Nginx性能优化的几个方法总结

小伙伴们平时使用 nginx 是否有进行过性能优化呢？还是软件装好了就直接使用呢？

今天小编和大伙分享几个常见的 nginx 优化配置。

整体上来说，nginx 的优化可以从多个层面进行：

• 系统层面
• 配置层面
• 缓存利用
• 压缩策略
• 负载均衡策略

接下来我们就来看看具体该如何做。

一 nginx 配置优化

• 调整 worker_processes 参数，通常设置为等于服务器的 cpu 核心数。
• 调整 worker_connections 参数，以增加每个 worker 进程可以打开的连接数。

events {
    worker_connections 1024;
}
worker_processes auto;

• 使用 http/2 协议，利用多路复用和头部压缩等特性，提高页面加载速度。

server {
    listen 80;
    listen [::]:80;
    listen 443 ssl http2;
    listen [::]:443 ssl http2;
}

• 优化 ssl/tls 配置，如关闭不安全的加密算法、使用 tls 1.3 等，提高安全性和性能。

ssl_protocols tlsv1.2 tlsv1.3;
ssl_ciphers high:!anull:!md5;

二 缓存利用

• 启用文件缓存，减少磁盘 i/o 操作。
• 使用代理缓存，缓存后端服务器的响应内容。
• 设置合理的缓存过期策略，通过 cache-control 和 expires 头控制浏览器缓存的有效期，减少请求次数。

proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
    location / {
        proxy_cache my_cache;
        proxy_pass http://backend;
    }
}

在上面这段配置中，proxy_cache_path 指令用于配置一个缓存区域，该区域用于存储代理请求的响应内容。这个指令通常在 http 块中使用，并且是 ngx_cache_purge 模块和 ngx_http_proxy_module 模块的一部分。

这项配置中的各参数含义如下：

• /data/nginx/cache：这是缓存文件存储的物理路径。nginx 将在该目录下存储缓存数据。
• levels=1:2：这定义了缓存文件的目录结构。在这个例子中，1:2 意味着 nginx 将缓存文件存储在 /data/nginx/cache 下的一级目录和二级目录中。1 代表第一级目录的数量（通常是 3 个，如 data、tmp、html），2 代表第二级目录的数量（通常是 64 个，基于 0 到 63 的数字或字母）。
• keys_zone=my_cache:10m：这定义了一个共享内存区域，用于存储缓存键和元数据。my_cache 是该区域的名称，10m 表示分配的共享内存大小为 10mb。这个区域用于存储缓存的键和相关信息，以便快速检索和验证缓存的有效性。
• max_size=10g：这指定了缓存区域的最大大小，单位是字节。在这个例子中，缓存区域的最大大小为 10gb。当缓存数据达到这个大小时，nginx 将使用一种策略（通常是最近最少使用 lru 算法）来移除旧的缓存数据，为新的缓存数据腾出空间。
• inactive=60m：这定义了缓存对象在多久没有被访问后会被认为“非活跃”并可能被移除。在这个例子中，如果一个缓存对象在 60 分钟内没有被访问，它将被认为是非活跃的。这个参数有助于控制缓存中旧数据的生命周期。
• use_temp_path=off：这指定了是否使用临时路径来存储缓存文件。off 表示不使用临时路径，所有的缓存文件都直接存储在指定的 /data/nginx/cache 路径下。如果设置为 on，则 nginx 会使用一个临时目录来存储缓存文件，在文件被访问后，它们会被移动到永久的缓存目录中。

三 压缩策略

• 启用 gzip 压缩，减少数据传输量，提高响应速度。
• 根据服务器的 cpu 能力和网络条件平衡压缩级别和最小压缩大小，以达到最佳的性能。

gzip on;
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip_comp_level 5;
gzip_min_length 256;
gzip_types text/plain application/xml application/json application/javascript text/css;

