Nginx 软件层面加强Nginx性能优化的面试问答和解决方案

Nginx 软件层面加强Nginx性能优化的面试问答和解决方案

去年我去爱卡汽车面试PHP，一轮和二轮面的都不错，在三轮面到Nginx的时候很多问题当时不知道怎么回答，确实没有深入学习过，花了一段时间的学习，终于能解答Nginx高性能优化的问题了，10月24 为了获得程序员勋章，发布了半个优化笔记，浏览到了1000+，受到这个鼓舞，我抽时间在仔细整理下关于Nginx性能优化的问题，我们从软件说起。

从软件层面提升硬件使用效率

• 增大CPU的利用率
• 增大内存的利用率
• 增大磁盘I/O的利用率
• 增大 络带宽的利用率

增大CPU的利用率

1、增大Nginx使用CPU的有效时长

• 能够使用全部CPU资源
• master-worker多进程架构
• worker进程数量应当大于等于CPU核数
• Nginx进程间不做无用功浪费CPU资源
• worker进程不应在繁忙时，主动让出CPU
• worker程间不应由于争抢造成资源耗散
• worker进程数量应当等于CPU核数
• worker进程不应调用_些店1导致主动让出CPU
• 拒绝类似的第三方模块
• 不被其他进程争抢资源
• 提升优先级占用CPU更长的时间
• 减少操作系统上耗资源的非Nginx进程

设置worker进程数的技巧和原理：worker进程数量应当大于等于CPU核数，并不是说worker进程数量设置的越大越好，他正确的设置方法应该是CPU核数和CPU核数的倍数，这样在CUP运行时(宏观上并行，微观上串行,把进程的运行时间分为一段段的时间片),这样能最大的利用CPU的资源。

但不是设置的数值越大就越好，CPU的执行还受到运行时间片的影响，OS调度系统依次选择每个进程，最多执行时间片指定的时长，因为业务、或者是硬盘处理速度的不匹配，阻塞API引发的时间片内主动让出CPU要在减少进程间切换下功夫。

程间切换，就是是指CPU从一个进程或线程切换到另一个进程或线程。查看上下文切换次数的命令有,,。

设置Priority动态优先级，决定CPU时间片的大小，设置worker进程的静态优先级。

CPU依托NUMA架构，我们常说一级缓存，二级缓存，三级缓存，Nginx提高性能的点在于提升CPU缓存命中率，绑定worker到指定CPU。

滑动窗口:Nginx在 络传输上的优化

nginx的超时指令与滑动窗口，主动断开连接，释放 络传输资源。

两次读操作间的超时

两次写操作间的超时

以上两者兼具:

主动建立连接时应用层超时时间，尽早释放CPU资源。

也不是说Nginx设置的处理链接数越多越好，可能会造成服务器的SYN攻击。当SYN队列满后，新的SYN不进入队列，计算出cookie再以 SYN+ACK中的序列 返回客户端，正常客户端发 文时，服 务器根据 文中携带的cookie重新恢复连接。

设置worker进程最大连接数量，包括Nginx与上游、下游间的连接。

Nginx在增大 络带宽的利用率上的优化

当Nginx处理完成调用close关闭连接后，若接收缓冲区仍然收到客户端发来的 内容，则服务器会向客户端发送RST包关闭连接,导致客户端由于收到RST而忽略了http response。

当功能启用时，最长的读取用户请求内容的时长，达到后立刻关闭连接。

当功能启用时，最长的读取用户请求内容的时长，达到后立刻关闭连接。

以RST代替正常的四次握手关闭连接,当其他读、写超时指令生效引发连接关闭时，通过发送RST立刻释放端口、内 存等资源来关闭连接。

TLS/SSL优化握手性能,

HTTP长连接,减少握手次数,通过减少并发连接数减少了服务器资源的消耗,降低TCP拥塞控制的影响