Nginx 战斗准备：优化指南

Question

大多数的 Nginx 安装指南告诉你如下基础知识——通过 apt-get 安装，修改这里或那里的几行配置，好了，你已经有了一个 Web 服务器了！而且，在大多数情况下，一个常规安装的 nginx 对你的网站来说已经能很好地工作了。然而，如果你真的想挤压出 nginx 的性能，你必须更深入一些。在本指南中，我将解释 Nginx 的那些设置可以微调，以优化处理大量客户端时的性能。需要注意一点，这不是一个全面的微调指南。这是一个简单的预览——那些可以通过微调来提高性能设置的概述。你的情况可能不同。

基本的 (优化过的) 配置

我们将修改的唯一文件是 nginx.conf ，其中包含 Nginx 不同模块的所有设置。你应该能够在服务器的 /etc/nginx 目录中找到 nginx.conf。首先，我们将谈论一些全局设置，然后按文件中的模块挨个来，谈一下哪些设置能够让你在大量客户端访问时拥有良好的性能，为什么它们会提高性能。本文的结尾有一个完整的配置文件。

高层的配置

nginx.conf 文件中，Nginx 中有少数的几个高级配置在模块部分之上。

user www-data;
pid /var/run/nginx.pid;
worker_processes auto;
worker_rlimit_nofile 100000;

user 和 pid 应该按默认设置 - 我们不会更改这些内容，因为更改与否没有什么不同。

worker_processes 定义了 nginx 对外提供 web 服务时的 worder 进程数。最优值取决于许多因素，包括（但不限于）CPU 核的数量、存储数据的硬盘数量及负载模式。不能确定的时候，将其设置为可用的 CPU 内核数将是一个好的开始（设置为“auto”将尝试自动检测它）。

worker_rlimit_nofile 更改 worker 进程的最大打开文件数限制。如果没设置的话，这个值为操作系统的限制。设置后你的操作系统和 Nginx 可以处理比“ulimit -a”更多的文件，所以把这个值设高，这样 nginx 就不会有“too many open files”问题了。

Events 模块

events 模块中包含 nginx 中所有处理连接的设置。

events {
    worker_connections 2048;
    multi_accept on;
    use epoll;
}

worker_connections 设置可由一个 worker 进程同时打开的最大连接数。如果设置了上面提到的 worker_rlimit_nofile，我们可以将这个值设得很高。

记住，最大客户数也由系统的可用 socket 连接数限制（~ 64K），所以设置不切实际的高没什么好处。

multi_accept 告诉 nginx 收到一个新连接通知后接受尽可能多的连接。

use 设置用于复用客户端线程的轮询方法。如果你使用 Linux 2.6+，你应该使用 epoll。如果你使用*BSD，你应该使用 kqueue。想知道更多有关事件轮询？看下维基百科吧（注意，想了解一切的话可能需要 neckbeard 和操作系统的课程基础）

（值得注意的是如果你不知道 Nginx 该使用哪种轮询方法的话，它会选择一个最适合你操作系统的）。

HTTP 模块

HTTP 模块控制着 nginx http 处理的所有核心特性。因为这里只有很少的配置，所以我们只节选配置的一小部分。所有这些设置都应该在 http 模块中，甚至你不会特别的注意到这段设置。

http { 
    server_tokens off;
    sendfile on;
 
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
}

server_tokens 并不会让 nginx 执行的速度更快，但它可以关闭在错误页面中的 nginx 版本数字，这样对于安全性是有好处的。

sendfile 可以让 sendfile() 发挥作用。sendfile() 可以在磁盘和 TCP socket 之间互相拷贝数据（或任意两个文件描述符)。Pre-sendfile 是传送数据之前在用户空间申请数据缓冲区。之后用 read() 将数据从文件拷贝到这个缓冲区，write() 将缓冲区数据写入网络。sendfile() 是立即将数据从磁盘读到 OS 缓存。因为这种拷贝是在内核完成的，sendfile() 要比组合 read() 和 write() 以及打开关闭丢弃缓冲更加有效（更多有关于 sendfile)

tcp_nopush 告诉 nginx 在一个数据包里发送所有头文件，而不一个接一个的发送

tcp_nodelay 告诉 nginx 不要缓存数据，而是一段一段的发送--当需要及时发送数据时，就应该给应用设置这个属性，这样发送一小块数据信息时就不能立即得到返回值。

access_log off;
error_log /var/log/nginx/error.log crit;

access_log 设置 nginx 是否将存储访问日志。关闭这个选项可以让读取磁盘 IO 操作更快(aka,YOLO)。

error_log 告诉 nginx 只能记录严重的错误。

keepalive_timeout 10;
 
client_header_timeout 10;
client_body_timeout 10;
 
reset_timedout_connection on;
send_timeout 10;

keepalive_timeout 给客户端分配 keep-alive 链接超时时间。服务器将在这个超时时间过后关闭链接。我们将它设置低些可以让 ngnix 持续工作的时间更长。

client_header_timeout 和 client_body_timeout 设置请求头和请求体（各自) 的超时时间。我们也可以把这个设置低些。

reset_timeout_connection 告诉 nginx 关闭不响应的客户端连接。这将会释放那个客户端所占有的内存空间。

send_timeout 指定客户端的响应超时时间。这个设置不会用于整个转发器，而是在两次客户端读取操作之间。如果在这段时间内，客户端没有读取任何数据，nginx 就会关闭连接。

