linux中centos線上nginx參數性能優化

1、Nginx運作工作程序數量

Nginx運作工作程序個數一般設定CPU的核心或者核心數x2。如果不了解cpu的核數，可以top指令之後按1看出來，也可以檢視/proc/cpuinfo檔案 grep ^processor /proc/cpuinfo | wc -l

[[email protected]~]# vi/usr/local/nginx1.10/conf/nginx.conf
worker_processes 4;
[[email protected]~]# /usr/local/nginx1.10/sbin/nginx-s reload
[[email protected]~]# ps -aux | grep nginx |grep -v grep
root 9834 0.0 0.0 47556 1948 ?     Ss 22:36 0:00 nginx: master processnginx
www 10135 0.0 0.0 50088 2004 ?       S   22:58 0:00 nginx: worker process
www 10136 0.0 0.0 50088 2004 ?       S   22:58 0:00 nginx: worker process
www 10137 0.0 0.0 50088 2004 ?       S   22:58 0:00 nginx: worker process
www 10138 0.0 0.0 50088 2004 ?       S   22:58 0:00 nginx: worker process      

2、Nginx運作CPU親和力

比如4核配置：

worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000      

比如8核配置：

worker_processes 8;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 0000100000010000 00100000 01000000 10000000;      

worker_processes最多開啟8個，8個以上性能提升不會再提升了，而且穩定性變得更低，是以8個程序夠用了。

3、Nginx最大打開檔案數

worker_rlimit_nofile 65535;      

這個指令是指當一個nginx程序打開的最多檔案描述符數目，理論值應該是最多打開檔案數（ulimit -n）與nginx程序數相除，但是nginx配置設定請求并不是那麼均勻，是以最好與ulimit -n的值保持一緻。

注：檔案資源限制的配置可以在/etc/security/limits.conf設定，針對root/user等各個使用者或者*代表所有使用者來設定。

*   soft nofile   65535
*   hard nofile   65535      

使用者重新登入生效（ulimit -n）

4、Nginx事件處理模型

events {
  use epoll;
  worker_connections 65535;
  multi_accept on;
}      

nginx采用epoll事件模型，處理效率高。

work_connections是單個worker程序允許用戶端最大連接配接數，這個數值一般根據伺服器性能和記憶體來制定，實際最大值就是worker程序數乘以work_connections。

實際我們填入一個65535，足夠了，這些都算并發值，一個網站的并發達到這麼大的數量，也算一個大站了！

multi_accept 告訴nginx收到一個新連接配接通知後接受盡可能多的連接配接，預設是on，設定為on後，多個worker按串行方式來處理連接配接，也就是一個連接配接隻有一個worker被喚醒，其他的處于休眠狀态，設定為off後，多個worker按并行方式來處理連接配接，也就是一個連接配接會喚醒所有的worker，直到連接配接配置設定完畢，沒有取得連接配接的繼續休眠。當你的伺服器連接配接數不多時，開啟這個參數會讓負載有一定的降低，但是當伺服器的吞吐量很大時，為了效率，可以關閉這個參數。

5、開啟高效傳輸模式

http {
  include mime.types;
  default_type application/octet-stream;
  ……

  sendfile on;
  tcp_nopush on;
  ……
}      

• Include mime.types ： 媒體類型,include 隻是一個在目前檔案中包含另一個檔案内容的指令。
• default_type application/octet-stream ：預設媒體類型足夠。
• sendfile on：開啟高效檔案傳輸模式，sendfile指令指定nginx是否調用sendfile函數來輸出檔案，對于普通應用設為 on，如果用來進行下載下傳等應用磁盤IO重負載應用，可設定為off，以平衡磁盤與網絡I/O處理速度，降低系統的負載。注意：如果圖檔顯示不正常把這個改成off。
• tcp_nopush on：必須在sendfile開啟模式才有效，防止網路阻塞，積極的減少網絡封包段的數量（将響應頭和正文的開始部分一起發送，而不一個接一個的發送。）

6、連接配接逾時時間

主要目的是保護伺服器資源，CPU，記憶體，控制連接配接數，因為建立連接配接也是需要消耗資源的。

keepalive_timeout 60;
tcp_nodelay on;
client_header_buffer_size 4k;
open_file_cache max=102400 inactive=20s;
open_file_cache_valid 30s;
open_file_cache_min_uses 1;
client_header_timeout 15;
client_body_timeout 15;
reset_timedout_connection on;
send_timeout 15;
server_tokens off;
client_max_body_size 10m;      

