1）网站架构优化体系说明（面试）
面试时怎么说：
先说体系，再说具体
2）网站架构的优化具体操作部分（nginx）
网站安全的维度
网站性能的维度
网站管理有关的维度
用户体验的维度
3）动态解析服务具体优化部分（PHP）
4）数据库的优化（mysql）
02.网站架构优化体系说明
用户访问网站架构的过程
客户端浏览器 -----> DNS服务器 ----->防火墙设备 ----->负载均衡服务器 ----->nginx网站服务器 ----> PHP服务器 ------>数据库服务器
网络小技巧：加一个稳定器小设备。
优化方面：
①DNS服务器处做一个智能解析，让用户使用较近的DNS服务器，加快域名解析；如果是云主机服务器的情况，使用CDN缓存加速技术
②防火墙设备优化 数据包处理 做好数据包的映射
③负载均衡设备优化 性能优化 缓存优化 当用户访问网站时，如果是热点设备，就不联系后端的web服务器或者数据库服务器，直接在负载服务器上处理用户的请求，减少后端服务器的压力。（但是个人认为，nginx负载均衡数据包的进出都是经过nginx，nginx服务的压力本来就不算小，容易成为架构的短板点）
④PHP服务性能优化缓存，减轻后端web以及数据库服务器的压力
⑤数据库服务器的优化 数据信息的优化（索引的使用）数据库服务器搭建集群
网站架构示意图：
总结：
01.对前端DNS服务做好相应的优化
02.对负载均衡服务做好相应优化
03.对网站服务进行相应的优化
04.对动态信息做优化（缓存配置优化）
05.对数据库服务进行相应优化
03.网站架构优化具体操作部分
前期环境准备：
编译安装好nginx服务
因为需要加载一个特殊的模块，所以将编译的命令拿来
./configure --prefix=/application/nginx-1.16.1/ --sbin-path=/usr/bin/ --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --add-module=../ngx_cache_purge-2.3
网站安全角度
1）隐藏网站服务版本号信息
作用说明：尽可能不要泄露网站资源信息
参考资料：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_core_module.html#server_tokens
实现方式：
Syntax: server_tokens on | off;
Default: server_tokens on;
Context: http, server,
举例配置：
配置前，访问时会出现版本号
[root@rsync nginx-1.16.1]# curl -I 10.0.0.41
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.16.1
Date: Sat, 28 Mar 2020 12:17:01 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Sat, 28 Mar 2020 12:16:21 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5e7f4015-264"
Accept-Ranges: bytes
配置信息：
server {
listen 80;
server_tokens off;
server_name localhost;
配置完重启后再操作查看效果：
[root@rsync conf]# curl -I 10.0.0.41
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Sat, 28 Mar 2020 12:51:29 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Sat, 28 Mar 2020 12:16:21 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5e7f4015-264"
Accept-Ranges: bytes
2）隐藏网站服务名称信息
作用说明：尽可能不要泄露网站资源/情况信息
实现方式：需要利用编译安装隐藏服务程序名称
第一个历程：修改源码包文件信息
nginx-x.x.x/src/core/nginx.h
#define NGINX_VERSION "1.6.3" #<- 定义Nginx版本函数
#define NGINX_VER "OWS/" NGINX_VERSION #<- 定义Nginx名称加版本函数
#define NGINX_VAR "OW
nginx-x.x.x/src/http/ngx_http_header_filter_module.c
49：static char ngx_http_server_string[] = "Server：nginx " CRLF； #<- 修改本行结尾的nginx。
nginx-x.x.x/src/http/ngx_http_special_response.c
static u_char ngx_http_error_full_tail[] =
"<hr><center>"NGINX_VER"(http://oldboy.blog.51cto.com)</center>"CRLF
#<- 错误提示信息说明
"<hr><center>"NGINX_VER"<a href=http://oldboy.blog.51cto.com>(http://oldboy.blog.51cto.com)</a>
</center>"CRLF
#<- 错误提示超链接说明
3）修改nginx服务默认管理用户
作用说明：不要将root用户作为映射用户和管理员用户
实现方式：
Syntax: user user [group];
Default: user nobody nobody;
Context: main
网站性能角度
1）优化服务进程数量
作用说明：提升网站服务处理并发能力
实现方式：
worker_processes 1; --指定nginx要开启的进程数，结尾数字就是进程的个数
说明：添加worker进程数量建议 = 总的CPU核心数 提升2CPU核心数
2）优化服务单个进程最大连接数
作用说明：提升网站服务处理并发能力
实现方式：
worker_connections 1024 #<- 指定单个进程并发连接数量
说明：添加连接数量建议 总的并发连接数=worker进程数量每个进程连接数据< 系统文件打开数量
