高性能Nginx最佳实践

• Nginx简介
• Nginx监听端口
• Nginx虚拟主机
• Nginx配置location
• Nginx常规配置
• Nginx高性能配置
• Nginx事件配置

Nginx监听端口

基本语法：listen address:port
默认：listen 80;
作用：listen参数决定Nginx服务器如何监听端口。在listen后可以加IP地址，端口和主机名，非常灵活
例如：
listen 127.0.0.1:8000;
listen 127.0.0.1; # 默认80端口
listen 8000; # listen *:8000; # listen locahost:8000
这样就可以配置多个server,监听不同的端口
扩展语法：listen address:port [default(deprecated in 0.8.21)|default_server|[backlog=num|rcvbuf=size|sndbuf=size|accept_filter=filter|defered|bind|ipv6only=[on|off]|ssl]]

参数	意义
default	将所在得server设置为整个web服务的默认server块。如果没有这个设置，那么会以在nginx.conf中找到的第一个server作为默认server。(default_server:同上)
backlog=num	表示TCP中backlog列表的大小
rcvbuf=size	设置监听句柄的SO_RECVBUF参数
sndbuf=size	设置监听句柄的SO_SNDBUF参数
accept_filter	设置accept过滤器，只对FreeBSD有用
defered	在设置参数后，若用户发起建立请求，并且完成了TCP三次握手，内核也不会为这次连接调度worker进程来处理，只有用户真的发送数据时（内核已经在网卡中收到请求包），内核才会唤醒worker进程处理这个请求
bind	绑定当前端口、地址对。只有同时对一个端口监听多个地址时才会生效
ssl	在当前监听的端口上建立的连接必须基于SSL协议

Nginx虚拟主机

类别	主机名	server_names_hash_bucket_size
语法	server_name name […]	server_names_hash_bucket_size size;
默认	server_name “”;	server_names_hash_bucket_size 32
配置块	server;	http,server,location
作用	实现虚拟主机的关键	为了快速找到相应的server name的能力，Nginx使用散列表来存储server name。这个设置了桶的大小。

worker_processes  auto;
events {
    use  epoll;
    worker_connections  65535;
}
http {
    upstream aidan.org{
        server 127.0.0.1:8881;
        server 127.0.0.1:8882;
        server 127.0.0.1:8883;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  aidan.org;
        location / {
            proxy_pass  http://aidan.org;
            proxy_set_header  Host  $host;
            proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
        }
    }
}

Nginx配置location

语法：location [=|~*|@]/uri/{…}
配置块：server
详情：location会尝试根据用户请求中的uri来匹配上面的uri表达式，如果可以匹配，就选择location块中的配置来处理用户请求。当然匹配方式是多样的。

• = /uri 表示完全匹配。
• ~ /uri 表示匹配uri时大小写敏感。
• ~* /uri 表示匹配uri时忽略大小写。
• ^~ /uri 表示匹配uri时只需要其前半部分匹配即可。
• /uri 不带任何修饰符，也表示前缀匹配，但是在正则匹配之后。
• / 通用匹配，任何未匹配到其它location的请求都会匹配到，类似switch中的default。

Nginx常规配置

定义环境变量
语法：evn VAR|VAR=VALUE
作用：用户可以直接设置操作系统上的环境变量
举例：evn TESTPATH=/tmp;

嵌入其他配置文件
语法：include /path/file;
作用：可以把其他配置文件引入进来，路径可以使用绝对路径也可以是相对路径。还可以含有通配符*。

pid文件
语法：pid path/file;
默认：pid logs/nginx.pid;
作用：保存master进程ID的pid文件存放路径。

Nginx Worker进程运行的用户和用户组
语法：user username [groupname];
默认：user nobody nobody;
作用：master进程fork出的进程在哪个用户和用户组下。

指定Nginx Worker进程可以打开的最大句柄描述符个数
语法：worker_rlimit_nofile limit;
作用：设置一个worker可以打开的最大句柄数。

限制信号队列
语法：worker_rlimit_sigpending limit;
作用：设置每个用户发往Nginx的信号队列的大小。也就是说，当某个用户的信号队列满了，这个用户再发送的信号量就会被丢掉。

