在日常的運維工作中，經常會用到nginx服務，也時常會碰到nginx因高併發導致的性能瓶頸問題。今天這裡簡單梳理下nginx性能優化的配置（如有不妥，敬請指出~） 一、這裡的優化主要是指對nginx的配置優化，一般來說nginx配置文件中對優化比較有作用的主要有以下幾項：1）nginx進程數，建議按 ...
在日常的運維工作中，經常會用到nginx服務，也時常會碰到nginx因高併發導致的性能瓶頸問題。今天這裡簡單梳理下nginx性能優化的配置（如有不妥，敬請指出~）
一、這裡的優化主要是指對nginx的配置優化，一般來說nginx配置文件中對優化比較有作用的主要有以下幾項：
1）nginx進程數，建議按照cpu數目來指定，一般跟cpu核數相同或為它的倍數。
worker_processes 8;
2）為每個進程分配cpu，上例中將8個進程分配到8個cpu，當然可以寫多個，或者將一個進程分配到多個cpu。
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
3）下麵這個指令是指當一個nginx進程打開的最多文件描述符數目，理論值應該是系統的最多打開文件數（ulimit -n）與nginx進程數相除，但是nginx分配請求並不是那麼均勻，所以最好與ulimit -n的值保持一致。
worker_rlimit_nofile 65535;
4）使用epoll的I/O模型，用這個模型來高效處理非同步事件
use epoll;
5）每個進程允許的最多連接數，理論上每台nginx伺服器的最大連接數為worker_processes*worker_connections。
worker_connections 65535;
6）http連接超時時間，預設是60s，功能是使客戶端到伺服器端的連接在設定的時間內持續有效，當出現對伺服器的後繼請求時，該功能避免了建立或者重新建立連接。切記這個參數也不能設置過大！否則會導致許多無效的http連接占據著nginx的連接數，終nginx崩潰！
keepalive_timeout 60;
7）客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個可以根據你的系統分頁大小來設置，一般一個請求的頭部大小不會超過1k，不過由於一般系統分頁都要大於1k，所以這裡設置為分頁大小。分頁大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
client_header_buffer_size 4k;
8）下麵這個參數將為打開文件指定緩存，預設是沒有啟用的，max指定緩存數量，建議和打開文件數一致，inactive是指經過多長時間文件沒被請求後刪除緩存。
open_file_cache max=102400 inactive=20s;
9）下麵這個是指多長時間檢查一次緩存的有效信息。
open_file_cache_valid 30s;
10）open_file_cache指令中的inactive參數時間內文件的最少使用次數，如果超過這個數字，文件描述符一直是在緩存中打開的，如上例，如果有一個文件在inactive時間內一次沒被使用，它將被移除。
open_file_cache_min_uses 1;
11）隱藏響應頭中的有關操作系統和web server（Nginx）版本號的信息，這樣對於安全性是有好處的。
server_tokens off;
12）可以讓sendfile()發揮作用。sendfile()可以在磁碟和TCP socket之間互相拷貝數據(或任意兩個文件描述符)。Pre-sendfile是傳送數據之前在用戶空間申請數據緩衝區。之後用read()將數據從文件拷貝到這個緩衝區，write()將緩衝區數據寫入網路。sendfile()是立即將數據從磁碟讀到OS緩存。因為這種拷貝是在內核完成的，sendfile()要比組合read()和write()以及打開關閉丟棄緩衝更加有效(更多有關於sendfile)。
sendfile on;
13）告訴nginx在一個數據包里發送所有頭文件，而不一個接一個的發送。就是說數據包不會馬上傳送出去，等到數據包最大時，一次性的傳輸出去，這樣有助於解決網路堵塞。
tcp_nopush on;
14）告訴nginx不要緩存數據，而是一段一段的發送--當需要及時發送數據時，就應該給應用設置這個屬性，這樣發送一小塊數據信息時就不能立即得到返回值。
tcp_nodelay on;
比如：
http {
server_tokens off;
sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
......
