nginx优化 突破十万并发.docx
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nginx优化突破十万并发
nginx优化突破十万并发
nginx的安装与基本配置文档网上已经有很多了，但具体讲优化的文章还比较少，偶尔发现有这么一篇《nginx优化突破十万并发》仔细拜读后，转至此做以收藏，感谢原作的辛苦编写。
一般来说nginx配置文件中对优化比较有作用的为以下几项：
worker_processes8;
nginx进程数，建议按照cpu数目来指定，一般为它的倍数。
worker_cpu_affinity0000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000;
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。
worker_rlimit_nofile102400;
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。
useepoll;
使用epoll的I/O模型，这个不用说了吧。
worker_connections102400;
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。
keepalive_timeout60;
keepalive超时时间。
client_header_buffer_size4k;
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getconfPAGESIZE取得。
open_file_cachemax=102400inactive=20s;
这个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。
open_file_cache_valid30s;
这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
open_file_cache_min_uses1;
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。
关于内核参数的优化：
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=6000
timewait的数量，默认是180000。
net.ipv4.ip_local_port_range=102465000
允许系统打开的端口范围。
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1
启用timewait快速回收。
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
开启重用。
允许将TIME-WAITsockets重新用于新的TCP连接。
net.ipv4.tcp_syncookies=1
开启SYNCookies，当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理。
net.core.somaxconn=262144
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。
dev_max_backlog=262144
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.ipv4.tcp_max_orphans=262144
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）。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=262144
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。
net.ipv4.tcp_timestamps=0
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。
这里需要将其关掉。
net.ipv4.tcp_synack_retries=1
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。
net.ipv4.tcp_syn_retries=1
在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。
net.ipv4.tcp_fin_timeout=1
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。
net.ipv4.tcp_keepalive_time=30
当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。
缺省是2小时。
下面贴一个完整的内核优化设置：
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=4096873804194304
net.ipv4.tcp_wmem=4096163844194304
net.core.wmem_default=8388608
net.core.rmem_default=8388608
net.core.rmem_max=16777216
net.core.wmem_max=16777216
dev_max_backlog=262144
net.core.somaxconn=262144
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=94500000915000000927000000
net.ipv4.tcp_fin_timeout=1
net.ipv4.tcp_keepalive_time=30
net.ipv4.ip_local_port_range=102465000
下面是一个简单的nginx配置文件：
userwwwwww;
worker_processes8;
worker_cpu_affinity00000001000000100000010000001000000100000010000001000000;
error_log/www/log/nginx_error.logcrit;
pid/usr/local/nginx/nginx.pid;
worker_rlimit_nofile204800;
events
{
useepoll;
worker_connections204800;
}
http
{
includemime.types;
default_typeapplication/octet-stream;
charsetutf-8;
server_names_hash_bucket_size128;
client_header_buffer_size2k;
large_client_header_buffers44k;
client_max_body_size8m;
sendfileon;
tcp_nopushon;
keepalive_timeout60;
fastcgi_cache_path/usr/local/nginx/fastcgi_cachelevels=1:
2
keys_zone=TEST:
10m
inactive=5m;
fastcgi_connect_timeout300;
fastcgi_send_timeout300;
fastcgi_read_timeout300;
fastcgi_buffer_size16k;
fastcgi_buffers1616k;
fastcgi_busy_buffers_size16k;
fastcgi_temp_file_write_size16k;
fastcgi_cacheTEST;
fastcgi_cache_valid2003021h;
fastcgi_cache_valid3011d;
fastcgi_cache_validany1m;
fastcgi_cache_min_uses1;
fastcgi_cache_use_staleerrortimeoutinvalid_headerhttp_500;
open_file_cachemax=204800inactive=20s;
open_file_cache_min_uses1;
open_file_cache_valid30s;
tcp_nodelayon;
gzipon;
gzip_min_length1k;
gzip_buffers416k;
gzip_http_version1.0;
gzip_comp_level2;
gzip_typestext/plainapplication/x-javascripttext/cssapplication/xml;
gzip_varyon;
server
{
listen8080;
server_name;
indexindex.phpindex.htm;
root/www/html/;
location/status
{
stub_statuson;
}
location~.*\.（php|php5）?
$
{
fastcgi_pass127.0.0.1:
9000;
fastcgi_indexindex.php;
includefcgi.conf;
}
location~.*\.（gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css）$
{
expires30d;
}
log_formataccess'$remote_addr-$remote_user[$time_local]"$request"'
'$status$body_bytes_sent"$http_referer"'
'"$http_user_agent"$http_x_forwarded_for';
access_log/www/log/access.logaccess;
}
}
关于FastCGI的几个指令：
fastcgi_cache_path/usr/local/nginx/fastcgi_cachelevels=1:
2keys_zone=TEST:
10minactive=5m;
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。
fastcgi_connect_timeout300;
指定连接到后端FastCGI的超时时间。
fastcgi_send_timeout300;
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。
fastcgi_read_timeout300;
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。
fastcgi_buffer_size16k;
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。
fastcgi_buffers1616k;
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1616k，或者464k或者644k，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464k它会分配1个64k的缓冲区去缓存，而如果使用644k它会分配8个4k的缓冲区去缓存，而如果使用1616k则它会分配2个16k去缓存页面，这样看起来似乎更加合理。
fastcgi_busy_buffers_size32k;
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。
fastcgi_temp_file_write_size32k;
在写入fastcgi_temp_path时将用多大的数据块，默认值是fastcgi_buffers的两倍。
fastcgi_cacheTEST
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。
fastcgi_cache_valid2003021h;
fastcgi_cache_valid3011d;
fastcgi_cache_validany1m;
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。
fastcgi_cache_min_uses1;
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。
fastcgi_cache_use_staleerrortimeoutinvalid_headerhttp_500;
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。
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：
60
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。
102400
最多打开文件数。
204800
每个进程在重置之前能够执行的最多请求数。
下面贴几张测试结果图。
静态页面为我在squid配置4W并发那篇文章中提到的测试文件，下图为同时在6台机器运行webbench-c30000-t600命令后的测试结果：
使用netstat过滤后的连接数：
php页面在status中的结果（php页面为调用phpinfo）：
php页面在netstat过滤后的连接数：
未使用FastCGI缓存之前的服务器负载：
此时打开php页面已经有些困难，需要进行多次刷新才能打开。
上图中cpu0负载偏低是因为测试时将网卡中断请求全部分配到cpu0上，并且在nginx中开启7个进程分别制定到cpu1-7。
使用FastCGI缓存之后：
此时可以很轻松的打开php页面。
这个测试并没有连接到任何数据库，所以并没有什么参考价值，不过不知道上述测试是否已经到达极限，根据内存和cpu的使用情况来看似乎没有，但是已经没有多余的机子来让我运行webbench了。
囧，但至少可以说明加载FastCGI缓存之后，还有是些效果的。
以图为证嘛。
参考资料：
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