如何优化Nginx的处理性能

Nginx是一个很强大的高性能Web和反向代理服务，它具有很多非常优越的特性，在连接高并发的情况下，Nginx是Apache服务不错的替代品。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好，因此国内知名大厂例如：淘宝，京东，百度，新浪，网易，腾讯等等都在使用Nginx网站。

在我们的日常工作学习中，我们会该如何去优化自己的Nginx服务器?遇到以下问题我们该如何处理呢?

如何自定义返回给客户端的404错误页面

优化前，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示404文件未找到。

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面 

修改Nginx配置文件，自定义报错页面。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
.. .. 
    charset utf-8;                    //仅在需要中文时修改该选项 
error_page   404  /404.html;    //自定义错误页面 
.. .. 
[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/html/404.html        //生成错误页面 
Oops,No NO no page … 
 
[root@proxy ~]# nginx -s reload 
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下： 
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory)

优化后，客户端使用浏览器访问不存在的页面，会提示自己定义的40x.html页面。

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/xxxxx        //访问一个不存在的页面 

常见的http状态码可用参考表所示：

如何查看服务器状态信息(非常重要的功能)

编译安装时使用--with-http_stub_status_module开启状态页面模块。

[root@proxy ~]# tar  -zxvf   nginx-1.12.2.tar.gz 
[root@proxy ~]# cd  nginx-1.12.2 
[root@proxy nginx-1.12.2]# ./configure   \ 
> --with-http_ssl_module                        //开启SSL加密功能 
> --with-stream                                //开启TCP/UDP代理模块 
> --with-http_stub_status_module                //开启status状态页面 
[root@proxy nginx-1.12.2]# make && make install    //编译并安装 

启用Nginx服务并查看监听端口状态。

ss命令可以查看系统中启动的端口信息，该命令常用选项如下：

• -a显示所有端口的信息
• -n以数字格式显示端口号
• -t显示TCP连接的端口
• -u显示UDP连接的端口
• -l显示服务正在监听的端口信息，如httpd启动后，会一直监听80端口
• -p显示监听端口的服务名称是什么(也就是程序名称)

注意：在RHEL7系统中可以使用ss命令替代netstat命令，功能一样，选项一样。

[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx 
[root@proxy ~]# netstat  -anptu  |  grep nginx 
tcp        0        0 0.0.0.0:80        0.0.0.0:*        LISTEN        10441/nginx 
[root@proxy ~]# ss  -anptu  |  grep nginx 

修改Nginx配置文件，定义状态页面。

[root@proxy ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
… … 
location /status { 
            stub_status on; 
             #allow IP地址; 
             #deny IP地址; 
    } 
… … 
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload 

优化后，查看状态页面信息。

[root@proxy ~]# curl  http://192.168.4.5/status 
Active connections: 1  
server accepts handled requests 
10 10 3  
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0 

• Active connections：当前活动的连接数量。
• Accepts：已经接受客户端的连接总数量。
• Handled：已经处理客户端的连接总数量。(一般与accepts一致，除非服务器限制了连接数量)。
• Requests：客户端发送的请求数量。
• Reading：当前服务器正在读取客户端请求头的数量。
• Writing：当前服务器正在写响应信息的数量。
• Waiting：当前多少客户端在等待服务器的响应。

优化Nginx并发量

优化前使用ab高并发测试。

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/ 
Benchmarking 192.168.4.5 (be patient) 
socket: Too many open files (24)                //提示打开文件数量过多 

修改Nginx配置文件，增加并发量。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
.. .. 
worker_processes  2;                    //与CPU核心数量一致 
events { 
worker_connections 65535;        //每个worker最大并发连接数 
} 
.. .. 
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload 

优化Linux内核参数(最大文件数量)。

[root@proxy ~]# ulimit -a                        //查看所有属性值 
[root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000                //设置硬限制（临时规则） 
[root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000                //设置软限制（临时规则） 
[root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf 
.. .. 
*               soft    nofile            100000 
*               hard    nofile            100000 
 
#该配置文件分4列，分别如下： 
#用户或组    硬限制或软限制    需要限制的项目   限制的值 

优化后测试服务器并发量(因为客户端没调内核参数，所以在proxy测试)。

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.4.5/ 

优化Nginx数据包头缓存

优化前，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应。

[root@proxy ~]# cat lnmp_soft/buffer.sh  
#!/bin/bash 
URL=http://192.168.4.5/index.html? 
for i in {1..5000} 
do 
URL=${URL}v$i=$i 
done 
curl $URL                                //经过5000次循环后，生成一个长的URL地址栏 
[root@proxy ~]# ./buffer.sh 
.. .. 
<center><h1>414 Request-URI Too Large</h1></center>        //提示头部信息过大 

修改Nginx配置文件，增加数据包头部缓存大小。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
.. .. 
http { 
client_header_buffer_size    1k;        //默认请求包头信息的缓存     
large_client_header_buffers  4 4k;        //大请求包头部信息的缓存个数与容量 
.. .. 
} 
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload 

优化后，使用脚本测试长头部请求是否能获得响应。

[root@proxy ~]# cat buffer.sh  
#!/bin/bash 
URL=http://192.168.4.5/index.html? 
for i in {1..5000} 
do 
URL=${URL}v$i=$i 
done 
curl $URL 
[root@proxy ~]# ./buffer.sh 

浏览器本地缓存静态数据

使用Firefox浏览器查看缓存。

以Firefox浏览器为例，在Firefox地址栏内输入about:cache将显示Firefox浏览器的缓存信息，如图所示，点击List Cache Entries可以查看详细信息。

清空Firefox本地缓存数据，如图所示。

改Nginx配置文件，定义对静态页面的缓存时间。

[root@proxy ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
server { 
    listen       80; 
    server_name  localhost; 
    location / { 
        root   html; 
        index  index.html index.htm; 
    } 
location ~* \.(jpg|jpeg|gif|png|css|js|ico|xml)$ { 
expires        30d;            //定义客户端缓存时间为30天 
} 
} 
[root@proxy ~]# cp /usr/share/backgrounds/day.jpg /usr/local/nginx/html 
[root@proxy ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload 
#请先确保nginx是启动状态，否则运行该命令会报错,报错信息如下： 
#[error] open() "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid" failed (2: No such file or directory) 

优化后，使用Firefox浏览器访问图片，再次查看缓存信息。

[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/day.jpg 

在Firefox地址栏内输入about:cache，查看本地缓存数据，查看是否有图片以及过期时间是否正确。