Nginx高性能配置

Nginx Worker进程个数
语法：worker_processes number;
默认：worker_processes 1;
作用：在master_worker运行方法下，定义worker进程的个数。worker进程的数量会直接影响性能。每个worker都是单线程的进程，他会调用各个模块来实现各种功能。如果确定这些模块不会出现堵塞式调用，那么进程数可以和CPU核心数一样；反之，则稍少一些。

绑定Nginx Worker进程到指定的CPU内核
语法：worker_cpu_affinity cpumask [cpumask…]
作用：假设每个worker都是很繁忙的，如果多个进程都在抢同一个CPU，那么就会出现同步问题。反之，如果每个worker进程独享一个CPU，就实现了完全的并发。
举例：
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 1000 0100 0010 0001;

SSL硬件加速
语法：ssl_engine device;
作用：如果服务器上有SSL硬件加速设备，那么就可以进行配置以加快SSL协议的处理速度。用户可以用OpenSSL提供的命令查看是否有SSL硬件加速设备：

$ openssl engine -t
(dynamic) Dynamic engine loading support
     [ unavailable ]

Nginx Worker进程优先级设置
语法：worker_priority nice;
默认：worker_priority 0;
作用：在Linux和Unix中，当许多进程都处于可执行状态时，按照优先级来决定本次内核选择哪一个进程执行。进程分配的CPU时间片大小也与优先级有关，优先级越高，时间片越长（例如，在默认情况下，最小时间片是5ms，最大则有800ms）。优先级由静态优先级和内核根据进程的执行情况所做的动态调整（目前只有±5的调整）共同决定。nice是进程的优先级，他的取值范围是-20~+19，-20是最高优先级，+19是最低优先级。不建议把nice的值设为比内核进程(通常为-5)还要小。

ab测试

# apt install -y apache2-utils
$ yum install -y httpd-tools
$ ab -n 20000 -k http://aidan.org/a/a

参考

Nginx事件配置

是否打开accept锁
语法：accept_mutex [on|off];
默认：accept_mutex on;
作用：accept_mutex是Nginx的负载均衡锁。这把锁可以让多个worker进程轮流的，序列化的与新的客户端建立TCP连接。
accept锁默认是打开的，如果关闭它，那么建立TCP连接的耗时会更短，但不利于负载均衡，因此不建议关闭。

使用accept锁后到真正建立连接之间的延迟时间
语法：accept_mutex_delay Nms;
默认：accept_mutex_delay 500ms;
作用：在使用accept锁后，同一时间只有一个worker进程能够取到accept锁，这个accept锁不是堵塞锁，如果取不到会立刻返回。如果只有一个worker进程试图取锁而没有取到，他至少要等待accept_mutex_delay定义的时间才能再次试图取锁。

批量建立新连接
语法：multi_accept [on|off];
默认：multi_accept off;
作用：当事件模型有新连接时，尽可能的对本次调度中客户端发起的所有TCP请求都建立连接。

选择事件模型
语法：use [kqueue|rtsig|epoll|/dev/poll|select|poll|eventport];
默认：Nginx会选出最合适的事件模型
作用：对于Linux系统，可供选择的事件驱动模型有：poll,select,epoll三种，一般来说，epoll是性能最高的。

每个worker的最大连接数
语法：worker_connections number;
作用：定义每个worker进程可以同时处理的最大连接数。

Nginx事件模型

epoll是Linux内核为处理大批量文件描述符而作的改进的poll，是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本，它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。
优点：

• 支持一个进程打开大数目的socket描述符。
• IO效率不随FD数目增加而线性下降
• 使用mmap加速内核与用户空间的消息传递。

Nginx配置实例

worker_processes  auto;
events {
    use  epoll;
    worker_connections  65535;
}
http {
    upstream aidan.org{
        server 127.0.0.1:8881;
        server 127.0.0.1:8882;
        server 127.0.0.1:8883;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  aidan.org;
        location / {
            proxy_pass  http://aidan.org;
            proxy_set_header  Host  $host;
            proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;
        }
    }
}