3）优化指定nginx服务文件打开数量
作用说明：直接设置nginx程序文件打开数量
实现方式：
worker_rlimit_nofile 1024;
4）优化绑定不同的nginx进程到不同的CPU上
作用说明：将nginx进程信息尽可能平均到多颗CPU进行处理，有效平均硬件资源
实现方式
方式一：CPU4个核心时，分配方式
worker_processes 4；
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000；
方式二：CPU8核心时，分配方式
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000；
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000 0001 0010 0100 1000；
方式三：CPU多核心时，分配方式
worker_processes 2；
worker_cpu_affinity 0101（0001 0100） 1010（1000 0010）；
5）开启高效传输数据模式 流媒体网站 视频 直播 图片 电商
作用说明：利用高效传输模式，可以调整不同的传输方式
方式一配置：尽可能快传输：
syntax：sendfile on | off； <- 参数语法
default：sendfile off； <- 参数默认大小
context：http，server，location，if in location <- 可以放置的标签段
syntax： tcp_nopush on | off； #<==参数语法
default： tcp_nopush off； #<==参数默认大小
context： http，server，location #<==可以放置的标签段
建议大文件进行快速传输
方式二配置：尽可能减少传输包数量：默认
syntax：sendfile on | off； <- 参数语法
default：sendfile off； <- 参数默认大小
context：http，server，location，if in location <- 可以放置的标签段
Syntax: tcp_nodelay on | off; #<==参数语法
Default: tcp_nodelay on; #<==参数默认大小
Context: http, server, location #<==可以放置的标签段
建议小文件进行汇总传输
6）设置连接超时时间信息
作用说明：
1节省网站资源信息
2避免nginx服务出现僵死情况，尽快给用户返回结果
实现方式：
keepalive_timeout 60 <-- 链路上没有数据传输时，设定的链路保活时间
client_header_timeout 15 <-- 读取客户端请求报文（头部）超时时间，如果客户端发送请求有延迟，只等待指定时间
client_body_timeout 15 <-- 读取客户端请求报文（主体）超时时间，如果客户端发送请求有延迟，只等待指定时间
send_timeout 25 <-- 服务端响应报文间隔超时间隔（nginx给客户端响应）
总结：以上参数都是优化网络客户端到服务端连接资源 连接资源=进程数*每个进程连接数
建议设置方式：
keepalive_timeout 60
client_header_timeout 10
client_body_timeout 10
send_timeout 20
缓存的架构图
代理缓存反向代理的原理
7）nginx代理缓存配置说明
作用说明：减缓后端服务访问压力，将访问过的数据缓存在代理服务器本地
实现方式：
说明：开启缓存服务功能
Syntax: proxy_cache zone | off; 开启缓存服务的功能
Default: proxy_cache off;
Context: http, server, location
说明：设置缓存数据路径信息
Syntax: proxy_cache_path path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size] [manager_files=number] [manager_sleep=time] [manager_threshold=time] [loader_files=number] [loader_sleep=time] [loader_threshold=time] [purger=on|off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];
Default: —
Context: http
说明：缓存数据有效期限设置
Syntax: proxy_cache_valid [code ...] time;
Default: —
Context: http, server, location
说明：指定需要进行缓存数据信息
Syntax: proxy_cache_key string;
Default: proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
Context: http, server, location
缓存配置实践过程
规划：
10.0.0.41 后端web服务
10.0.0.71 nginx负载缓存服务
环境：
web端的环境准备（可以是yum方式下载的nginx）
root@rsync ~]# for i in {1..3} ;do echo test01_cache$i >/html/cache01/test$i.html ; done
[root@rsync ~]# for i in {1..3} ;do echo test02_cache$i >/html/cache02/test$i.html ; done
[root@rsync ~]# for i in {1..3} ;do echo test03_cache$i >/html/cache03/test$i.html ; done
[root@rsync cache01]# tree /html
/html
├── cache01
│ ├── test1.html
│ ├── test2.html
│ └── test3.html
├── cache02
│ ├── test1.html
│ ├── test2.html
│ └── test3.html
└── cache03
├── test1.html
├── test2.html
└── test3.html
