nginx - 性能優化，突破十萬並發

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一般來說nginx配置文件中對優化比較有作用的為以下幾項：

worker_processes 8;

nginx進程數，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;

為每個進程分配cpu，上例中將8個進程分配到8個cpu，當然可以寫多個，或者將一個進程分配到多個cpu。

worker_rlimit_nofile 102400;

這個指令是指當一個nginx進程打開的最多文件描述符數目，理論值應該是最多打開文件數（ulimit -n）與nginx進程數相除，但是nginx分配請求並不是那么均勻，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;

每個進程允許的最多連接數，理論上每台nginx服務器的最大連接數為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沖區大小，這個可以根據你的系統分頁大小來設置，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，所以這里設置為分頁大小。分頁大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。

open_file_cache max=102400 inactive=20s;

這個將為打開文件指定緩存，默認是沒有啟用的，max指定緩存數量，建議和打開文件數一致，inactive是指經過多長時間文件沒被請求后刪除緩存。

open_file_cache_valid 30s;

這個是指多長時間檢查一次緩存的有效信息。

open_file_cache_min_uses 1;

open_file_cache指令中的inactive參數時間內文件的最少使用次數，如果超過這個數字，文件描述符一直是在緩存中打開的，如上例，如果有一個文件在inactive時間內一次沒被使用，它將被移除。
關於內核參數的優化：  

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

timewait的數量，默認是180000。(Deven:因此如果想把timewait降下了就要把tcp_max_tw_buckets值減小)

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024     65000

允許系統打開的端口范圍。

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連接。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

開啟SYN Cookies，當出現SYN等待隊列溢出時，啟用cookies來處理。

net.core.somaxconn = 262144

web應用中listen函數的backlog默認會給我們內核參數的net.core.somaxconn限制到128，而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG默認為511，所以有必要調整這個值。

net.core.netdev_max_backlog = 262144

每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，允許送到隊列的數據包的最大數目。

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用戶文件句柄上。如果超過這個數字，孤兒連接將即刻被復位並打印出警告信息。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(如果增加了內存之后)。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

記錄的那些尚未收到客戶端確認信息的連接請求的最大值。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_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。時間戳能夠讓內核接受這種“異常”的數據包。這里需要將其關掉。

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

為了打開對端的連接，內核需要發送一個SYN並附帶一個回應前面一個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連接之前發送SYN+ACK包的數量。

net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

在內核放棄建立連接之前發送SYN包的數量。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

如 果套接字由本端要求關閉，這個參數  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接，甚至意外當機。缺省值是60秒。2.2  內核的通常值是180秒，你可以按這個設置，但要記住的是，即使你的機器是一個輕載的WEB服務器，也有因為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，因為它最多只能吃掉1.5K內存，但是它們的生存期長些。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

當keepalive起用的時候，TCP發送keepalive消息的頻度。缺省是2小時。
下面貼一個完整的內核優化設置：  

引用

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

 

net.ipv4.ip_conntrack_max = 6553500

下面是一個簡單的nginx配置文件：

 

引用

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   backup.aiju.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_connect_timeout 300;

指定連接到后端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后向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后接收FastCGI應答的超時時間。

fastcgi_buffer_size 16k;

指定讀取FastCGI應答第一部分 需要用多大的緩沖區，這里可以設置為fastcgi_buffers指令指定的緩沖區大小，上面的指令指定它將使用1個 16k的緩沖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 定了緩沖區的大小，那么它也會分配一個fastcgi_buffers指定的緩沖區大小去緩存。

fastcgi_buffers 16 16k;

指定本地需要用多少和多大的緩沖區來 緩沖FastCGI的應答，如上所示，如果一個php腳本所產生的頁面大小為256k，則會為其分配16個16k的緩沖區來緩存，如果大於256k，增大 於256k的部分會緩存到fastcgi_temp指定的路徑中， 當然這對服務器負載來說是不明智的方案，因為內存中處理數據速度要快於硬盤，通常這個值  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，比如你的站點大部分腳本所產生的頁面大小為 256k就可以把這個值設置為16  16k，或者4 64k 或者64 4k，但很顯然，后兩種並不是好的設置方法，因為如果產生的頁面只有32k，如果用4 64k它會分配1個64k的緩沖區去緩存，而如果使用64 4k它會分配8個4k的緩沖區去緩存，而如果使用16 16k則它會分配2個16k去緩存頁面，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么用，只知道默認值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_temp_file_write_size 32k;

在寫入fastcgi_temp_path時將用多大的數據塊，默認值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_cache TEST

開啟FastCGI緩存並且為其制定一個名稱。個人感覺開啟緩存非常有用，可以有效降低CPU負載，並且防止502錯誤。但是這個緩存會引起很多問題，因為它緩存的是動態頁面。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，其他為1分鍾。

fastcgi_cache_min_uses 1;

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，如果在5分鍾內某文件1次也沒有被使用，那么這個文件將被移除。

fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;

不知道這個參數的作用，猜想應該是讓nginx知道哪些類型的緩存是沒用的。 以上為nginx中FastCGI相關參數，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，可以修改配置文件中的以下值：

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

同時處理的並發請求數，即它將開啟最多60個子線程來處理並發連接。

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

最多打開文件數。

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

每個進程在重置之前能夠執行的最多請求數。