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建议二：增加负载均衡服务器

增加负载均衡服务器相对简单，但却能显著提升站点性能和安全性。通过它把流量分配给多个服务器，就可以不必升级Web服务器了。就算应用本身写得不太好，或者难以扩展，负载均衡都可以在不做其他改变的情况下提升用户体验。

负载均衡服务器首先是一个反向代理服务器（参见“建议一”），负责把来自互联 的请求转发给其他服务器。这里关键在于负载均衡服务器可以支持两台以上的应用服务器，使用一种选择算法在不同的服务器间分配请求。最简单的负载均衡算法是循环调度，即把新请求依次转发给可用服务器中的下一台服务器。其他算法还有把请求发给活动连接最少的服务器。NGINX Plus支持一种功能，就是把用户会话保持在同一台服务器上，叫做会话保持。

负载均衡服务器可以避免一台服务器过载而其他服务器过闲，从而极大提升性能。同时，有了它还可以让Web服务器扩容更简单，因为可以选用比较便宜的服务器，同时保证物尽其用。

可以通过负载均衡调度的协议包括HTTP、HTTPS、SPDY、HTTP/2、WebSocket、FastCGI、SCGI、uwsgi、memcached，以及其他一些应用形式，包括基于TCP的应用和其他第四层的协议。为此，首先要分析Web应用，看性能短板在哪里，然后再确定使用哪一个。

同一台服务器或用于负载均衡的服务器也可以承担其他任务，比如SSL终止、视客户端不同支持HTTP/1/x或HTTP/2、缓存静态文件。

NGINX经常被用来做负载均衡，更多信息请参考我们以前发的介绍性文章、有关配置的文章、电子书和相关的在线视频，当然还有文档。我们的商业版本NGINX Plus支持更多的负载均衡功能，如基于服务器响应时间路由负载和支持微软NTLM协议的负载均衡。

建议三：缓存静态及动态内容

缓存能提升Web应用性能，因为可以更快地把内容交付给客户端。缓存的策略包括预处理内容、在较快的设备上存储内容、把内容保存在靠近客户端的地方，以及同时运用这些策略。

缓存有两种。

• 静态内容缓存，不常变化的文件，如图片（JPEG、PNG）和代码（CSS、JavaScript），可以保存在边缘服务器中，以便快速从内容或磁盘中获取。

• 动态内容缓存，很多Web应用会为每个页面请求生成全新的HTML，把生成的每个HTML都缓存一小段时间，可能显著减少需要生成的页面总数，同时又可以保证交付的内容足够新鲜。

假设一个页面每秒被查看10次，而你缓存它1秒，那么90%针对这个页面的请求都将来自在缓存。如果你单独缓存静态内容，那么即使全新生成的页面，很可能大部分都来自缓存的内容。

缓存Web应用生成内容的技术主要分三种。

• 把内容放到离用户近的地方。离用户近，传输时间少。

• 把内容放到较快的机器上。机器快，检索速度快。

• 把内容从过度使用的机器中拿走。有时候机器会比在专注执行特定任务时慢很多，那是因为太多任务让它们分心。这时候把内容拿到其他机器上，不仅对缓存的内容有好处，对非缓存的内容同样有利，因为托管它们的主机的负担减轻了。

Web应用的缓存可以在Web应用服务器内部或外部实现。首先，考虑缓存动态内容，以减轻应用服务器的负载。其次，缓存用于静态内容（包括那些动态生成内容的临时副本），进一步减轻应用服务器的负担。然后，考虑把缓存转移到其他更快或更靠近用户的机器，给应用服务器减负，缩短传输时间。

用好缓存能显著加快应用的响应速度。对很多 页来说，大图片之类的静态数据，往往占据一半以上的内容。不用缓存，查询和传输这类数据可能会花好几秒钟，而用缓存，则可能只要花几分之一秒。

可以举一个例子来说明怎么使用缓存，NGINX和NGINX Plus通过两个指令来设置缓存：proxy_cache_path和proxy_cache指定缓存的位置和大小、最长缓存时间以及其他参数。使用第三个（也是很受欢迎的)指令proxy_cache_use_stale，甚至可以告诉缓存在本来应该提供新鲜内容的服务器太忙或宕机时，提供原来的旧文件，对客户端来说，拿到内容总比拿不到强。从用户角度看，这样也可以树立你的站点或应用非常稳定的形象。

NGINX Plus支持高级缓存功能，包括缓存净化（caching purging）和通过控制板以可视化的形式展示缓存状态，实现实时监控。

要了解NGINX中关于缓存的更多信息，可以看看参考文档和NGINX Plus Admin Guide中的NGINX Content Caching。

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建议四：压缩数据

压缩同样能极大提升性能。图片、视频、音乐等文件都有非常成熟和高效的压缩标准（JPEG和PNG、MPEG-4、MP3），任何一个标准都可以把文件大小缩小一个数量级甚至更多。

因为文本数据通过对于页面交互能够起到必要的支援作用，而多媒体数据则更多是锦上添花的作用。聪明的内容压缩可以把HTML、JavaScript、CSS等文本内容的缩小30%以上，因此能够相应地减少加载时间。

如果你使用SSL，压缩又可以减少必须经过SSL编码的数据量，从而补偿了压缩这些数据的CPU时间。

压缩数据的方法非常多。比如，建议六中关于HTTP/2的部分就描述了一个新颖的压缩思路，特别适合首部数据压缩。还有一个关于文本压缩的例子，就是可以在NGINX中开启GZIP压缩。预压缩文本数据之后，可以使用gzip_static指令直接发送.gz文件。