3 directories, 9 files
[root@rsync cache01]#
第二个历程：编写nginx扩展的配置文件
vim /etc/nginx/conf.d/web_node.conf
server { --> cache01 --> 8080 端口
listen 8080;
root /html/cache01;
index index.html;
}
server { --> cache02 --> 8081 端口
listen 8081;
root /html/cache02;
index index.html;
}
server { --> cache02 --> 8082 端口
listen 8082;
root /html/cache03;
index index.html;
}
访问测试：
注意：此处这里的区别是test01 02 03 这些数字对应端口号
[root@zabbix nginx-1.16.1]# curl 10.0.0.41:8080/test3.html
test01_cache3
[root@zabbix nginx-1.16.1]# curl 10.0.0.41:8081/test3.html
test02_cache3
[root@zabbix nginx-1.16.1]# curl 10.0.0.41:8082/test3.html
test03_cache3
[root@zabbix nginx-1.16.1]#
lb01的环境准备
编写nginx缓存的配置文件
upstream web {
server 10.0.0.7:8080;
server 10.0.0.7:8081;
server 10.0.0.7.8082;
}
proxy_cache_path /html/cache levels=1:2 keys_zone=oldboy_cache:10m inactive=60m max_size=10g use_temp_path=off;
path -- 指定缓存数据主目录
levels=x:x -- 定义目录层级信息 定义1层目录名称信息和2层目录名称信息
keys_zone -- 开辟一个缓存数据空间，设置空间名称（oldboy_cache），开辟缓存空间大小
inactive -- 访问缓存数据间隔时间，超过间隔时间的数据会被清理
max_size=size -- 设置最大缓存空间大小，超过后nginx会启用淘汰机制
use_temp_path=off --- 临时文件访问效率提升，开启会影响访问性能
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.71;
location / {
proxy_pass http://web;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_403;
proxy_cache oldboy_cache;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid any 10m;
add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
}
}
}
完整的配置负载均衡配置文件
[root@zabbix conf]# cat nginx.conf
user nginx;
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
upstream web {
server 10.0.0.41:8080;
server 10.0.0.41:8081;
server 10.0.0.41:8082;
}
proxy_cache_path /html/cache levels=1:2 keys_zone=oldboy_cache:10m inactive=60m max_size=10g use_temp_path=off;
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.71;
location / {
proxy_pass http://web;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_403;
proxy_cache oldboy_cache;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid any 10m;
add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
}
}
}
注意：这一个指令不要使用localhost默认的，会提示一些其他的信息，导致无法将请求负载到后端web。
server_name 10.0.0.71;
否则会出现这个情况
[root@zabbix conf]# nginx -t
nginx: [warn] conflicting server name "localhost" on 0.0.0.0:80, ignored
nginx: the configuration file /application/nginx-1.16.1//conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.16.1//conf/nginx.conf test is successful
这个我不是很清楚是怎么回事儿，但是访问localhost是不成的，即使解析为127.0.0.1也不行.
现象
此时查看我们设置的/html/cache的缓存目录。（这个缓存目录是需要我们手动创建的）
[root@zabbix conf]# cd /html/cache/
[root@zabbix cache]# ll
total 0
drwx------ 3 nginx nginx 16 Mar 29 04:47 e
[root@zabbix cache]#
会发现有一条缓存的信息，如果再次访问test02（刚才访问的test03）
会发现第一次是Miss
第二次就是hit，并且该目录下会多出一条缓存信息
此时还会有一个问题就是：你会发现原本负载均衡设置的是轮询的方式反向代理用户的请求，但是现在第一次访问后，再次刷新页面，也还是那个信息，没有转发。
这是因为直接读取的nginx缓存的信息，没有将用户请求转发给后端web，所以没有轮询的现象。
关于缓存目录/html/cache中缓存信息的命名规则：
[root@zabbix cache]# tree
.
