在日常的运维工作中，经常会用到nginx服务，也时常会碰到nginx因高并发导致的性能瓶颈问题。今天这里简单梳理下nginx性能优化的配置（仅仅依据本人的实战经验而述，如有不妥，敬请指出~）
一、这里的优化主要是指对nginx的配置优化，一般来说nginx配置文件中对优化比较有作用的主要有以下几项：
1）nginx进程数，建议按照cpu数目来指定，一般跟cpu核数相同或为它的倍数。
|
1
|
worker_processes 8; |
2）为每个进程分配cpu，上例中将8个进程分配到8个cpu，当然可以写多个，或者将一个进程分配到多个cpu。
|
1
|
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000; |
3）下面这个指令是指当一个nginx进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是系统的最多打开文件数（ulimit -n）与nginx进程数相除，但是nginx分配请求并不是那么均匀，所以最好与ulimit -n的值保持一致。
|
1
|
worker_rlimit_nofile 65535; |
4）使用epoll的I/O模型，用这个模型来高效处理异步事件
|
1
|
use epoll; |
5）每个进程允许的最多连接数，理论上每台nginx服务器的最大连接数为worker_processes*worker_connections。
|
1
|
worker_connections 65535; |
6）http连接超时时间，默认是60s，功能是使客户端到服务器端的连接在设定的时间内持续有效，当出现对服务器的后继请求时，该功能避免了建立或者重新建立连接。切记这个参数也不能设置过大！否则会导致许多无效的http连接占据着nginx的连接数，终nginx崩溃！
|
1
|
keepalive_timeout 60; |
7）客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求的头部大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
|
1
|
client_header_buffer_size 4k; |
8）下面这个参数将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
|
1
|
open_file_cache max=102400 inactive=20s; |
9）下面这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
|
1
|
open_file_cache_valid 30s; |
10）open_file_cache指令中的inactive参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在inactive时间内一次没被使用，它将被移除。
|
1
|
open_file_cache_min_uses 1; |
11）隐藏响应头中的有关操作系统和web server（Nginx）版本号的信息，这样对于安全性是有好处的。
|
1
|
server_tokens off; |
12）可以让sendfile()发挥作用。sendfile()可以在磁盘和TCP socket之间互相拷贝数据(或任意两个文件描述符)。Pre-sendfile是传送数据之前在用户空间申请数据缓冲区。之后用read()将数据从文件拷贝到这个缓冲区，write()将缓冲区数据写入网络。sendfile()是立即将数据从磁盘读到OS缓存。因为这种拷贝是在内核完成的，sendfile()要比组合read()和write()以及打开关闭丢弃缓冲更加有效(更多有关于sendfile)。
|
1
|
sendfile on; |
13）告诉nginx在一个数据包里发送所有头文件，而不一个接一个的发送。就是说数据包不会马上传送出去，等到数据包最大时，一次性的传输出去，这样有助于解决网络堵塞。
|
1
|
tcp_nopush on; |
14）告诉nginx不要缓存数据，而是一段一段的发送--当需要及时发送数据时，就应该给应用设置这个属性，这样发送一小块数据信息时就不能立即得到返回值。
|
1
|
tcp_nodelay on; |
比如：
|
1
2
3
4
5
6
7
|
http { server_tokens off; sendfile on; tcp_nopush on; tcp_nodelay on; ......} |
15）客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。
|
1
|
client_header_buffer_size 4k; |
客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过1k，不过由于一般系统分页都要大于1k，所以这里设置为分页大小。
分页大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
|
1
2
|
[root@test-huanqiu ~]# getconf PAGESIZE 4096 |
但也有client_header_buffer_size超过4k的情况，但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。
16）为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max 指定缓存数量，建议和打开文件数一致，inactive 是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
|
1
|
open_file_cache max=65535 inactive=60s; |
17）open_file_cache 指令中的inactive 参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在inactive 时间内一次没被使用，它将被移除。
|
1
|
open_file_cache_min_uses 1; |
18）指定多长时间检查一次缓存的有效信息。
|
1
|
open_file_cache_valid 80s; |
下面是一个本人使用的简单的nginx配置文件：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
|
[root@dev-huanqiu ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.confuser 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 65535; events{ use epoll; worker_connections 65535;} 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 huan.wangshibo.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; }} |
二、关于FastCGI的几个指令
1）这个指令为FastCGI缓存指定一个路径，目录结构等级，关键字区域存储时间和非活动删除时间。
|
1
|
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m; |
2）指定连接到后端FastCGI的超时时间。
|
1
|
fastcgi_connect_timeout 300; |
