美文网首页来到JavaEEngx_luanginx
nginx优化单台机器抗10万并发

nginx优化单台机器抗10万并发

作者: yichen_china | 来源:发表于2018-12-17 14:26 被阅读358次

    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_processes 8;
    nginx进程数,建议按照cpu数目来指定,一般为它的倍数。

    worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
    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_nofile 102400;

    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。

    use epoll;
    使用epoll的I/O模型,这个不用说了吧。

    worker_connections 102400;
    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_timeout 60;
    keepalive超时时间。
    client_header_buffer_size 4k;
    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getconf PAGESIZE取得。

    open_file_cache max=102400 inactive=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_valid 30s;
    这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
    open_file_cache_min_uses 1;
    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 = 1024 65000
    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-WAIT sockets重新用于新的TCP连接。
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    开启SYN Cookies,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。
    net.core.netdev_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 = 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

    下面是一个简单的nginx配置文件:

    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;

    }

    }

    关于FastCGI的几个指令:

    fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=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_timeout 300;

    指定连接到后端FastCGI的超时时间。

    fastcgi_send_timeout 300;

    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_timeout 300;

    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_size 16k;

    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_buffers 16 16k;

    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16 16k,或者4 64k 或者64 4k,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4 64k它会分配1个64k的缓冲区去缓存,而如果使用64 4k它会分配8个4k的缓冲区去缓存,而如果使用16 16k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_size 32k;

    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_size 32k;

    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_cache TEST

    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_valid 200 302 1h;

    fastcgi_cache_valid 301 1d;

    fastcgi_cache_valid any 1m;

    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_uses 1; |

    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_stale error timeout invalid_header http_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:

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

    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。

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

    最多打开文件数。

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

    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 -c 30000 -t 600 http://www.yanghengfei.com/ 命令后的测试结果:

    使用netstat过滤后的连接数:

    image.png

    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:

    image.png

    未使用FastCGI缓存之前的服务器负载:

    image.png

    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:

    image.png

    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。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:nginx优化单台机器抗10万并发

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/muoqkqtx.html