}
15）客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個可以根據系統分頁大小來設置，一般一個請求頭的大小不會超過1k，不過由於一般系統分頁都要大於1k，所以這裡設置為分頁大小。
client_header_buffer_size 4k;
客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個可以根據系統分頁大小來設置，一般一個請求頭的大小不會超過1k，不過由於一般系統分頁都要大於1k，所以這裡設置為分頁大小。
分頁大小可以用命令getconf PAGESIZE取得。
[root@test-huanqiu ~]# getconf PAGESIZE
4096
但也有client_header_buffer_size超過4k的情況，但是client_header_buffer_size該值必須設置為“系統分頁大小”的整倍數。
16）為打開文件指定緩存，預設是沒有啟用的，max 指定緩存數量，建議和打開文件數一致，inactive 是指經過多長時間文件沒被請求後刪除緩存。
open_file_cache max=65535 inactive=60s;
17）open_file_cache 指令中的inactive 參數時間內文件的最少使用次數，如果超過這個數字，文件描述符一直是在緩存中打開的，如上例，如果有一個文件在inactive 時間內一次沒被使用，它將被移除。
open_file_cache_min_uses 1;
18）指定多長時間檢查一次緩存的有效信息。
open_file_cache_valid 80s;
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下麵是一個本人使用的簡單的nginx配置文件：
[root@dev-huanqiu ~]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
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 65535;
events
{
use epoll;
worker_connections 65535;
}
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 16k;
fastcgi_buffers 16 16k;
fastcgi_busy_buffers_size 16k;
fastcgi_temp_file_write_size 16k;
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 huan.wangshibo.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;
}
}
二、關於FastCGI的幾個指令
1）這個指令為FastCGI緩存指定一個路徑，目錄結構等級，關鍵字區域存儲時間和非活動刪除時間。
fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=TEST:10m inactive=5m;
2）指定連接到後端FastCGI的超時時間。
fastcgi_connect_timeout 300;
3）向FastCGI傳送請求的超時時間，這個值是指已經完成兩次握手後向FastCGI傳送請求的超時時間。
fastcgi_send_timeout 300;
4）接收FastCGI應答的超時時間，這個值是指已經完成兩次握手後接收FastCGI應答的超時時間。
fastcgi_read_timeout 300;
5）指定讀取FastCGI應答第一部分 需要用多大的緩衝區，這裡可以設置為fastcgi_buffers指令指定的緩衝區大小，上面的指令指定它將使用1個 16k的緩衝區去讀取應答的第一部分，即應答頭，其實這個應答頭一般情況下都很小（不會超過1k），但是你如果在fastcgi_buffers指令中指 定了緩衝區的大小，那麼它也會分配一個fastcgi_buffers指定的緩衝區大小去緩存。
fastcgi_buffer_size 16k;
6）指定本地需要用多少和多大的緩衝區來 緩衝FastCGI的應答，如上所示，如果一個php腳本所產生的頁面大小為256k，則會為其分配16個16k的緩衝區來緩存，如果大於256k，增大 於256k的部分會緩存到fastcgi_temp指定的路徑中， 當然這對伺服器負載來說是不明智的方案，因為記憶體中處理數據速度要快於硬碟，通常這個值 的設置應該選擇一個你的站點中的php腳本所產生的頁面大小的中間值，比如你的站點大部分腳本所產生的頁面大小為 256k就可以把這個值設置為16 16k，或者4 64k 或者64 4k，但很顯然，後兩種並不是好的設置方法，因為如果產生的頁面只有32k，如果用4 64k它會分配1個64k的緩衝區去緩存，而如果使用64 4k它會分配8個4k的緩衝區去緩存，而如果使用16 16k則它會分配2個16k去緩存頁面，這樣看起來似乎更加合理。
fastcgi_buffers 16 16k;
7）這個指令我也不知道是做什麼用，只知道預設值是fastcgi_buffers的兩倍。
fastcgi_busy_buffers_size 32k;
8）在寫入fastcgi_temp_path時將用多大的數據塊，預設值是fastcgi_buffers的兩倍。
fastcgi_temp_file_write_size 32k;
9）開啟FastCGI緩存並且為其制定一個名稱。個人感覺開啟緩存非常有用，可以有效降低CPU負載，並且防止502錯誤。但是這個緩存會引起很多問題，因為它緩存的是動態頁面。具體使用還需根據自己的需求。
fastcgi_cache TEST
10）為指定的應答代碼指定緩存時間，如上例中將200，302應答緩存一小時，301應答緩存1天，其他為1分鐘。
fastcgi_cache_valid 200 302 1h;
fastcgi_cache_valid 301 1d;
fastcgi_cache_valid any 1m;