3）向FastCGI传送请求的超时时间，这个值是指已经完成两次握手后向FastCGI传送请求的超时时间。
|
1
|
fastcgi_send_timeout 300; |
4）接收FastCGI应答的超时时间，这个值是指已经完成两次握手后接收FastCGI应答的超时时间。
|
1
|
fastcgi_read_timeout 300; |
5）指定读取FastCGI应答第一部分 需要用多大的缓冲区，这里可以设置为fastcgi_buffers指令指定的缓冲区大小，上面的指令指定它将使用1个 16k的缓冲区去读取应答的第一部分，即应答头，其实这个应答头一般情况下都很小（不会超过1k），但是你如果在fastcgi_buffers指令中指 定了缓冲区的大小，那么它也会分配一个fastcgi_buffers指定的缓冲区大小去缓存。
|
1
|
fastcgi_buffer_size 16k; |
6）指定本地需要用多少和多大的缓冲区来 缓冲FastCGI的应答，如上所示，如果一个php脚本所产生的页面大小为256k，则会为其分配16个16k的缓冲区来缓存，如果大于256k，增大 于256k的部分会缓存到fastcgi_temp指定的路径中， 当然这对服务器负载来说是不明智的方案，因为内存中处理数据速度要快于硬盘，通常这个值 的设置应该选择一个你的站点中的php脚本所产生的页面大小的中间值，比如你的站点大部分脚本所产生的页面大小为 256k就可以把这个值设置为16 16k，或者4 64k 或者64 4k，但很显然，后两种并不是好的设置方法，因为如果产生的页面只有32k，如果用4 64k它会分配1个64k的缓冲区去缓存，而如果使用64 4k它会分配8个4k的缓冲区去缓存，而如果使用16 16k则它会分配2个16k去缓存页面，这样看起来似乎更加合理。
|
1
|
fastcgi_buffers 16 16k; |
7）这个指令我也不知道是做什么用，只知道默认值是fastcgi_buffers的两倍。
|
1
|
fastcgi_busy_buffers_size 32k; |
8）在写入fastcgi_temp_path时将用多大的数据块，默认值是fastcgi_buffers的两倍。
|
1
|
fastcgi_temp_file_write_size 32k; |
9）开启FastCGI缓存并且为其制定一个名称。个人感觉开启缓存非常有用，可以有效降低CPU负载，并且防止502错误。但是这个缓存会引起很多问题，因为它缓存的是动态页面。具体使用还需根据自己的需求。
|
1
|
fastcgi_cache TEST |
10）为指定的应答代码指定缓存时间，如上例中将200，302应答缓存一小时，301应答缓存1天，其他为1分钟。
|
1
2
3
|
fastcgi_cache_valid 200 302 1h;fastcgi_cache_valid 301 1d;fastcgi_cache_valid any 1m; |
11）缓存在fastcgi_cache_path指令inactive参数值时间内的最少使用次数，如上例，如果在5分钟内某文件1次也没有被使用，那么这个文件将被移除。
|
1
|
fastcgi_cache_min_uses 1; |
12）不知道这个参数的作用，猜想应该是让nginx知道哪些类型的缓存是没用的。
|
1
|
fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500; |
以上为nginx中FastCGI相关参数，
另外，FastCGI自身也有一些配置需要进行优化，如果你使用php-fpm来管理FastCGI，可以修改配置文件中的以下值：
1）同时处理的并发请求数，即它将开启最多60个子线程来处理并发连接。
|
1
|
<value name="max_children">60</value> |
2）最多打开文件数。
|
1
|
<value name="rlimit_files">65535</value> |
3）每个进程在重置之前能够执行的最多请求数。
|
1
|
<value name="max_requests">65535</value> |
三、关于内核参数的优化，在/etc/sysctl.conf文件内
1）timewait的数量，默认是180000。(Deven:因此如果想把timewait降下了就要把tcp_max_tw_buckets值减小)
|
1
|
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 |
2）允许系统打开的端口范围。
|
1
|
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 |
3）启用TIME-WAIT状态sockets快速回收功能;用于快速减少在TIME-WAIT状态TCP连接数。1表示启用;0表示关闭。但是要特别留意的是：这个选项一般不推荐启用，因为在NAT(Network Address Translation)网络下，会导致大量的TCP连接建立错误，从而引起网站访问故障。
|
1
|
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 |
实际上，net.ipv4.tcp_tw_recycle功能的开启，要需要net.ipv4.tcp_timestamps（一般系统默认是开启这个功能的）这个开关开启后才有效果；
当tcp_tw_recycle 开启时（tcp_timestamps 同时开启，快速回收 socket 的效果达到），对于位于NAT设备后面的 Client来说，是一场灾难！
会导致到NAT设备后面的Client连接Server不稳定（有的 Client 能连接 server，有的 Client 不能连接 server）。
也就是说，tcp_tw_recycle这个功能，是为内部网络（网络环境自己可控 ” ——不存在NAT 的情况）设计的，对于公网环境下，不宜使用。
通常来说，回收TIME_WAIT状态的socket是因为“无法主动连接远端”，因为无可用的端口，而不应该是要回收内存（没有必要）。
即：需求是Client的需求，Server会有“端口不够用”的问题吗？
除非是前端机，需要大量的连接后端服务，也就是充当着Client的角色。
正确的解决这个总是办法应该是：
|
1
2
3
4
|
net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 6553 #默认值范围较小net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 10000 #默认值较小，还可适当调小net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10 |
4）开启重用功能，允许将TIME-WAIT状态的sockets重新用于新的TCP连接。这个功能启用是安全的，一般不要去改动！
|
1
|
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 |
5）开启SYN Cookies，当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理。
|
1
|
net.ipv4.tcp_syncookies = 1 |
6）web应用中listen函数的backlog默认会给我们内核参数的net.core.somaxconn限制到128，而nginx定义的NGX_LISTEN_BACKLOG默认为511，所以有必要调整这个值。
|
1
|
net.core.somaxconn = 262144 |
