Nginx性能优化 – 徐亮偉架构师之路~

1.性能优化概述
2.压力测试工具
3.影响性能指标
4.系统性能优化
5.Nginx性能优化

徐亮伟, 江湖人称标杆徐。多年互联网运维工作经验，曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。擅长Web集群架构与自动化运维，曾负责国内某大型电商运维工作。
个人博客”徐亮伟架构师之路“累计受益数万人。
笔者Q:552408925、572891887
架构师群:471443208

该博客文章同步视频在51cto上线了,想详细了解的朋友可以点击下方视频链接地址
[构建Nginx知识体系WebServer传送门](http://edu.51cto.com/course/13416.html)

1.性能优化概述

在做性能优化前, 我们需要对如下进行考虑

1.当前系统结构瓶颈
- 观察指标
- 压力测试
2.了解业务模式
- 接口业务类型
- 系统层次化结构
3.性能与安全
- 性能好安全弱
- 安全好性能低

2.压力测试工具

1.安装压力测试工具ab

[root@nginx-lua ~]# yum install httpd-tools -y

2.了解压测工具使用方式

[root@nginx-lua ~]# ab -n 200 -c 2 http://127.0.0.1/

//-n总的请求次数
//-c并发请求数
//-k是否开启长连接

3.配置Nginx静态网站与tomcat动态网站环境

[root@nginx-lua conf.d]# cat jsp.conf 
server {
        server_name localhost;
        listen 80;
        location / {
                root /soft/code;
                try_files $uri @java_page;
                index index.jsp index.html;
        }
        location @java_page{
                proxy_pass http://192.168.56.20:8080;
        }
}

//分别给Nginx准备静态网站
[root@nginx-lua ~]# cat /soft/code/bgx.html 
<h1> Ab Load </h1>
//给Tomcat准备静态网站文件
[root@tomcat-node1-20 ROOT]# cat /soft/tomcat-8080/webapps/ROOT/bgx.html 
<h1> Ab Load </h1>

4.使用ab工具进行压力测试

//进行压力测试
[root@Nginx conf.d]# ab -n2000 -c2  http://127.0.0.1/bgx.html
...
Server Software:        nginx/1.12.2
Server Hostname:        127.0.0.1
Server Port:            80

Document Path:          /bgx.html
Document Length:        19 bytes

Concurrency Level:      200
# 总花费总时长
Time taken for tests:   1.013 seconds
# 总请求数
Complete requests:      2000
# 请求失败数
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
# 每秒多少请求/s(总请求出/总共完成的时间)
Requests per second:    9333.23 [#/sec] (mean)
# 客户端访问服务端, 单个请求所需花费的时间
Time per request:       101.315 [ms] (mean)
# 服务端处理请求的时间
Time per request:       0.507 [ms] (mean, across all concurrent requests)
# 判断网络传输速率, 观察网络是否存在瓶颈
Transfer rate:          491.58 [Kbytes/sec] received

5.将nginx下的bgx文件移走, 再次压测会由tomcat进行处理

Concurrency Level:      200
Time taken for tests:   1.028 seconds
Complete requests:      2000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
Requests per second:    1945.09 [#/sec] (mean)
Time per request:       102.823 [ms] (mean)
Time per request:       0.514 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          484.37 [Kbytes/sec] received

3.影响性能指标

影响性能方便整体关注

1.网络
- 网络的流量
- 网络是否丢包
- 这些会影响http的请求与调用
2.系统
- 硬件有没有磁盘损坏,磁盘速率
- 系统负载、内存、系统稳定性
3.服务
- 连接优化、请求优化
- 根据业务形态做对应的服务设置
4.程序
- 接口性能
- 处理速度
- 程序执行效率
5.数据库

每个架构服务与服务之间都或多或少有一些关联, 我们需要将整个架构进行分层, 找到对应系统或服务的短板, 然后进行优化

4.系统性能优化

文件句柄, Linux一切皆文件，文件句柄可以理解为就是一个索引
- 文件句柄会随着我们进程的调用频繁增加
- 系统默认对文件句柄有限制，不能让一个进程无限的调用
- 需要限制每个进程和每个服务使用多大的文件句柄
- 文件句柄是必须要调整的优化参数
设置方式
- 系统全局性修改
- 用户局部性修改
- 进程局部性修改

vim /etc/security/limits.conf
//针对root用户
root soft nofile 65535
root hard nofile 65535
//所有用户, 全局
* soft nofile 25535
* hard nofile 25535

//对于Nginx进程
worker_rlimit_nofile 45535;

//root用户 
//soft提醒
//hard限制 
//nofile文件数配置项
//65535最大大小

5.Nginx性能优化

CPU亲和, 减少进程之间不断频繁迁移, 减少性能损耗

1.查看当前CPU物理状态

[root@nginx ~]# lscpu |grep "CPU(s)"
CPU(s):                24
On-line CPU(s) list:   0-23
NUMA node0 CPU(s):     0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22
NUMA node1 CPU(s):     1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23

//2颗物理cpu,没颗cpu12核心, 总共24核心

2.将Nginx worker进程绑到不同的核心上

//启动多少worker进程, 官方建议和cpu核心一致, 第一种绑定组合方式
#worker_processes 24;
#worker_cpu_affinity 000000000001 000000000010 000000000100 000000001000 000000010000 000000100000 000001000000 000010000000 000100000000 001000000000 010000000000 10000000000;

//第二种方式
#worker_processes 2;
#worker_cpu_affinity 101010101010 010101010101;

//最佳方式绑定方式
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

3.查看nginx worker进程绑定至对应cpu

ps -eo pid,args,psr|grep [n]ginx

4.Nginx通用优化配置文件

[root@nginx ~]# cat nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /run/nginx.pid;
#调整至1w以上,负荷较高建议2-3w以上
worker_rlimit_nofile 35535;

events {
    use epoll;
#限制每个进程能处理多少个连接请求,10240x16
    worker_connections 10240;
}

http {
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
# 统一使用utf-8字符集
    charset utf-8;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

# Core module
    sendfile            on;
# 静态资源服务器建议打开
    tcp_nopush          on;
# 动态资源服务建议打开,需要打开keepalived
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;

# Gzip module
    gzip on;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\.";
    gzip_http_version 1.1;

# Virtal Server
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

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