各项配置的含义分别如下：

• gzip on;：启用 gzip 压缩。当这个指令被设置为 on 时，nginx 会尝试压缩响应体并发送给客户端。
• gzip_vary on;：这个指令告诉 nginx 在响应头中添加vary: accept-encoding。这允许缓存系统（如代理或 cdn）根据客户端是否支持压缩来存储不同的响应版本。
• gzip_proxied any;：这个指令允许 nginx 对从任何代理服务器接收的响应进行压缩，无论响应是否已经被压缩。any 表示无论原始响应是否被压缩，nginx 都会尝试再次压缩它。其他选项包括 off（不压缩任何代理的响应）和 expired（只压缩那些已经过期的代理响应）。
• gzip_comp_level 5;：这个指令设置 gzip 压缩级别。压缩级别范围从 1（最快，压缩比最低）到 9（最慢，压缩比最高）。5 是一个在速度和压缩比之间取得平衡的常用值。
• gzip_min_length 256;：这个指令设置响应体的最小长度，只有当响应体大于或等于这个值时，nginx 才会对其进行压缩。这里设置为 256 字节，意味着只有当响应体大于或等于 256 字节时，才会进行压缩。
• gzip_types text/plain application/xml application/json application/javascript text/css;：这个指令指定了哪些 mime 类型的响应应该被压缩。在这个例子中，文本、xml、json、javascript 和 css 类型的响应将被压缩。

四 安全性优化

• 隐藏 nginx 版本号信息，更改源码隐藏 nginx 软件名及版本号。
• 修改 nginx 服务的默认用户，提高安全性。
• 配置 ocsp stapling、ssl_stapling、ssl_stapling_verify 等以增强 ssl/tls 的安全性。

隐藏版本信息可以提高服务器的安全性，使攻击者难以通过版本信息推断出服务器可能存在的安全漏洞。

要隐藏 nginx 版本号，有三个办法，一般来说我们使用第一种方式就可以了。

修改配置文件

在 nginx 的配置文件中，在 http 块中添加以下配置：

server_tokens off;

这样设置后，nginx 将不会在错误页面上显示版本号。

配置完成之后，保存配置文件并重新加载 nginx 以应用更改：

nginx -t   # 测试配置文件是否正确
nginx -s reload   # 重新加载nginx配置

这种方法可以隐藏错误页面上的版本信息，但可能无法完全隐藏所有响应头中的版本信息 。

修改 nginx 源码

如果想要从根源上修改 nginx 版本信息，需要重新编译 nginx，步骤如下：

• 修改 src/core/nginx.h 文件中的版本定义。
• 修改 src/http/ngx_http_header_filter_module.c 文件中的服务器字符串。
• 修改 src/http/ngx_http_special_response.c 文件中的错误页面底部信息。

修改完这些文件后，需要重新编译 nginx。这样编译安装后，nginx 的版本信息将被彻底修改 。

使用第三方模块

如果需要动态修改响应头中的版本信息，可以使用如 headers-more-nginx-module 模块。这个模块允许你动态地添加、修改或删除 nginx 的响应头。通过这个模块，可以完全控制 server 响应头的内容 。

选择哪种方法取决于你的具体需求和环境。

如果你只是想简单地隐藏版本信息，修改配置文件可能是最简单的方法。如果你需要更彻底地控制版本信息，可能需要考虑修改源码并重新编译 nginx。

五 监控和日志优化

• 使用日志分析工具（如 elk stack、graylog 等）来分析和可视化 nginx 的日志数据。
• 定期维护策略，如更新 nginx、审查配置文件、备份配置文件等。
• 使用定时任务工具（如 cron）定期清理缓存，使用 nginx 的 proxy_cache_path 指令中的 inactive 参数设置缓存的过期时间。

日志配置如下：

access_log /var/log/nginx/access.log;
error_log /var/log/nginx/error.log;

六 系统层面优化

• 调整文件描述符限制（在 /etc/sysctl.conf 中设置）：

fs.file-max = 65535

• 调整 tcp 连接队列大小（在 /etc/sysctl.conf 中设置）：

net.core.somaxconn = 1024

七 故障转移优化

• 优化健康检查，调整健康检查的频率、超时时间、检查的内容等参数，以更准确地检测服务器的故障。
• 结合监控系统，实时监控服务器的健康状况、请求流量、响应时间等指标，及时发现潜在的问题，并进行预警和处理。

配置健康检查（使用第三方模块 nginx_upstream_check_module）：

upstream backend {
    server backend1.example.com check;
    server backend2.example.com check;
}

到此这篇关于nginx性能优化的几个方法总结的文章就介绍到这了,更多相关nginx性能优化内容请搜索代码网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持代码网！