11）緩存在fastcgi_cache_path指令inactive參數值時間內的最少使用次數，如上例，如果在5分鐘內某文件1次也沒有被使用，那麼這個文件將被移除。
fastcgi_cache_min_uses 1;
12）不知道這個參數的作用，猜想應該是讓nginx知道哪些類型的緩存是沒用的。
fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
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以上為nginx中FastCGI相關參數，
另外，FastCGI自身也有一些配置需要進行優化，如果你使用php-fpm來管理FastCGI，可以修改配置文件中的以下值：
1）同時處理的併發請求數，即它將開啟最多60個子線程來處理併發連接。
<value name="max_children">60</value>
2）最多打開文件數。
<value name="rlimit_files">65535</value>
3）每個進程在重置之前能夠執行的最多請求數。
<value name="max_requests">65535</value>
三、關於內核參數的優化，在/etc/sysctl.conf文件內
1）timewait的數量，預設是180000。(Deven:因此如果想把timewait降下了就要把tcp_max_tw_buckets值減小)
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
2）允許系統打開的埠範圍。
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
3）啟用TIME-WAIT狀態sockets快速回收功能;用於快速減少在TIME-WAIT狀態TCP連接數。1表示啟用;0表示關閉。但是要特別留意的是：這個選項一般不推薦啟用，因為在NAT(Network Address Translation)網路下，會導致大量的TCP連接建立錯誤，從而引起網站訪問故障。
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
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實際上，net.ipv4.tcp_tw_recycle功能的開啟，要需要net.ipv4.tcp_timestamps（一般系統預設是開啟這個功能的）這個開關開啟後才有效果；
當tcp_tw_recycle 開啟時（tcp_timestamps 同時開啟，快速回收 socket 的效果達到），對於位於NAT設備後面的 Client來說，是一場災難！
會導致到NAT設備後面的Client連接Server不穩定（有的 Client 能連接 server，有的 Client 不能連接 server）。
也就是說，tcp_tw_recycle這個功能，是為內部網路（網路環境自己可控 ” ——不存在NAT 的情況）設計的，對於公網環境下，不宜使用。
通常來說，回收TIME_WAIT狀態的socket是因為“無法主動連接遠端”，因為無可用的埠，而不應該是要回收記憶體（沒有必要）。
即：需求是Client的需求，Server會有“埠不夠用”的問題嗎？
除非是前端機，需要大量的連接後端服務，也就是充當著Client的角色。
正確的解決這個總是辦法應該是：
net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 6553 #預設值範圍較小
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 10000 #預設值較小，還可適當調小
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10
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4）開啟重用功能，允許將TIME-WAIT狀態的sockets重新用於新的TCP連接。這個功能啟用是安全的，一般不要去改動！
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
5）開啟SYN Cookies，當出現SYN等待隊列溢出時，啟用cookies來處理。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
6）web應用中listen函數的backlog預設會給我們內核參數的net.core.somaxconn限制到128，而nginx定義的NGX_LISTEN_BACKLOG預設為511，所以有必要調整這個值。
net.core.somaxconn = 262144
7）每個網路介面接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時，允許送到隊列的數據包的最大數目。
net.core.netdev_max_backlog = 262144
8）系統中最多有多少個TCP套接字不被關聯到任何一個用戶文件句柄上。如果超過這個數字，孤兒連接將即刻被覆位並列印出警告信息。這個限制僅僅是為了防止簡單的DoS攻擊，不能過分依靠它或者人為地減小這個值，更應該增加這個值(如果增加了記憶體之後)。
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
9）記錄的那些尚未收到客戶端確認信息的連接請求的最大值。對於有128M記憶體的系統而言，預設值是1024，小記憶體的系統則是128。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
10）時間戳可以避免序列號的卷繞。一個1Gbps的鏈路肯定會遇到以前用過的序列號。時間戳能夠讓內核接受這種“異常”的數據包。
net.ipv4.tcp_timestamps = 1
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有不少伺服器為了提高性能，開啟net.ipv4.tcp_tw_recycle選項，在NAT網路環境下，容易導致網站訪問出現了一些connect失敗的問題
