• nginx优化 突破十万并发


    nginx优化 突破十万并发

    一、一般来说nginx 配置文件中对优化比较有作用的为以下几项:

    1. worker_processes 8;

    nginx 进程数,建议按照cpu 数目来指定,一般为它的倍数 (如,2个四核的cpu计为8)。

    2. worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

    为每个进程分配cpu,上例中将8 个进程分配到8 个cpu,当然可以写多个,或者将一
    个进程分配到多个cpu。

    3. worker_rlimit_nofile 65535;

    这个指令是指当一个nginx 进程打开的最多文件描述符数目,理论值应该是最多打开文
    件数(ulimit -n)与nginx 进程数相除,但是nginx 分配请求并不是那么均匀,所以最好与ulimit -n 的值保持一致。

    现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535,worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。

    这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡,所以假如填写10240,总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了,这时会返回502错误。

    查看linux系统文件描述符的方法:

    [root@web001 ~]# sysctl -a | grep fs.file

    fs.file-max = 789972

    fs.file-nr = 510 0 789972

    4. use epoll;

    使用epoll 的I/O 模型

    (

    补充说明:

    与apache相类,nginx针对不同的操作系统,有不同的事件模型

    A)标准事件模型
    Select、poll属于标准事件模型,如果当前系统不存在更有效的方法,nginx会选择select或poll
    B)高效事件模型 
    Kqueue:使用于 FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X. 使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。
    Epoll: 使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。

    /dev/poll:使用于 Solaris 7 11/99+, HP/UX 11.22+ (eventport), IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。

    Eventport:使用于 Solaris 10. 为了防止出现内核崩溃的问题, 有必要安装安全补丁。

    )

    5. worker_connections 65535;

    每个进程允许的最多连接数, 理论上每台nginx 服务器的最大连接数为worker_processes*worker_connections。

    6. keepalive_timeout 60;

    keepalive 超时时间。

    7. client_header_buffer_size 4k;

    客户端请求头部的缓冲区大小,这个可以根据你的系统分页大小来设置,一般一个请求头的大小不会超过1k,不过由于一般系统分页都要大于1k,所以这里设置为分页大小。

    分页大小可以用命令getconf PAGESIZE 取得。

    [root@web001 ~]# getconf PAGESIZE

    4096

    但也有client_header_buffer_size超过4k的情况,但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。

    8. open_file_cache max=65535 inactive=60s;

    这个将为打开文件指定缓存,默认是没有启用的,max 指定缓存数量,建议和打开文件数一致,inactive 是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。

    9. open_file_cache_valid 80s;

    这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。

    10. open_file_cache_min_uses 1;

    open_file_cache 指令中的inactive 参数时间内文件的最少使用次数,如果超过这个数字,文件描述符一直是在缓存中打开的,如上例,如果有一个文件在inactive 时间内一次没被使用,它将被移除。

    二、关于内核参数的优化:

    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

    开启重用。允许将TIME-WAIT sockets 重新用于新的TCP 连接。

    net.ipv4.tcp_syncookies = 1

    开启SYN Cookies,当出现SYN 等待队列溢出时,启用cookies 来处理。

    net.core.somaxconn = 262144

    web 应用中listen 函数的backlog 默认会给我们内核参数的net.core.somaxconn 限制到128,而nginx 定义的NGX_LISTEN_BACKLOG 默认为511,所以有必要调整这个值。

    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这些包的速率快时,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。如果超过这个数字,孤儿连接将即刻被复位并打印出警告信息。这个限制仅仅是为了防止简单的DoS 攻击,不能过分依靠它或者人为地减小这个值,更应该增加这个值(如果增加了内存之后)。

    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

    记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有128M 内存的系统而言,缺省值是1024,小内存的系统则是128。

    net.ipv4.tcp_timestamps = 0

    时间戳可以避免序列号的卷绕。一个1Gbps 的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间戳能够让内核接受这种“异常”的数据包。这里需要将其关掉。

    net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

    为了打开对端的连接,内核需要发送一个SYN 并附带一个回应前面一个SYN 的ACK。也就是所谓三次握手中的第二次握手。这个设置决定了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

    如 果套接字由本端要求关闭,这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2 状态的时间。对端可以出错并永远不关闭连接,甚至意外当机。缺省值是60 秒。2.2 内核的通常值是180 秒,3你可以按这个设置,但要记住的是,即使你的机器是一个轻载的WEB 服务器,也有因为大量的死套接字而内存溢出的风险,FIN- WAIT-2 的危险性比FIN-WAIT-1 要小,因为它最多只能吃掉1.5K 内存,但是它们的生存期长些。

    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。

    三、下面贴一个完整的内核优化设置:

    vi /etc/sysctl.conf CentOS5.5中可以将所有内容清空直接替换为如下内容:

    net.ipv4.ip_forward = 0
    net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
    kernel.sysrq = 0
    kernel.core_uses_pid = 1
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    kernel.msgmnb = 65536
    kernel.msgmax = 65536
    kernel.shmmax = 68719476736
    kernel.shmall = 4294967296
    net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
    net.ipv4.tcp_sack = 1
    net.ipv4.tcp_window_scaling = 1
    net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 4194304
    net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304
    net.core.wmem_default = 8388608
    net.core.rmem_default = 8388608
    net.core.rmem_max = 16777216
    net.core.wmem_max = 16777216
    net.core.netdev_max_backlog = 262144
    net.core.somaxconn = 262144
    net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800
    net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
    net.ipv4.tcp_timestamps = 0
    net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
    net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
    net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
    net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
    net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
    net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
    net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
    net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

    使配置立即生效可使用如下命令:
    /sbin/sysctl -p

    四、下面是关于系统连接数的优化

    linux 默认值 open files 和 max user processes 为 1024

    #ulimit -n

    1024

    #ulimit Cu

    1024

    问题描述: 说明 server 只允许同时打开 1024 个文件,处理 1024 个用户进程

    使用ulimit -a 可以查看当前系统的所有限制值,使用ulimit -n 可以查看当前的最大打开文件数。

    新装的linux 默认只有1024 ,当作负载较大的服务器时,很容易遇到error: too many open files 。因此,需要将其改大。

    解决方法:

    使用 ulimit Cn 65535 可即时修改,但重启后就无效了。(注ulimit -SHn 65535 等效 ulimit -n 65535 ,-S 指soft ,-H 指hard)

    有如下三种修改方式:

    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 最后增加:

    * soft nofile 65535
    * hard nofile 65535
    * soft nproc 65535
    * hard nproc 65535

    具体使用哪种,在 CentOS 中使用第1 种方式无效果,使用第3 种方式有效果,而在Debian 中使用第2 种有效果

    # ulimit -n

    65535

    # ulimit -u

    65535

    备注:ulimit 命令本身就有分软硬设置,加-H 就是硬,加-S 就是软默认显示的是软限制

    soft 限制指的是当前系统生效的设置值。 hard 限制值可以被普通用户降低。但是不能增加。 soft 限制不能设置的比 hard 限制更高。 只有 root 用户才能够增加 hard 限制值。

    五、下面是一个简单的nginx 配置文件:

    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;
    }
    }

    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。

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