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:5m;
limit_conn addr 100;

limit_conn 为给定的 key 设置最大连接数。这里 key 是 addr，我们设置的值是 100，也就是说我们允许每一个 IP 地址最多同时打开有 100 个连接。

limit_conn_zone 设置用于保存各种 key（比如当前连接数）的共享内存的参数。5m 就是 5 兆字节，这个值应该被设置的足够大以存储（32K*5）32byte 状态或者（16K*5）64byte 状态。

include /etc/nginx/mime.types;
default_type text/html;
charset UTF-8;

include 只是一个在当前文件中包含另一个文件内容的指令。这里我们使用它来加载稍后会用到的一系列的 MIME 类型。

default_type 设置文件使用的默认的 MIME-type。

charset 设置我们的头文件中的默认的字符集。

以下两点对于性能的提升在伟大的 WebMasters StackExchange 中有解释。

gzip on;
gzip_disable "msie6";
 
# gzip_static on;
gzip_proxied any;
gzip_min_length 1000;
gzip_comp_level 4;
 
gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

gzip 是告诉 nginx 采用 gzip 压缩的形式发送数据。这将会减少我们发送的数据量。

gzip_disable 为指定的客户端禁用 gzip 功能。我们设置成 IE6 或者更低版本以使我们的方案能够广泛兼容。

gzip_static 告诉 nginx 在压缩资源之前，先查找是否有预先 gzip 处理过的资源。这要求你预先压缩你的文件（在这个例子中被注释掉了），从而允许你使用最高压缩比，这样 nginx 就不用再压缩这些文件了（想要更详尽的 gzip_static 的信息，请点击这里）。

gzip_proxied 允许或者禁止压缩基于请求和响应的响应流。我们设置为 any，意味着将会压缩所有的请求。

gzip_min_length 设置对数据启用压缩的最少字节数。如果一个请求小于 1000 字节，我们最好不要压缩它，因为压缩这些小的数据会降低处理此请求的所有进程的速度。

gzip_comp_level 设置数据的压缩等级。这个等级可以是 1-9 之间的任意数值，9 是最慢但是压缩比最大的。我们设置为 4，这是一个比较折中的设置。

gzip_type 设置需要压缩的数据格式。上面例子中已经有一些了，你也可以再添加更多的格式。

# cache informations about file descriptors, frequently accessed files
# can boost performance, but you need to test those values
open_file_cache max=100000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 30s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;
 
##
# Virtual Host Configs
# aka our settings for specific servers
##
 
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
include /etc/nginx/sites-enabled/*;

open_file_cache 打开缓存的同时也指定了缓存最大数目，以及缓存的时间。我们可以设置一个相对高的最大时间，这样我们可以在它们不活动超过 20 秒后清除掉。

open_file_cache_valid 在 open_file_cache 中指定检测正确信息的间隔时间。

open_file_cache_min_uses 定义了 open_file_cache 中指令参数不活动时间期间里最小的文件数。

open_file_cache_errors 指定了当搜索一个文件时是否缓存错误信息，也包括再次给配置中添加文件。我们也包括了服务器模块，这些是在不同文件中定义的。如果你的服务器模块不在这些位置，你就得修改这一行来指定正确的位置。

一个完整的配置

user www-data;
pid /var/run/nginx.pid;
worker_processes auto;
worker_rlimit_nofile 100000;
 
events {
    worker_connections 2048;
    multi_accept on;
    use epoll;
}
 
http {
    server_tokens off;
    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
 
    access_log off;
    error_log /var/log/nginx/error.log crit;
 
    keepalive_timeout 10;
    client_header_timeout 10;
    client_body_timeout 10;
    reset_timedout_connection on;
    send_timeout 10;
 
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:5m;
    limit_conn addr 100;
 
    include /etc/nginx/mime.types;
    default_type text/html;
    charset UTF-8;
 
    gzip on;
    gzip_disable "msie6";
    gzip_proxied any;
    gzip_min_length 1000;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
 
    open_file_cache max=100000 inactive=20s;
    open_file_cache_valid 30s;
    open_file_cache_min_uses 2;
    open_file_cache_errors on;
 
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

编辑完配置后，确认重启 nginx 使设置生效。

sudo service nginx restart

后记

就这样！你的 Web 服务器现在已经就绪，之前困扰你的众多访问者的问题来吧。这并不是加速网站的唯一途径，很快我会写更多介绍其他加速网站方法的文章的。