Nginx性能優化

1.性能優化概述

在做性能優化前, 我們需要對如下進行考慮

• 1.當前系統結構瓶頸
  • 觀察指標
  • 壓力測試
• 2.了解業務模式
  • 接口業務類型
  • 系統層次化結構
• 3.性能與安全
  • 性能好安全弱
  • 安全好性能低

2.壓力測試工具

1.安裝壓力測試工具ab

[root@nginx-lua ~]# yum install httpd-tools -y

2.了解壓測工具使用方式

[root@nginx-lua ~]# ab -n 200 -c 2 http://127.0.0.1/

//-n總的請求次數
//-c並發請求數
//-k是否開啟長連接

3.配置Nginx靜態網站與tomcat動態網站環境

[root@nginx-lua conf.d]# cat jsp.conf 
server {
        server_name localhost;
        listen 80;
        location / {
                root /soft/code;
                try_files $uri @java_page;
                index index.jsp index.html;
        }
        location @java_page{
                proxy_pass http://192.168.56.20:8080;
        }
}

//分別給Nginx准備靜態網站
[root@nginx-lua ~]# cat /soft/code/bgx.html 
<h1> Ab Load </h1>
//給Tomcat准備靜態網站文件
[root@tomcat-node1-20 ROOT]# cat /soft/tomcat-8080/webapps/ROOT/bgx.html 
<h1> Ab Load </h1>

4.使用ab工具進行壓力測試

//進行壓力測試
[root@Nginx conf.d]# ab -n2000 -c2  http://127.0.0.1/bgx.html
...
Server Software:        nginx/1.12.2
Server Hostname:        127.0.0.1
Server Port:            80

Document Path:          /bgx.html
Document Length:        19 bytes

Concurrency Level:      200
# 總花費總時長
Time taken for tests:   1.013 seconds
# 總請求數
Complete requests:      2000
# 請求失敗數
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
# 每秒多少請求/s(總請求出/總共完成的時間)
Requests per second:    9333.23 [#/sec] (mean)
# 客戶端訪問服務端, 單個請求所需花費的時間
Time per request:       101.315 [ms] (mean)
# 服務端處理請求的時間
Time per request:       0.507 [ms] (mean, across all concurrent requests)
# 判斷網絡傳輸速率, 觀察網絡是否存在瓶頸
Transfer rate:          491.58 [Kbytes/sec] received

5.將nginx下的bgx文件移走, 再次壓測會由tomcat進行處理

Concurrency Level:      200
Time taken for tests:   1.028 seconds
Complete requests:      2000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
Requests per second:    1945.09 [#/sec] (mean)
Time per request:       102.823 [ms] (mean)
Time per request:       0.514 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          484.37 [Kbytes/sec] received

3.影響性能指標

影響性能方便整體關注

• 1.網絡
  • 網絡的流量
  • 網絡是否丟包
  • 這些會影響http的請求與調用
• 2.系統
  • 硬件有沒有磁盤損壞,磁盤速率
  • 系統負載、內存、系統穩定性
• 3.服務
  • 連接優化、請求優化
  • 根據業務形態做對應的服務設置
• 4.程序
  • 接口性能
  • 處理速度
  • 程序執行效率
• 5.數據庫

每個架構服務與服務之間都或多或少有一些關聯, 我們需要將整個架構進行分層, 找到對應系統或服務的短板, 然后進行優化

4.系統性能優化

• 文件句柄, Linux一切皆文件，文件句柄可以理解為就是一個索引
  • 文件句柄會隨着我們進程的調用頻繁增加
  • 系統默認對文件句柄有限制，不能讓一個進程無限的調用
  • 需要限制每個進程和每個服務使用多大的文件句柄
  • 文件句柄是必須要調整的優化參數
• 設置方式
  • 系統全局性修改
  • 用戶局部性修改
  • 進程局部性修改

vim /etc/security/limits.conf //針對root用戶 root soft nofile 65535 root hard nofile 65535 //所有用戶, 全局 * soft nofile 25535 * hard nofile 25535 //對於Nginx進程 worker_rlimit_nofile 65535; //root用戶 //soft提醒 //hard限制 //nofile文件數配置項 //65535最大大小

 備注：可以使用ulimit -a 命令查看open files  65535 系統最大打開文件數的值。

 

5.Nginx性能優化

CPU親和, 減少進程之間不斷頻繁遷移, 減少性能損耗

1.查看當前CPU物理狀態

[root@nginx ~]# lscpu |grep "CPU(s)"
CPU(s):                24
On-line CPU(s) list:   0-23
NUMA node0 CPU(s):     0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22
NUMA node1 CPU(s):     1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23

//2顆物理cpu,沒顆cpu12核心, 總共24核心 

2.將Nginx worker進程綁到不同的核心上

//啟動多少worker進程, 官方建議和cpu核心一致, 第一種綁定組合方式
#worker_processes 24;
#worker_cpu_affinity 000000000001 000000000010 000000000100 000000001000 000000010000 000000100000 000001000000 000010000000 000100000000 001000000000 010000000000 10000000000;

//第二種方式
#worker_processes 2;
#worker_cpu_affinity 101010101010 010101010101;

//最佳方式綁定方式
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

3.查看nginx worker進程綁定至對應cpu

ps -eo pid,args,psr|grep [n]ginx

4.Nginx通用優化配置文件

[root@nginx ~]# cat nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /run/nginx.pid;
#調整至1w以上,負荷較高建議2-3w以上
worker_rlimit_nofile 65535;

events {
    use epoll;
#限制每個進程能處理多少個連接請求,10240x16
    worker_connections 10240;
}

http {
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
# 統一使用utf-8字符集
    charset utf-8;

    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  /var/log/nginx/access.log  main;

# Core module
    sendfile            on;
# 靜態資源服務器建議打開
    tcp_nopush          on;
# 動態資源服務建議打開,需要打開keepalived
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;

# Gzip module
    gzip on;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\.";
    gzip_http_version 1.1;

# Virtal Server
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}