• keepalived_timeout ：用戶端連接配接保持會話逾時時間，超過這個時間，伺服器斷開這個連結。
• tcp_nodelay：也是防止網絡阻塞，不過要包涵在keepalived參數才有效。
• client_header_buffer_size 4k：用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定，一般一個請求頭的大小不會超過 1k，不過由于一般系統分頁都要大于1k，是以這裡設定為分頁大小。分頁大小可以用指令getconf PAGESIZE取得。
• open_file_cache max=102400 inactive=20s ：這個将為打開檔案指定緩存，預設是沒有啟用的，max指定緩存數量，建議和打開檔案數一緻，inactive 是指經過多長時間檔案沒被請求後删除緩存。
• open_file_cache_valid 30s：這個是指多長時間檢查一次緩存的有效資訊。
• open_file_cache_min_uses 1 ：open_file_cache指令中的inactive 參數時間内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緩存中打開的，如上例，如果有一個檔案在inactive 時間内一次沒被使用，它将被移除。
• client_header_timeout ： 設定請求頭的逾時時間。我們也可以把這個設定低些，如果超過這個時間沒有發送任何資料，nginx将傳回request time out的錯誤。
• client_body_timeout設定請求體的逾時時間。我們也可以把這個設定低些，超過這個時間沒有發送任何資料，和上面一樣的錯誤提示。
• reset_timeout_connection ：告訴nginx關閉不響應的用戶端連接配接。這将會釋放那個用戶端所占有的記憶體空間。
• send_timeout ：響應用戶端逾時時間，這個逾時時間僅限于兩個活動之間的時間，如果超過這個時間，用戶端沒有任何活動，nginx關閉連接配接。
• server_tokens ：并不會讓nginx執行的速度更快，但它可以關閉在錯誤頁面中的nginx版本數字，這樣對于安全性是有好處的。
• client_max_body_size：上傳檔案大小限制。

7、fastcgi 調優

fastcgi_connect_timeout 600;
fastcgi_send_timeout 600;
fastcgi_read_timeout 600;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;
fastcgi_temp_path/usr/local/nginx1.10/nginx_tmp;
fastcgi_intercept_errors on;
fastcgi_cache_path/usr/local/nginx1.10/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128minactive=1d max_size=10g;      

• fastcgi_connect_timeout 600 ：指定連接配接到後端FastCGI的逾時時間。
• fastcgi_send_timeout 600 ：向FastCGI傳送請求的逾時時間。
• fastcgi_read_timeout 600 ：指定接收FastCGI應答的逾時時間。
• fastcgi_buffer_size 64k ：指定讀取FastCGI應答第一部分需要用多大的緩沖區，預設的緩沖區大小為。fastcgi_buffers指令中的每塊大小，可以将這個值設定更小。
• fastcgi_buffers 4 64k ：指定本地需要用多少和多大的緩沖區來緩沖FastCGI的應答請求，如果一個php腳本所産生的頁面大小為256KB，那麼會配置設定4個64KB的緩沖區來緩存，如果頁面大小大于256KB，那麼大于256KB的部分會緩存到fastcgi_temp_path指定的路徑中，但是這并不是好方法，因為記憶體中的資料處理速度要快于磁盤。一般這個值應該為站點中php腳本所産生的頁面大小的中間值，如果站點大部分腳本所産生的頁面大小為256KB，那麼可以把這個值設定為“8 32K”、“4 64k”等。
• fastcgi_busy_buffers_size 128k ：建議設定為fastcgi_buffers的兩倍，繁忙時候的buffer。
• fastcgi_temp_file_write_size 128k ：在寫入fastcgi_temp_path時将用多大的資料塊，預設值是fastcgi_buffers的兩倍，該數值設定小時若負載上來時可能報502BadGateway。
• fastcgi_temp_path  ：緩存臨時目錄。
• fastcgi_intercept_errors on ：這個指令指定是否傳遞4xx和5xx錯誤資訊到用戶端，或者允許nginx使用error_page處理錯誤資訊。注：靜态檔案不存在會傳回404頁面，但是php頁面則傳回空白頁！
• fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.10/fastcgi_cachelevels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128minactive=1d max_size=10g ：fastcgi_cache緩存目錄，可以設定目錄層級，比如1:2會生成16*256個子目錄，cache_fastcgi是這個緩存空間的名字，cache是用多少記憶體（這樣熱門的内容nginx直接放記憶體，提高通路速度），inactive表示預設失效時間，如果緩存資料在失效時間内沒有被通路,将被删除，max_size表示最多用多少硬碟空間。
• fastcgi_cache cache_fastcgi ：#表示開啟FastCGI緩存并為其指定一個名稱。開啟緩存非常有用，可以有效降低CPU的負載，并且防止502的錯誤放生。cache_fastcgi為proxy_cache_path指令建立的緩存區名稱。
• fastcgi_cache_valid 200 302 1h ：#用來指定應答代碼的緩存時間，執行個體中的值表示将200和302應答緩存一小時，要和fastcgi_cache配合使用。
• fastcgi_cache_valid 301 1d ：将301應答緩存一天。
• fastcgi_cache_valid any 1m ：将其他應答緩存為1分鐘。
• fastcgi_cache_min_uses 1 ：該指令用于設定經過多少次請求的相同URL将被緩存。
• fastcgi_cache_key http://$host$request_uri ：該指令用來設定web緩存的Key值,nginx根據Key值md5哈希存儲.一般根據$host(域名)、$request_uri(請求的路徑)等變量組合成proxy_cache_key 。
• fastcgi_pass  ：指定FastCGI伺服器監聽端口與位址，可以是本機或者其它。

