四、Nginx 性能调优

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一、Nginx 性能调优




1. worker_processes 工作进程最大连接数

  • 每个

    worker

    进程的

    最大连接数

  • 语法:

    worker_connections 'number';
  • 默认:

    worker_connections 1024;

  • 每个

    worker

    进程 都是 单线程 的进程,它们会调用 各个模块 以实现多种多样的功能。
  • 如果 这些模块 确认不会出现 阻塞式 的调用,那么,有多少

    CPU

    内核就应该配置多少个进程。
  • 反之,如果有可能出现 阻塞式 调用,那么需要配置稍多一些的

    worker

    进程。

  • 例如:如果业务方面会致使 用户请求 大量读取 本地磁盘上的静态资源文件,而且服务器上的内存较小,以至于 大部分的请求 访问 静态资源文件 时,都必须读取磁盘(磁头的寻址是缓慢的),而不是内存中的磁盘缓存,那么磁盘

    IO

    调用可能会 阻塞 住

    worker

    进程少量时间,进而导致服务整体性能下降。
# `2`个工作进程
worker_processes 2;



2. worker_cpu_affinity 工作进程绑定 CPU 内核

  • 绑定

    worker

    进程到 指定的

    CPU

    内核。
  • 语法:

    worker_cpu_affinity cpumask[cpumask……];

  • 假定每一个

    worker

    进程都是非常繁忙的,如果多个

    worker

    进程都在抢同一个

    CPU

    ,那么这就会出现 同步问题。
  • 反之,如果每一个

    worker

    进程都独享一个

    CPU

    ,就在 内核的调度 策略上实现了完全的 并发。
  • 注意:

    worker_cpu_affinity

    配置仅对

    Linux

    操作系统有效。

# 如:如果有`2`颗`CPU`内核,就可以进行如下配置
worker_processes 2;
worker_cpu_affinity 10 01;

# 如:如果有`4`颗`CPU`内核,就可以进行如下配置
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 1000 0100 0010 0001;

在这里插入图片描述




3. worker_priority 工作进程优先级

  • 语法:

    worker_priority nice;
  • 默认:

    worker_priority 0;

  • 优先级,由 静态优先级 和 内核 根据 进程执行情况 所做的 动态调整(目前只有

    ±5

    的调整)共同决定。

  1. nice

    值是进程的 静态优先级(它的取值范围是

    -20~+19

    )。


    -20

    是 最高优先级,

    +19

    是 最低优先级。
  • 因此,如果用户希望 Nginx 占有更多的系统资源,那么可以把

    nice

    值配置得更小一些。

    但不建议比 内核进程 的

    nice

    值(通常为

    –5

    )还要小。



4. worker_rlimit_nofile 工作进程可以打开的最大句柄描述符个数

  • 语法:

    worker_rlimit_nofile 'limit';
  • 默认:空。

  • 更改

    worker

    进程的 最大打开文件数限制。
  • 如果 没设置的话,这个值为 操作系统的限制。
  • 设置后你的 操作系统 和 Nginx 可以处理比

    ulimit -a

    更多的文件。
  • 所以把这个值设高,这样 Nginx 就不会有

    too many open files

    问题了。



5. 是否打开 accept 负载均衡锁

  • 语法:

    accept_mutex ['on'|'off']
  • 默认:

    accept_mutext on;



  • accept_mutex



    Nginx

    的 负载均衡锁。
  1. 当某一个

    worker

    进程 建立的连接数量,达到

    worker_connections

    配置的 最大连接数 的

    7/8

    时。
  2. 会大大地减小 该

    worker

    进程 试图建立 新

    TCP

    连接 的机会。


  • accept

    锁默认是打开的。
  1. 如果关闭它,那么 建立

    TCP

    连接 的耗时会更短。


  2. worker

    进程 之间的 负载 会 非常不均衡,因此

    不建议关闭它




6. 使用 accept 锁后到真正建立连接之间的延迟时间

  • 语法:

    accept_mutex_delay 'Nms';
  • 默认:

    accept_mutex_delay 500ms;