7）每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目。
net.core.netdev_max_backlog = 262144
8）系统中最多有多少个TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这个数字，孤儿连接将即刻被复位并打印出警告信息。这个限制仅仅是为了防止简单的DoS攻击，不能过分依靠它或者人为地减小这个值，更应该增加这个值(如果增加了内存之后)。
|
1
|
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144 |
9）记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有128M内存的系统而言，缺省值是1024，小内存的系统则是128。
|
1
|
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 |
10）时间戳可以避免序列号的卷绕。一个1Gbps的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间戳能够让内核接受这种“异常”的数据包。
|
1
|
net.ipv4.tcp_timestamps = 1 |
有不少服务器为了提高性能，开启net.ipv4.tcp_tw_recycle选项，在NAT网络环境下，容易导致网站访问出现了一些connect失败的问题
个人建议：
关闭net.ipv4.tcp_tw_recycle选项，而不是net.ipv4.tcp_timestamps；
因为在net.ipv4.tcp_timestamps关闭的条件下，开启net.ipv4.tcp_tw_recycle是不起作用的；而net.ipv4.tcp_timestamps可以独立开启并起作用。
11）为了打开对端的连接，内核需要发送一个SYN并附带一个回应前面一个SYN的ACK。也就是所谓三次握手中的第二次握手。这个设置决定了内核放弃连接之前发送SYN+ACK包的数量。
|
1
|
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1 |
12）在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
|
1
|
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1 |
13）如果套接字由本端要求关闭，这个参数 决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间。对端可以出错并永远不关闭连接，甚至意外当机。缺省值是60秒。2.2 内核的通常值是180秒，你可以按这个设置，但要记住的是，即使你的机器是一个轻载的WEB服务器，也有因为大量的死套接字而内存溢出的风险，FIN- WAIT-2的危险性比FIN-WAIT-1要小，因为它最多只能吃掉1.5K内存，但是它们的生存期长些。
|
1
|
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 |
14）当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时。
|
1
|
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30 |
下面贴出一个本人常用的内核参数的标准配置
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
|
[root@dev-huanqiu ~]# cat /etc/sysctl.confnet.ipv4.ip_forward = 0net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0kernel.sysrq = 0kernel.core_uses_pid = 1net.ipv4.tcp_syncookies = 1 //这四行标红内容，一般是发现大量TIME_WAIT时的解决办法kernel.msgmnb = 65536kernel.msgmax = 65536kernel.shmmax = 68719476736kernel.shmall = 4294967296net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000net.ipv4.tcp_sack = 1net.ipv4.tcp_window_scaling = 1net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 4194304net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304net.core.wmem_default = 8388608net.core.rmem_default = 8388608net.core.rmem_max = 16777216net.core.wmem_max = 16777216net.core.netdev_max_backlog = 262144net.core.somaxconn = 262144net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144net.ipv4.tcp_timestamps = 1 //在net.ipv4.tcp_tw_recycle设置为1的时候，这个选择最好加上net.ipv4.tcp_synack_retries = 1net.ipv4.tcp_syn_retries = 1net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 //开启此功能可以减少TIME-WAIT状态，但是NAT网络模式下打开有可能会导致tcp连接错误，慎重。net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000net.ipv4.ip_conntrack_max = 6553500 |
-------------------------------------记一次小事故----------------------------------------------------
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 这个功能打开后，确实能减少TIME-WAIT状态，习惯上我都会将这个参数打开。
但是也因为这个参数踩过一次坑：
公司的一个发布新闻的CMS后台系统，采用haproxy+keepalived代理架构，后端的real server服务器外网ip全部拿掉。
现象：在某一天早上发文高峰期，CMS后台出现访问故障，重启php服务后会立刻见效，但持续一段时间后，访问就又出现故障。
排查nginx和php日志也没有发现什么，后来google了一下，发现就是net.ipv4.tcp_tw_recycle这个参数捣的鬼！
这种网络架构对于后端的realserver来说是NAT模式，打开这个参数后，会导致大量的TCP连接建立错误，从而引起网站访问故障。
最后将net.ipv4.tcp_tw_recycle设置为0，关闭这个功能后，后台访问即刻恢复正常
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
原文链接：https://blog.csdn.net/bjo2008cn/article/details/54409919