總結：

nginx的緩存功能有：proxy_cache / fastcgi_cache

• proxy_cache的作用是緩存後端伺服器的内容，可能是任何内容，包括靜态的和動态。
• fastcgi_cache的作用是緩存fastcgi生成的内容，很多情況是php生成的動态的内容。
• proxy_cache緩存減少了nginx與後端通信的次數，節省了傳輸時間和後端寬帶。
• fastcgi_cache緩存減少了nginx與php的通信的次數，更減輕了php和資料庫(mysql)的壓力。

8、gzip 調優

使用gzip壓縮功能，可能為我們節約帶寬，加快傳輸速度，有更好的體驗，也為我們節約成本，是以說這是一個重點。

Nginx啟用壓縮功能需要你來ngx_http_gzip_module子產品，apache使用的是mod_deflate。

一般我們需要壓縮的内容有：文本，js，html，css，對于圖檔，視訊，flash什麼的不壓縮，同時也要注意，我們使用gzip的功能是需要消耗CPU的！

gzip on;
gzip_min_length 2k;
gzip_buffers   4 32k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 6;
gzip_typestext/plain text/css text/javascriptapplication/json application/javascript application/x-javascriptapplication/xml;
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip on;   #開啟壓縮功能      

• gzip_min_length 1k ：設定允許壓縮的頁面最小位元組數，頁面位元組數從header頭的Content-Length中擷取，預設值是0，不管頁面多大都進行壓縮，建議設定成大于1K，如果小與1K可能會越壓越大。
• gzip_buffers 4 32k ：壓縮緩沖區大小，表示申請4個機關為32K的記憶體作為壓縮結果流緩存，預設值是申請與原始資料大小相同的記憶體空間來存儲gzip壓縮結果。
• gzip_http_version 1.1 ：壓縮版本，用于設定識别HTTP協定版本，預設是1.1，目前大部分浏覽器已經支援GZIP解壓，使用預設即可。
• gzip_comp_level 6 ：壓縮比例，用來指定GZIP壓縮比，1壓縮比最小，處理速度最快，9壓縮比最大，傳輸速度快，但是處理慢，也比較消耗CPU資源。
• gzip_types text/css text/xml application/javascript ：用來指定壓縮的類型，‘text/html’類型總是會被壓縮。預設值: gzip_types text/html (預設不對js/css檔案進行壓縮)
  • 壓縮類型，比對MIME型進行壓縮；
  • 不能用通配符 text/*；
  • text/html預設已經壓縮 (無論是否指定)；
  • 設定哪壓縮種文本檔案可參考 conf/mime.types。
• gzip_vary on ：varyheader支援，改選項可以讓前端的緩存伺服器緩存經過GZIP壓縮的頁面，例如用Squid緩存經過nginx壓縮的資料。

9、expires 緩存調優

緩存，主要針對于圖檔，css，js等元素更改機會比較少的情況下使用，特别是圖檔，占用帶寬大，我們完全可以設定圖檔在浏覽器本地緩存365d，css，js，html可以緩存個10來天，這樣使用者第一次打開加載慢一點，第二次，就非常快了！緩存的時候，我們需要将需要緩存的拓展名列出來， Expires緩存配置在server字段裡面。

location ~* \.(ico|jpe?g|gif|png|bmp|swf|flv)$ {
expires 30d;
#log_not_found off;
access_log off;
}

location ~* \.(js|css)$ {
expires 7d;
log_not_found off;
access_log off;
}      

注：log_not_found off;是否在error_log中記錄不存在的錯誤。預設是。

總結：

expire功能優點：

• expires可以降低網站購買的帶寬，節約成本；
• 同時提升使用者通路體驗；
• 減輕服務的壓力，節約伺服器成本，是web服務非常重要的功能。

expire功能缺點：

• 被緩存的頁面或資料更新了，使用者看到的可能還是舊的内容，反而影響使用者體驗。

解決辦法：第一個縮短緩存時間，例如：1天，但不徹底，除非更新頻率大于1天；第二個對緩存的對象改名。

網站不希望被緩存的内容：

• 網站流量統計工具；
• 更新頻繁的檔案（google的logo）。

10、防盜鍊

防止别人直接從你網站引用圖檔等連結，消耗了你的資源和網絡流量，那麼我們的解決辦法由幾種：

1. 水印，品牌宣傳，你的帶寬，伺服器足夠；
2. 防火牆，直接控制，前提是你知道IP來源；
3. 防盜鍊政策下面的方法是直接給予404的錯誤提示。

location ~*^.+\.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
valid_referers noneblocked www.benet.com benet.com;
if($invalid_referer) {
  #return 302 http://www.benet.com/img/nolink.jpg;
  return 404;
  break;
}
access_log off;
}      

