nginx 优化部分 – Have a nice day

nginx 优化部分1

pv与并发转换公式

假设有4台服务器构成集群，nginx-php-memcached-mysql
每天pv500W

pv : 5000000   # 日均请求
rel : 3               # 每个pv带来的总请求
reqtime : 2       # 请求平均时长
host :   1          # 前端服务器
sec  ：86400
fact  ：3           # 峰值请求3倍
conn : ?            # 并发数
计算公式：
并发连接数 = PV / 统计时间 * 页面衍生连接次数 * 请求响应时长 *  请求峰值系数  /  web服务器数量
conn =  pv /  sec *  rel  *  reqtime * fact  /  host 
PV = 并发连接数 * 统计时间 * web服务器数量/ 页面衍生连接次数 / 请求响应时长 / 请求峰值系数
pv =  conn  * sec * host / rel / reqtime / fact

nginx优化

网络
net.core.somaxconn = 4096 允许等待中的监听
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1  tcp连接快速回收
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1    tcp连接重用   
net.ipv4.tcp_syncookies = 0  不抵御洪水攻击

防火墙（必要时可以关闭）
net.nf_conntrack_max = 655350  
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established = 120

文件
fs.file-max = 655350   系统最大文件描述符

进程最大文件描述符 /etc/security/limits.conf
soft nofile 50000
hard nofile 50000

服务
work process  打开的进程数量,为CPU核心数即可
worker_rlimit_nofile 30000; 进程打开文件的最大数量
keepalive_timeout  0; 

php-fpm
pm = static  # 子进程的数量是由 pm.max_children 指令来确定的。
pm.max_children = 32

高性能的服务器的架设

对于高性能网站 ,请求量大,如何支撑?
1方面,要减少请求
对于开发人员----合并css, 背景图片, 减少mysql查询等.
2: 对于运维 nginx的expires ,利用浏览器缓存等,减少查询.
3: 利用cdn来响应请求
4: 最终剩下的,不可避免的请求----服务器集群+负载均衡来支撑.
所以,来到第4步后,就不要再考虑减少请求这个方向了.
而是思考如何更好的响应高并发请求.
大的认识-------既然响应是不可避免的,我们要做的是把工作内容”平均”分给每台服务器.
最理想的状态 每台服务器的性能都被充分利用.

nginx 优化部分2

Nginx 配置文件优化:

worker_processes 8;

Nginx进程数，建议按照CPU核心数来指定。

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

为每个进程分配CPU，以优化性能。

worker_rlimit_nofile 65535;

指定每个Nginx进程打开的最大文件描述符数目，理论值应该与ulimit -n的值保持一致。

use epoll;

使用epoll的I/O模型，适用于Linux内核2.6版本及以后的系统。

worker_connections 65535;

每个进程允许的最多连接数，理论上的最大连接数为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，可以根据系统分页大小来设置。

open_file_cache max=65535 inactive=60s;

为打开文件指定缓存，建议与打开文件数一致，inactive指定文件多长时间没被请求后删除缓存。

open_file_cache_valid 80s;

检查一次缓存的有效信息的时间。

open_file_cache_min_uses 1;

在inactive时间内文件的最少使用次数。

内核参数优化:

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:

启用重用，允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1:

启用SYN Cookies，处理SYN等待队列溢出。

net.core.somaxconn = 262144:

调整连接队列的长度。

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。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144:

记录那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。

net.ipv4.tcp_timestamps = 0:

关闭时间戳以避免序列号的卷绕。

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1:

决定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:

决定套接字保持在FIN-WAIT-2状态的时间。

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。

内核优化设置（sysctl.conf）：

# 用于性能优化的内核设置

# 禁用IP转发（不作为路由器）
net.ipv4.ip_forward = 0

# 启用反向路径过滤以提高安全性
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

# 禁用接受源路由
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

# 禁用SysRq键，以提高安全性
kernel.sysrq = 0

# 生成包含进程ID的核心转储文件
kernel.core_uses_pid = 1

# 启用TCP syncookies以防范SYN洪泛攻击
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

# 设置POSIX消息队列的最大大小
kernel.msgmnb = 65536
kernel.msgmax = 65536

# 设置共享内存段的最大大小
kernel.shmmax = 68719476736

# 设置共享内存的总大小
kernel.shmall = 4294967296

# 设置TIME_WAIT套接字的最大数量
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

# 启用TCP SACK（选择确认）
net.ipv4.tcp_sack = 1

# 启用TCP窗口缩放
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

# 设置TCP读取缓冲区的大小
net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 4194304

# 设置TCP写入缓冲区的大小
net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304

# 设置网络接口默认的写入缓冲区大小
net.core.wmem_default = 8388608

# 设置网络接口默认的读取缓冲区大小
net.core.rmem_default = 8388608

# 设置网络接口读取缓冲区的最大大小
net.core.rmem_max = 16777216

# 设置网络接口写入缓冲区的最大大小
net.core.wmem_max = 16777216

# 设置网络接口接收数据包的最大积压数
net.core.netdev_max_backlog = 262144

# 设置TCP连接队列的最大长度
net.core.somaxconn = 262144

# 设置系统中允许的孤儿套接字的最大数量
net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800

# 设置未收到客户端确认信息的连接请求的最大值
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

# 禁用TCP时间戳，防止序列号卷绕
net.ipv4.tcp_timestamps = 0

# 设置放弃连接之前发送SYN+ACK包的数量
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

# 设置放弃建立连接之前发送SYN包的数量
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

# 启用TIME_WAIT快速回收
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

# 启用重用TIME_WAIT套接字用于新的TCP连接
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

# 设置TCP内存管理参数
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000

# 设置套接字由本端要求关闭时保持在FIN-WAIT-2状态的时间
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

# 设置TCP连接的保持活动时间
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

# 设置本地端口范围
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

系统连接数优化：

bashCopy code
# Increase the maximum number of open file descriptors
ulimit -n 65535
ulimit -u 65535

或者通过修改配置文件：
1在 /etc/rc.local 中增加一行 ulimit -SHn 65535
2在 /etc/profile 中增加一行 ulimit -SHn 65535
3在 /etc/security/limits.conf 中增加：

confCopy code
# Set soft and hard limits for open file descriptors and processes
* soft nofile 65535
* hard nofile 65535
* soft nproc 65535
* hard nproc 65535

Nginx 配置文件：

nginxCopy code
# Nginx server configuration
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 4k;
    fastcgi_buffers 8 4k;
    fastcgi_busy_buffers_size 8k;
    fastcgi_temp_file_write_size 8k;
    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;
    }
}

这些注释将帮助您更好地理解每个配置项的作用。

六、关于FastCGI 的几个指令：
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_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_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 4k;
指定读取FastCGI 应答第一部分需要用多大的缓冲区，一般第一部分应答不会超过1k，由于页面大小为4k，所以这里设置为4k。
fastcgi_buffers 8 4k;
指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲FastCGI 的应答。
fastcgi_busy_buffers_size 8k;
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 8k;
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。
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。

nginx 优化部分1

nginx 优化部分2

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