├── 3
│ └── f7
│ └── 9bd9e5398c9da875890da933307f5f73
├── 4
│ └── 0a
│ └── 11337e0503f5890bcb26a79f6b9fe0a4
└── e
└── 51
└── 88e1365876dd446161a99ef3b40c751e
6 directories, 3 files
[root@zabbix cache]#
缓存清除的操作：
方法一：直接删除缓存目录里面的数据信息
由于方式简单，我就不写了，其实就删除缓存目录下的数据信息
方法二(需要进行编译安装的nginx才能实现，因为有一个模块使用这个功能)：有针对性的清除指定缓存信息
利用nginx_cache_purge 扩展模块进行缓存的清除操作
第一个历程：获取nginx源码包和扩展模块数据信息
nginx源码压缩包：http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz
nginx模块压缩包：http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
第二个历程：编译安装nginx程序
yum install -y openssl-devel pcre-devel
tar xf nginx-1.16.1.tar.gz
tar xf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
cd nginx-1.16.1
./configure --prefix=/application/nginx-1.16.1/ --sbin-path=/usr/bin/ --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --add-module=../ngx_cache_purge-2.3
make && make install
查看已经安装的模块信息nginx -V
[root@zabbix conf]# nginx -V
nginx version: IIS/1.1.5
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)
built with OpenSSL 1.0.2k-fips 26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/application/nginx-1.16.1/ --sbin-path=/usr/bin/ --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --add-module=../ngx_cache_purge-2.3
[root@zabbix conf]
第三个历程：编写nginx.conf配置文件
[root@zabbix cache]# cat /application/nginx-1.16.1/conf/nginx.conf
user nginx;
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
upstream web {
server 10.0.0.41:8080;
server 10.0.0.41:8081;
server 10.0.0.41:8082;
}
proxy_cache_path /html/cache levels=1:2 keys_zone=oldboy_cache:10m inactive=60m max_size=10g use_temp_path=off;
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.71;
location / {
proxy_pass http://web;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_403;
proxy_cache oldboy_cache;
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid any 10m;
add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
}
location ~ /purge(/.*) {
allow 127.0.0.1;
allow 10.0.0.1;
deny all;
proxy_cache_purge oldboy_cache $host$1$is_args$args;
}
}
}
[root@zabbix cache]#
测试访问：
清除缓存前
[root@zabbix cache]# tree /html/cache/
/html/cache/
├── 8
│ └── 8b
│ └── 26647d500baba13f7f014bb6c3c458b8
├── a
│ └── a6
│ └── c9b8e7f832c240ef57c41d292e210a6a
└── f
└── c4
└── b204ba8402fa1ab9717b3f0879090c4f
6 directories, 3 files
清除缓存
清除缓存后
[root@zabbix cache]# tree /html/cache/
/html/cache/
├── 8
│ └── 8b
├── a
│ └── a6
└── f
└── c4
6 directories, 0 files
[root@zabbix cache]#
指定部分信息进行不要缓存：
特殊图片 密码信息 注册信息 登录页面 评论页面
举例访问test1.html 不要缓存 test2-3.html 需要缓存
编写nginx配置文件
server {
listen 80;
server_name localhost;
if ($request_uri ~ ^/(test1|login|register|password)) { 定义不做缓存uri信息
set $cookie_nocache 1; 设置一个变量
}
location / {
proxy_pass http://web;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_403;
proxy_cache oldboy_cache;
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid any 10m;
add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocahe $arg_comment; 加载不做缓存变量信息，实现将指定uri内容不做缓存处理
}
}
完整的配置文件
[root@zabbix cache]# cat /application/nginx-1.16.1/conf/nginx.conf
user nginx;
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
upstream web {
server 10.0.0.41:8080;
server 10.0.0.41:8081;
server 10.0.0.41:8082;
}
proxy_cache_path /html/cache levels=1:2 keys_zone=oldboy_cache:10m inactive=60m max_size=10g use_temp_path=off;
server {
listen 80;
server_name 10.0.0.71;
if ($request_uri ~ ^/(test1|lgin|register|password)) {
set $cookie_nocache 1;
}
location / {
proxy_pass http://web;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_403;
proxy_cache oldboy_cache;
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid any 10m;
add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
}
location ~ /purge(/.*) {
allow 127.0.0.1;
allow 10.0.0.1;
deny all;
proxy_cache_purge oldboy_cache $host$1$is_args$args;
}
}
}
服务器目录查看缓存，也是没有的
[root@zabbix cache]# tree
.
├── 8
│?? └── 8b
├── a
│?? └── a6
└── f
└── c4
6 directories, 0 files
[root@zabbix cache]#