  • 在使用

    accept

    锁后,同一时间只有一个

    worker

    进程能够取到

    accept

    锁。
  • 这个

    accept

    锁不是 堵塞锁,如果取不到会立刻返回。
  • 如果只有一个

    worker

    进程 试图取锁而没有取到,他至少要等待

    accept_mutex_delay

    定义的时间才能再次试图取锁。



二、Nginx 高速缓存


  • Redis

    采用

    key-value

    缓存详情页主体

    html



    在这里插入图片描述



1. 静态缓存

  • 问题:当达到

    500 QPS

    的时候,很难继续压测上去。
  • 原因:一个详情页

    html

    页面平均

    150kb

    ,那么在

    500 QPS

    已接近 千兆局域网宽带 极限,必须减少内网通信。

    在这里插入图片描述



  • http

    模块中,添加 缓存区 声明。
http {
	# 指定缓存区的根路径
	proxy_cache_path /data/nginx/cache_item 
	# 缓存层级及目录位数
	# 缓存目录层级最高三层,每层`1~2`个字符表示
	# 如:`1:1:2`表示`一级目录:二级目录:三级目录`
	# `1`表示最后一个字符为目录名、`2`表示最后两个字符为目录名。
	levels=1:1:2 

	# 缓存块名称及内存块大小
	# 超出大小后最早的数据将会被清除
	# 如:`cache_item:500m`表示声明一个名为`cache_item`大小为`500m`的缓存。
	keys_zone=cache_item:500m 
	
	# 最长闲置时间(有效期) 
	# 如:`30d`如果一个数据被闲置`30`天将会被清除
	inactive=30d 
	
	# 缓存区硬盘最大值,超出最大值闲置数据将会被清除
	max_size=10g;
}



  • location

    设定 缓存策略。
location {
	# 指定缓存区,对应`http.keys_zone`中配置的缓存区
	proxy_cache cache_item;
	
	# 通过参数拼装缓存`key` 
	# 如:`$host$uri$is_args$args`以全路径的`md5`值做做为`key`
	proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
	
	# 为不同的`HTTP`状态码设置缓存有效期
	proxy_cache_valid 200 304 12h; 
	
	# 总体缓存时间
	expires 7d; 
}

  • 示例。
http {
	# 缓存声明
	proxy_cache_path /data/nginx/cache_qs levels=1:2 keys_zone=cache_qs:500m inactive=20d max_size=1g;
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述




2. 清除缓存

  • 可以采用第三方模块

    ngx_cache_purge

    实现。
# 下载`ngx_cache_purge`模块包(这⾥`nginx`版本为`1.6.2 purge`对应`2.0`版)
wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

# 查看已安装模块
./sbin/nginx -v

# 进⼊`Nginx`安装包⽬录,重新安装`--add-module`为模块解压的全路径
./configure --prefix=/root/svr/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --
add-module=/root/svr/nginx/models/ngx_cache_purge-2.3

# 重新编译
make

# 拷⻉安装⽬录`/objs/nginx`⽂件⽤于替换原`nginx`⽂件

# 检测查看安装是否成功
nginx -t

  • 清除配置。
location ~ /clear(/.*) {
	# 允许访问的`IP`
	allow 127.0.0.1;
	allow 192.168.0.193;
	# 禁⽌访问的`IP`
	deny all;
	# 配置清除指定缓存区和路径(与`proxy_cache_key`一致)
	proxy_cache_purge cache_item $host$1$is_args$args;
}

  • 测试。
  1. 访问生成缓存文件:

  2. 访问清除缓存文件:

    http://www.qs.com/clear/?a=1


    如果指定缓存不存在,则会报

    404

    错误。



三、Nginx 集群




1. keepalived 安装运行

yum install keepalived

# 配置文件`/etc/keepalived/keepalived.conf`

  • 启动停止。
systemctl start keepalived.service
systemctl stop keepalived.service
systemctl restart keepalived.service

  • 查看日志。
tail -f /var/log/messages