3高并发下Nginx优化

Posted 2021-04-11 乘风归来

1. 高并发架构分析
2. 高并发下nginx配置限流
3. 高并发下Nginx安全配置
4. Nginx配置优化之进程数、并发连接数、系统优化 
5. Nginx配置优化之长连接
6. Nginx配置优化之压缩
7. Nginx配置优化之状态监控
8. Nginx与其它解决方案搭配组合

   
   

高并发架构分析

什么是高并发? 

• 高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是 指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。 

• 高并发相关常用的一些指标有响应时间（Response Time），吞吐量（Throughput），每秒查 询率QPS（Query Per Second），并发用户数等

• •  响应时间：系统对请求做出响应的时间

• • 吞吐量：单位时间内处理的请求数量。

• • QPS：每秒响应请求数

  
  

如何提升系统的并发能力? 

互联网分布式架构设计，提高系统并发能力的方式，方法论上主要有两种：垂直扩展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。 

 垂直扩展：提升单机处理能力。垂直扩展的方式又有两种。 

• 增强单机硬件性能 • 提升单机架构性能 

水平扩展：只要增加服务器数量，就能线性扩充系统性能。

高并发下Nginx配置限流

三种方式实现： 

• limit_conn_zone 

• limit_req_zone 

• ngx_http_upstream_module

前两种只能对客户端（即单一ip限流）

Ab工具：

• Centos安装：yum install httpd-tools –y 

• 测试：ab -c 10 -n 1000 http://www.test.com/

• limit_conn_zone

http{  limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=one:10m;  server {  ......  limit_conn one 10; ......  }  }

• 其中“limit_conn one 10”既可以放在server层对整个server有效，也可以放在location中只对单独的location有效

• 该配置表明：客户端的并发连接数只能是10个。

• limit_req_zone

http{  limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_one:10m rate=1r/s; server {  ......  limit_req zone=req_one burst=120; ......  }  }

• 其中“limit_req zone=req_one burst=120”既可以放在server层对整个server有效，也可以放在location中只对单独的location有效

• ngx_http_upstream_module(推荐)

• 该模块是提供了我们需要的后端限流功能的

• 该模块有一个参数：max_conns可以对服务端进行限流，可惜在商业版nginx中才能使用

• 在nginx1.11.5版本以后，官方已经将该参数从商业版中脱离出来了，也就是说只要我们将生产 上广泛使用的nginx1.9.12版本和1.10版本升级即可使用

upstream xxxx{ server 127.0.0.1:8080 max_conns=10; s erver 127.0.0.1:8081 max_conns=10;  }  

高并发下Nginx安全配置

Nginx配置优化之进程数、并发连接数、系统优化 

 调整Nginx的主配置文件,增加并发量 

worker_processes 2;#调整到与CPU数量一致 events { worker_connection 65535; #每个worker最大并发连接数 }

调整内核参数 

[root@proxy ~]# ulimit -a #查看所有的属性值 [root@proxy ~]# ulimit -Hn 100000 #临时设置硬限制 [root@proxy ~]# ulimit -Sn 100000 #设置软限制 [root@proxy ~]# vim /etc/security/limits.conf ... * soft nofile 100000 * hard nofile 100000用户/组 软/硬限制 需要限制的项目 限制的值

验证

[root@proxy ~]# ab -n 2000 -c 2000 http://192.168.136.131/ #自己访问自己,测试一下配置效果

Nginx配置优化之长连接

lnginx长连接短连接，可以增强服务器的容灾能力 

场景：

HTTP1.1之后，HTTP协议支持持久连接，也就是长连接，优点在于在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应， 减少了建立和关闭连接的消耗和延迟。如果我们使用了nginx去作为反向代理或者负载均衡，从客户端过来的长连接请求就会被转换 成短连接发送给服务器端，为了支持长连接，我们需要在nginx服务器上做一些配置 

要求： 

使用nginx时，想要做到长连接，我们必须做到以下两点： 

1：从client到nginx是长连接 

2：从nginx到server是长连接 

对于客户端而言，nginx其实扮演着server的角色，反之，之于server，nginx就是一个client

配置： 

我们要想做到Client与Nginx之间保持长连接，需要：

1：Client发送过来的请求携带"keep-alive"header。

2：Nginx设置支持keep-alive

Nginx配置优化之压缩

• lgzip压缩作用：将响应报⽂发送⾄客户端之前可以启⽤压缩功能，这能够有效地节 约带宽，并提⾼响应⾄客户端的速度,压缩会消耗nginx的cpu性能。 

• gzip压缩可以配置http,server和location模块下

Nginx配置优化之状态监控

配置Nginx的监控选项(配置文件路径：nginx.conf) 

添加如下代码： 

location /NginxStatus { stub_status on; access_log off; }

插件安装：./configure --prefix=/opt/nginx/ --with-http_stub_status_module

配置完成重启Nginx 

配置完成后在浏览器中输入http://192.168.136.131/NginxStatus查看

Nginx与其它解决方案搭配组合

参数说明：

• #活跃的连接数量 

• active connections 

• #总共处理了n个连接 , 成功创建n次握手, 总共处理了n个请求 

• server accepts handled requests 

• #每个连接有三种状态waiting、reading、writing

• reading —读取客户端的Header信息数.这个操作只是读取头部信息，读取完后马上进入

• writing状态，因此时间很短 writing — 响应数据到客户端的Header信息数.这个操作不仅读取头部，还要等待服务响应，因此时间比较长。

• waiting — 开启keep-alive后等候下一次请求指令的驻留连接. 

• 正常情况下waiting数量是比较多的，并不能说明性能差。反而如果reading+writing数量比较多说明服务并发有问题。

查看Nginx并发进程数：ps -ef|grep nginx | wc -l 查看Web服务器TCP连接状态：netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'

查看Web服务器TCP连接状态：netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'