nginx - 性能優化,突破十萬併發

一般來說nginx配置文件中對優化比較有作用的爲以下幾項:
worker_processes 8;

nginx進程數,建議按照cpu數目來指定,一般爲它的倍數。
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
爲每個進程分配cpu,上例中將8個進程分配到8個cpu,當然可以寫多個,或者將一個進程分配到多個cpu。

worker_rlimit_nofile 102400;

這個指令是指當一個nginx進程打開的最多文件描述符數目,理論值應該是最多打開文件數(ulimit -n)與nginx進程數相除,但是nginx分配請求並不是那麼均勻,所以最好與ulimit -n的值保持一致。

use epoll;

使用epoll的I/O模型,這個不用說了吧。

worker_connections 102400;

每個進程允許的最多連接數,理論上每臺nginx服務器的最大連接數爲worker_processes*worker_connections。

keepalive_timeout 60;

keepalive超時時間。

client_header_buffer_size 4k;

客戶端請求頭部的緩衝區大小,這個可以根據你的系統分頁大小來設置,一般一個請求的頭部大小不會超過1k,不過由於一般系統分頁都要大於1k,所以這裏設置爲分頁大小。分頁大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。

open_file_cache max=102400 inactive=20s;

這個將爲打開文件指定緩存,默認是沒有啓用的,max指定緩存數量,建議和打開文件數一致,inactive是指經過多長時間文件沒被請求後刪除緩存。

open_file_cache_valid 30s;

這個是指多長時間檢查一次緩存的有效信息。

open_file_cache_min_uses 1;

open_file_cache指令中的inactive參數時間內文件的最少使用次數,如果超過這個數字,文件描述符一直是在緩存中打開的,如上例,如果有一個文件在inactive時間內一次沒被使用,它將被移除。

關於內核參數的優化:

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

timewait的數量,默認是180000。(Deven:因此如果想把timewait降下了就要把tcp_max_tw_buckets值減小)

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

啓用timewait快速回收。

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

開啓重用。允許將TIME-WAIT sockets重新用於新的TCP連接。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

開啓SYN Cookies,當出現SYN等待隊列溢出時,啓用cookies來處理。

net.core.somaxconn = 262144

web應用中listen函數的backlog默認會給我們內核參數的net.core.somaxconn限制到128,而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG默認爲511,所以有必要調整這個值。

net.core.netdev_max_backlog = 262144

每個網絡接口接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時,允許送到隊列的數據包的最大數目。

net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144

系統中最多有多少個TCP套接字不被關聯到任何一個用戶文件句柄上。如果超過這個數字,孤兒連接將即刻被複位並打印出警告信息。這個限制僅僅是爲了防止簡單的DoS***,不能過分依靠它或者人爲地減小這個值,更應該增加這個值(如果增加了內存之後)。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

記錄的那些尚未收到客戶端確認信息的連接請求的最大值。對於有128M內存的系統而言,缺省值是1024,小內存的系統則是128。

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

時間戳可以避免序列號的卷繞。一個1Gbps的鏈路肯定會遇到以前用過的序列號。時間戳能夠讓內核接受這種“異常”的數據包。這裏需要將其關掉。

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

爲了打開對端的連接,內核需要發送一個SYN並附帶一個迴應前面一個SYN的ACK。也就是所謂三次握手中的第二次握手。這個設置決定了內核放棄連接之前發送SYN+ACK包的數量。

net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

在內核放棄建立連接之前發送SYN包的數量。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

如 果套接字由本端要求關閉,這個參數 決定了它保持在FIN-WAIT-2狀態的時間。對端可以出錯並永遠不關閉連接,甚至意外當機。缺省值是60秒。2.2 內核的通常值是180秒,你可以按這個設置,但要記住的是,即使你的機器是一個輕載的WEB服務器,也有因爲大量的死套接字而內存溢出的風險,FIN- WAIT-2的危險性比FIN-WAIT-1要小,因爲它最多隻能吃掉1.5K內存,但是它們的生存期長些。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

當keepalive起用的時候,TCP發送keepalive消息的頻度。缺省是2小時。

下面貼一個完整的內核優化設置:

