如何优化Nginx的处理性能


Nginx是一个很强大的高性能Web和反向代理服务,它具有很多非常优越的特性,在连接高并发的情况下,Nginx是Apache服务不错的替代品。其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好,因此国内知名大厂例如:淘宝,京东,百度,新浪,网易,腾讯等等都在使用Nginx网站。

在我们的日常工作学习中,我们会该如何去优化自己的Nginx服务器?遇到以下问题我们该如何处理呢?

如何自定义返回给客户端的404错误页面

优化前,客户端使用浏览器访问不存在的页面,会提示404文件未找到。
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面

修改Nginx配置文件,自定义报错页面。
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
    charset utf-8;                    //仅在需要中文时修改该选项
error_page   404  /404.html;    //自定义错误页面
.. ..
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/404.html        //生成错误页面
Oops,No NO no page …

[root@proxy ~]# nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态,否则运行该命令会报错,报错信息如下:
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

优化后,客户端使用浏览器访问不存在的页面,会提示自己定义的40x.html页面。
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面

常见的http状态码可用参考表所示:
1.png

如何查看服务器状态信息(非常重要的功能)

编译安装时使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块。
[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \
> --with-http_ssl_module                        //开启SSL加密功能
> --with-stream                                //开启TCP/UDP代理模块
> --with-http_stub_status_module                //开启status状态页面
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install    //编译并安装

启用Nginx服务并查看监听端口状态。

ss命令可以查看系统中启动的端口信息,该命令常用选项如下:
  • -a显示所有端口的信息
  • -n以数字格式显示端口号
  • -t显示TCP连接的端口
  • -u显示UDP连接的端口
  • -l显示服务正在监听的端口信息,如httpd启动后,会一直监听80端口
  • -p显示监听端口的服务名称是什么(也就是程序名称)


注意:在RHEL7系统中可以使用ss命令替代netstat命令,功能一样,选项一样。
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep nginx
tcp        0        0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        10441/nginx
[root@proxy ~]# ss  -anptu  |  grep nginx

修改Nginx配置文件,定义状态页面。
[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
… …
location /status {
            stub_status on;
             #allow IP地址;
             #deny IP地址;
    }
… …
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

优化后,查看状态页面信息。
[root@proxy ~]# curl  http://192.168.4.5/status
Active connections: 1 
server accepts handled requests
10 10 3 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

  • Active connections:当前活动的连接数量。
  • Accepts:已经接受客户端的连接总数量。
  • Handled:已经处理客户端的连接总数量。(一般与accepts一致,除非服务器限制了连接数量)。
  • Requests:客户端发送的请求数量。
  • Reading:当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
  • Writing:当前服务器正在写响应信息的数量。
  • Waiting:当前多少客户端在等待服务器的响应。


优化Nginx并发量

优化前使用ab高并发测试。
[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient)
socket: Too many open files (24)                //提示打开文件数量过多

修改Nginx配置文件,增加并发量。
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
worker_processes  2;                    //与CPU核心数量一致
events {
worker_connections 65535;        //每个worker最大并发连接数
}
.. ..
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

优化Linux内核参数(最大文件数量)。
[root@proxy ~]# ulimit -a                        //查看所有属性值
[root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000                //设置硬限制(临时规则)
[root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000                //设置软限制(临时规则)
[root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf
.. ..
*               soft    nofile            100000
*               hard    nofile            100000

#该配置文件分4列,分别如下:
#用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值

优化后测试服务器并发量(因为客户端没调内核参数,所以在proxy测试)。
[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/

优化Nginx数据包头缓存

优化前,使用脚本测试长头部请求是否能获得响应。
[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL                                //经过5000次循环后,生成一个长的URL地址栏
[root@proxy ~]# ./buffer.sh
.. ..
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>        //提示头部信息过大

修改Nginx配置文件,增加数据包头部缓存大小。
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
http {
client_header_buffer_size    1k;        //默认请求包头信息的缓存    
large_client_header_buffers  4 4k;        //大请求包头部信息的缓存个数与容量
.. ..
}
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

优化后,使用脚本测试长头部请求是否能获得响应。
[root@proxy ~]# cat buffer.sh 
#!/bin/bash
URL=http://192.168.4.5/index.html?
for i in {1..5000}
do
URL=${URL}v$i=$i
done
curl $URL
[root@proxy ~]# ./buffer.sh

浏览器本地缓存静态数据

使用Firefox浏览器查看缓存。

以Firefox浏览器为例,在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息,如图所示,点击List Cache Entries可以查看详细信息。
2.png

清空Firefox本地缓存数据,如图所示。
3.png

改Nginx配置文件,定义对静态页面的缓存时间。
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
    location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
    }
location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ {
expires        30d;            //定义客户端缓存时间为30天
}
}
[root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
#请先确保nginx是启动状态,否则运行该命令会报错,报错信息如下:
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

优化后,使用Firefox浏览器访问图片,再次查看缓存信息。
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg

在Firefox地址栏内输入about:cache,查看本地缓存数据,查看是否有图片以及过期时间是否正确。

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