參數可以使如下形式：

• none  ：意思是不存在的Referer頭(表示空的，也就是直接通路，比如直接在浏覽器打開一個圖檔)。
• blocked  ：意為根據防火牆僞裝Referer頭，如：“Referer:XXXXXXX”。
• server_names  ：為一個或多個伺服器的清單，0.5.33版本以後可以在名稱中使用“*”通配符。

11、核心參數優化

• fs.file-max = 999999：這個參數表示程序（比如一個worker程序）可以同時打開的最大句柄數，這個參數直線限制最大并發連接配接數，需根據實際情況配置。
• net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 ：這個參數表示作業系統允許TIME_WAIT套接字數量的最大值，如果超過這個數字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并列印警告資訊。該參數預設為180000，過多的TIME_WAIT套接字會使Web伺服器變慢。注：主動關閉連接配接的服務端會産生TIME_WAIT狀态的連接配接
• net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000  ：允許系統打開的端口範圍。
• net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 ：啟用timewait快速回收。
• net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 ：開啟重用。允許将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP連接配接。這對于伺服器來說很有意義，因為伺服器上總會有大量TIME-WAIT狀态的連接配接。
• net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30：這個參數表示當keepalive啟用時，TCP發送keepalive消息的頻度。預設是2小時，若将其設定的小一些，可以更快地清理無效的連接配接。
• 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 = 40960  ：web 應用中 listen 函數的 backlog 預設會給我們核心參數的。
• net.core.somaxconn  ：限制到128，而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG 預設為511，是以有必要調整這個值。注：對于一個TCP連接配接，Server與Client需要通過三次握手來建立網絡連接配接.當三次握手成功後,我們可以看到端口的狀态由LISTEN轉變為ESTABLISHED,接着這條鍊路上就可以開始傳送資料了.每一個處于監聽(Listen)狀态的端口,都有自己的監聽隊列.監聽隊列的長度與如somaxconn參數和使用該端口的程式中listen()函數有關。somaxconn定義了系統中每一個端口最大的監聽隊列的長度,這是個全局的參數,預設值為128，對于一個經常處理新連接配接的高負載 web服務環境來說，預設的 128 太小了。大多數環境這個值建議增加到 1024 或者更多。大的偵聽隊列對防止拒絕服務 DoS 攻擊也會有所幫助。
• net.core.netdev_max_backlog = 262144  ：每個網絡接口接收資料包的速率比核心處理這些包的速率快時，允許送到隊列的資料包的最大數目。
• net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 ：這個參數标示TCP三向交握建立階段接受SYN請求隊列的最大長度，預設為1024，将其設定得大一些可以使出現Nginx繁忙來不及accept新連接配接的情況時，Linux不至于丢失用戶端發起的連接配接請求。
• net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912 ：這個參數定義了TCP接受緩存（用于TCP接受滑動視窗）的最小值、預設值、最大值。
• net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912：這個參數定義了TCP發送緩存（用于TCP發送滑動視窗）的最小值、預設值、最大值。
• net.core.rmem_default = 6291456：這個參數表示核心套接字接受緩存區預設的大小。
• net.core.wmem_default = 6291456：這個參數表示核心套接字發送緩存區預設的大小。
• net.core.rmem_max = 12582912：這個參數表示核心套接字接受緩存區的最大大小。
• net.core.wmem_max = 12582912：這個參數表示核心套接字發送緩存區的最大大小。
• net.ipv4.tcp_syncookies = 1：該參數與性能無關，用于解決TCP的SYN攻擊。

下面貼一個完整的核心優化設定：

fs.file-max = 999999
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 = 10240 87380 12582912
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912
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 = 40960
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      

執行sysctl  -p使核心修改生效。

12、關于系統連接配接數的優化

linux 預設值 open files為1024。檢視目前系統值：

# ulimit -n
1024      

說明server隻允許同時打開1024個檔案。

使用ulimit -a 可以檢視目前系統的所有限制值，使用ulimit -n 可以檢視目前的最大打開檔案數。

新裝的linux 預設隻有1024 ，當作負載較大的伺服器時，很容易遇到error: too many open files。是以，需要将其改大，在/etc/security/limits.conf最後增加：

*               soft    nofile           65535
*               hard   nofile           65535
*               soft    noproc         65535
*               hard   noproc         65535