 32 4k|16 8k;
Context:    http, server, location

gzip_comp_level

設定gzip壓縮級別,級別越底壓縮速度越快檔案壓縮比越小,反之速度越慢檔案壓縮比越大

Syntax: gzip_comp_level level;
Default:    
gzip_comp_level 1;
Context:    http, server, location

我們以一個大小為92.6K的指令碼檔案為例,如下所示。其中最後三個數值分別表示壓縮比、包大小、平均處理時間(使用ab壓測,100使用者併發下, ./ab -n 10000 -c 100 -H 'Accept-Encoding: gzip' http://10.27.180.75/jquery.js )以及CPU消耗。

從這我們可以得出結論:

  1. 隨著壓縮級別的升高,壓縮比有所提高,但到了級別6後,很難再提高;
  2. 隨著壓縮級別的升高,處理時間明顯變慢;
  3. gzip很消耗cpu的效能,高併發情況下cpu達到100%

因此,建議:
一方面,不是壓縮級別越高越好,其實gzip_comp_level 1的壓縮能力已經夠用了,後面級別越高,壓縮的比例其實增長不大,反而很吃處理效能。
另一方面,壓縮一定要和靜態資源快取相結合,快取壓縮後的版本,否則每次都壓縮高負載下伺服器肯定吃不住。

http://10.27.180.75/jquery.js 
gzip_comp_level 0: 094840, 63 [ms], 29%
gzip_comp_level 1: 2.4339005, 248 [ms], 100%
gzip_comp_level 2: 2.5137743, 273 [ms], 100%
gzip_comp_level 3; 2.5736849, 327 [ms], 100%
gzip_comp_level 4; 2.7334807, 370 [ms], 100%
gzip_comp_level 5; 2.8033898, 491 [ms], 100%
gzip_comp_level 6; 2.8233686, 604 [ms], 100%
gzip_comp_level 7; 2.8233626, 659 [ms], 100%
gzip_comp_level 8; 2.8233626, 698 [ms], 100%
gzip_comp_level 9; 2.8233626, 698 [ms], 100%

gzip_disable

通過表示式,表明哪些UA頭不使用gzip壓縮

Syntax: gzip_disable regex ...;
Default:    —
Context:    http, server, location
This directive appeared in version 0.6.23.

gzip_min_length

當返回內容大於此值時才會使用gzip進行壓縮,以K為單位,當值為0時,所有頁面都進行壓縮。

Syntax: gzip_min_length length;
Default:    
gzip_min_length 20;
Context:    http, server, location

gzip_http_version

用於識別http協議的版本,早期的瀏覽器不支援gzip壓縮,使用者會看到亂碼,所以為了支援前期版本加了此選項。預設在http/1.0的協議下不開啟gzip壓縮。

Syntax: gzip_http_version 1.0 | 1.1;
Default:    
gzip_http_version 1.1;
Context:    http, server, location

我看網上的很多文章中,對這一點都覺得過時了,因為瀏覽器基本上都支援HTTP/1.1。然而這裡面卻存在著一個很容易掉入的坑,也是筆者從生產環境中一個詭異問題中發現的:
問題背景
筆者所在公司的靜態資源伺服器全部使用的Nginx,且都開啟了gzip壓縮。內部測試是完全正常的,然而一到外網,居然沒有做gzip!
這裡寫圖片描述
原因定位
為什麼這樣呢?
在應用伺服器前,公司還有一層Nginx的叢集作為七層負責均衡,在這一層上,是沒有開啟gzip的。
如果我們使用了proxy_pass進行反向代理,那麼nginx和後端的upstream server之間預設是用HTTP/1.0協議通訊的。
如果我們的Cache Server也是nginx,而前端的nginx沒有開啟gzip。
同時,我們後端的nginx上沒有設定gzip_http_version為1.0,那麼Cache的url將不會進行gzip壓縮。

這裡寫圖片描述
我相信,以後還有人會入坑,比如你用Apache ab做壓測,如果不是設定gzip_http_version為1.0,你也壓不出gzip的效果(同樣的道理)。希望寫在這裡對大家有幫助

gzip_proxied

Nginx做為反向代理的時候啟用:

  • off – 關閉所有的代理結果資料壓縮
  • expired – 如果header中包含”Expires”頭資訊,啟用壓縮
  • no-cache – 如果header中包含”Cache-Control:no-cache”頭資訊,啟用壓縮
  • no-store – 如果header中包含”Cache-Control:no-store”頭資訊,啟用壓縮
  • private – 如果header中包含”Cache-Control:private”頭資訊,啟用壓縮
  • no_last_modified – 啟用壓縮,如果header中包含”Last_Modified”頭資訊,啟用壓縮
  • no_etag – 啟用壓縮,如果header中包含“ETag”頭資訊,啟用壓縮
  • auth – 啟用壓縮,如果header中包含“Authorization”頭資訊,啟用壓縮
  • any – 無條件壓縮所有結果資料
Syntax: gzip_proxied off | expired | no-cache | no-store | private | no_last_modified | no_etag | auth | any ...;
Default:    
gzip_proxied off;
Context:    http, server, location

gzip_types

設定需要壓縮的MIME型別,如果不在設定類型範圍內的請求不進行壓縮

Syntax: gzip_types mime-type ...;
Default:    
gzip_types text/html;
Context:    http, server, location
字型型別副檔名 Content-type
.eot application/vnd.ms-fontobject
.ttf font/ttf
.otf font/opentype
.woff font/x-woff
.svg image/svg+xml

gzip_vary

增加響應頭”Vary: Accept-Encoding”

Syntax: gzip_vary on | off;
Default:    
gzip_vary off;
Context:    http, server, location