個人建議：
關閉net.ipv4.tcp_tw_recycle選項，而不是net.ipv4.tcp_timestamps；
因為在net.ipv4.tcp_timestamps關閉的條件下，開啟net.ipv4.tcp_tw_recycle是不起作用的；而net.ipv4.tcp_timestamps可以獨立開啟並起作用。
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11）為了打開對端的連接，內核需要發送一個SYN並附帶一個回應前面一個SYN的ACK。也就是所謂三次握手中的第二次握手。這個設置決定了內核放棄連接之前發送SYN+ACK包的數量。
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
12）在內核放棄建立連接之前發送SYN包的數量。
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
13）如果套接字由本端要求關閉，這個參數 決定了它保持在FIN-WAIT-2狀態的時間。對端可以出錯並永遠不關閉連接，甚至意外當機。預設值是60秒。2.2 內核的通常值是180秒，你可以按這個設置，但要記住的是，即使你的機器是一個輕載的WEB伺服器，也有因為大量的死套接字而記憶體溢出的風險，FIN- WAIT-2的危險性比FIN-WAIT-1要小，因為它最多只能吃掉1.5K記憶體，但是它們的生存期長些。
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
14）當keepalive起用的時候，TCP發送keepalive消息的頻度。預設是2小時。
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
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下麵貼出一個本人常用的內核參數的標準配置
[root@dev-huanqiu ~]# cat /etc/sysctl.conf
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 //這四行標紅內容，一般是發現大量TIME_WAIT時的解決辦法
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 = 1 //在net.ipv4.tcp_tw_recycle設置為1的時候，這個選擇最好加上
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 //開啟此功能可以減少TIME-WAIT狀態，但是NAT網路模式下打開有可能會導致tcp連接錯誤，慎重。
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
net.ipv4.ip_conntrack_max = 6553500
-------------------------------------記一次小事故----------------------------------------------------
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 這個功能打開後，確實能減少TIME-WAIT狀態，習慣上我都會將這個參數打開。
但是也因為這個參數踩過一次坑：
公司的一個發佈新聞的CMS後臺系統，採用haproxy+keepalived代理架構，後端的real server伺服器外網ip全部拿掉。
現象：在某一天早上發文高峰期，CMS後臺出現訪問故障，重啟php服務後會立刻見效，但持續一段時間後，訪問就又出現故障。
排查nginx和php日誌也沒有發現什麼，後來google了一下，發現就是net.ipv4.tcp_tw_recycle這個參數搗的鬼！
這種網路架構對於後端的realserver來說是NAT模式，打開這個參數後，會導致大量的TCP連接建立錯誤，從而引起網站訪問故障。
最後將net.ipv4.tcp_tw_recycle設置為0，關閉這個功能後，後臺訪問即刻恢復正常
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-------------------------------Nginx安全配置小提示------------------------------------
下麵是一個常見安全陷阱和解決方案的列表，它可以輔助來確保你的Nginx部署是安全的。
1）禁用autoindex模塊。這個可能在你使用的Nginx版本中已經更改了，如果沒有的話只需在配置文件的location塊中增加autoindex off;聲明即可。
2）禁用伺服器上的ssi (伺服器端引用)。這個可以通過在location塊中添加ssi off; 。
3）關閉伺服器標記。如果開啟的話（預設情況下）所有的錯誤頁面都會顯示伺服器的版本和信息。將server_tokens off;聲明添加到Nginx配置文件來解決這個問題。
4）在配置文件中設置自定義緩存以限制緩衝區溢出攻擊的可能性。
client_body_buffer_size 1K;
client_header_buffer_size 1k;
client_max_body_size 1k;
large_client_header_buffers 2 1k;
5）將timeout設低來防止DOS攻擊。所有這些聲明都可以放到主配置文件中。
client_body_timeout 10;
client_header_timeout 10;
keepalive_timeout 65;
send_timeout 10;
6）限制用戶連接數來預防DOS攻擊。
limit_zone slimits $binary_remote_addr 5m;
limit_conn slimits 5;
7）試著避免使用HTTP認證。HTTP認證預設使用crypt，它的哈希並不安全。如果你要用的話就用MD5（這也不是個好選擇但負載方面比crypt好） 。