引用
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 = 4096 87380 4194304
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304
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 = 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 = 94500000 915000000 927000000
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

net.ipv4.ip_conntrack_max = 6553500

下面是一個簡單的nginx配置文件:

引用
user 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 204800;

events
{
use epoll;
worker_connections 204800;
}

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 backup.aiju.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;
   }

}

關於FastCGI的幾個指令:

fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m;

這個指令爲FastCGI緩存指定一個路徑,目錄結構等級,關鍵字區域存儲時間和非活動刪除時間。

fastcgi_connect_timeout 300;

指定連接到後端FastCGI的超時時間。

fastcgi_send_timeout 300;

向FastCGI傳送請求的超時時間,這個值是指已經完成兩次握手後向FastCGI傳送請求的超時時間。

fastcgi_read_timeout 300;

接收FastCGI應答的超時時間,這個值是指已經完成兩次握手後接收FastCGI應答的超時時間。

fastcgi_buffer_size 16k;

指定讀取FastCGI應答第一部分 需要用多大的緩衝區,這裏可以設置爲fastcgi_buffers指令指定的緩衝區大小,上面的指令指定它將使用1個 16k的緩衝區去讀取應答的第一部分,即應答頭,其實這個應答頭一般情況下都很小(不會超過1k),但是你如果在fastcgi_buffers指令中指 定了緩衝區的大小,那麼它也會分配一個fastcgi_buffers指定的緩衝區大小去緩存。

fastcgi_buffers 16 16k;

指定本地需要用多少和多大的緩衝區來 緩衝FastCGI的應答,如上所示,如果一個php腳本所產生的頁面大小爲256k,則會爲其分配16個16k的緩衝區來緩存,如果大於256k,增大 於256k的部分會緩存到fastcgi_temp指定的路徑中, 當然這對服務器負載來說是不明智的方案,因爲內存中處理數據速度要快於硬盤,通常這個值 的設置應該選擇一個你的站點中的php腳本所產生的頁面大小的中間值,比如你的站點大部分腳本所產生的頁面大小爲 256k就可以把這個值設置爲16 16k,或者4 64k 或者64 4k,但很顯然,後兩種並不是好的設置方法,因爲如果產生的頁面只有32k,如果用4 64k它會分配1個64k的緩衝區去緩存,而如果使用64 4k它會分配8個4k的緩衝區去緩存,而如果使用16 16k則它會分配2個16k去緩存頁面,這樣看起來似乎更加合理。

fastcgi_busy_buffers_size 32k;

這個指令我也不知道是做什麼用,只知道默認值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_temp_file_write_size 32k;

在寫入fastcgi_temp_path時將用多大的數據塊,默認值是fastcgi_buffers的兩倍。

fastcgi_cache TEST

開啓FastCGI緩存並且爲其制定一個名稱。個人感覺開啓緩存非常有用,可以有效降低CPU負載,並且防止502錯誤。但是這個緩存會引起很多問題,因爲它緩存的是動態頁面。具體使用還需根據自己的需求。

fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
fastcgi_cache_valid 301 1d;
fastcgi_cache_valid any 1m;

爲指定的應答代碼指定緩存時間,如上例中將200,302應答緩存一小時,301應答緩存1天,其他爲1分鐘。

fastcgi_cache_min_uses 1;

緩存在fastcgi_cache_path指令inactive參數值時間內的最少使用次數,如上例,如果在5分鐘內某文件1次也沒有被使用,那麼這個文件將被移除。

fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;

不知道這個參數的作用,猜想應該是讓nginx知道哪些類型的緩存是沒用的。
以上爲nginx中FastCGI相關參數,另外,FastCGI自身也有一些配置需要進行優化,如果你使用php-fpm來管理FastCGI,可以修改配置文件中的以下值:

<value name="max_children">60</value>

同時處理的併發請求數,即它將開啓最多60個子線程來處理併發連接。

<value name="rlimit_files">102400</value>

最多打開文件數。

<value name="max_requests">204800</value>

每個進程在重置之前能夠執行的最多請求數。

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