建议五：优化SSL/TLS

越来越多的 站在使用Secure Sockets Layer（SSL）及后来的Transport Layer Security（TLS）协议。SSL/TLS通过加密从源服务器发送给用户的数据来提升 站安全性。Google会提升使用SSL/TLS的 站的搜索引擎排名，将有力地推动这一进程。

尽管采用率越来越高，但SSL/TLS造成的性能损失也困扰着很多 站。SSL/TLS拖慢 站的原因有两个。

1、每次打开新连接的初次握手都必须创建加密密钥，而浏览器使用HTTP/1.x对每个2、服务器建立多个连接的方式进一步加剧了这个问题。

服务器端加密数据和客户端解密数据的操作同样也是开销。

优化SSL/TLS的方法因Web服务器而异。以NGINX为例，NGINX使用OpenSSL，运行于普通机器上，能够提供接近定制机器的性能。NGINX SSL performance详细介绍了如何将SSL/TLS加密和解密的开销降至最低。

此外，这里还有一篇文章，介绍了很多种提升SSL/TLS性能的方法。简单总结一下，涉及的技术主要有如下几种。

• 会话缓存。使用ssl_session_cache指令开启缓存，缓存每次SSL/STL连接时用到的参数。

• 会话票或ID。把特定SSL/TLS会话的信息保存为一个会话票或ID，以便连接重用，而不必重新握手。

• OCSP封套。通过缓存SSL/TLS证书信息减少握手时间。

NGINX和NGINX Plus都可以来终止SSL/TLS，即处理客户端信息的加密和解密，同时与其他服务器保持明文通信。在NGINX或NGINX Plus中设置处理SSL/TLS终止可以采取这几个步骤。而对于在接受TCP连接的服务器上使用NGINX Plus而言，可以参考这里的设置步骤。

建议六：实现HTTP/2或SPDY

已经使用SSL/TLS的站点，如果再使用HTTP/2或SPDY则很可能提升性能，因为一个连接只要一次握手。尚未使用SSL/TLS、HTTP/2和SPDY的站点切换到SSL/TLS（通常会降低性能），从响应速度方面看，可能是一次倒退。

谷歌2012年开始SPDY项目，致力于在HTTP/1.x之上实现更快的速度。HTTP/2则是IETF最近批准的基于SPDY的标准。SPDY得到了广泛支持，但很快就将被HTTP/2取代。

SPDY和HTTP/2的关键在于只用一个连接，而非多个连接。这一个连接是多路复用的，因此可以同时承载多个请求和响应。

只维持一个连接，可以省掉多个连接所需的设置和管理消耗。而且一个连接对SSL特别重要，因为可以将SSL/TLS建立安全连接所需的握手时间降至最少。

SPDY协议要求使用SSL/TLS，HTTP/2并没有正式要求，但目前所有支持HTTP/2的浏览器都只会在启用SSL/TLS的情况下才会使用它。换句话说，支持HTTP/2的浏览器只有在 站使用SSL且服务器接受HTTP/2流量的情况下才会使用HTTP/2。否则，浏览器会基于HTTP/1.x通信。

实现了SPDY或HTTP/2之后，域名分片、资源合并、图片精灵等之前针对HTTP的性能优化措施就用不着了。因此也可以简化代码和部署。关于HTTP/2会带来哪些变化，可以参考我们的这个白皮书。

提示 修改任何操作系统及周边设备的设置时，每次只修改一项，然后测试性能。如果该项修改导致了问题，或者并未提升性能，再改回去。

建议十：监控实时动态以发现问题和瓶颈

保存应用高性能的关键是实时监控应用性能。必须实时监控特定设备及相应Web基础设施中应用的动态。

监控站点活动多数情况下是被动的，它只告诉你发生了什么，至于如何发现和解决问题，则是你自己的事情。

监控可以捕获以下几种问题：

1、服务器停机

2、服务器不稳，漏处理连接

3、服务器出现大面积缓存失效

4、服务器发送的内容不对

New Relic或Dynatrace等全局性的性能监控工具，可以帮我们监控远程加载页面的时间，而NGINX则可以帮你监控应用交付这一端。应用的性能数据可以告诉你优化手段什么时候真正给用户带去了不同的体验，以及什么时候需要扩容以满足越来越多的流量。

为了帮助用户尽快发现问题，NGINX Plus增加了应用程序体检功能，会 告经常重复出现的问题。NGINX Plus还具备session draining特性，会在已有任务完成前阻止新连接，以及慢启动容量，从而让恢复的服务器在负载均衡集群中达到应有的速度。使用得当的情况下，健康体检会在问题显著影响用户体验之前帮你定位问题，而session draining和慢启动则让你替换服务器时不影响感知的性能和在线时间。这张图展示了NGINX Plus内置的实时活动监控的控制板，涵盖了服务器、TCP连接和缓存。

结论：10倍性能提升

性能提升因Web应用不同会有巨大差异。实际的提升取决于预算、时间，以及现有实现的与理想性能的差距。那么怎么让你的应用获得10倍的性能提升呢/p>

为了帮大家理解每项优化建议的潜能，下面再针对之前的建议给出一些实施方针，希望大家各取所需。

• 反向代理服务器及负载均衡。没有负载均衡或池负载均衡，可能导致极低的性能。添加一个反向代理服务器，比如NGINX，可以减少Web应用在内存和磁盘之间的往返。负载均衡可以把任务从过载的服务器转移到空闲的服务器，也便于扩展。这些改变能极大地提升性能，与原有的部署方式最差的时候相比，10倍性能提升是很轻松的事，即使不到10倍那也在总体上有了质的飞跃。

• 缓存动态和静态内容。如果你的Web服务器同时又充当了应用服务器，那么通过缓存动态内容就可以达到高峰期10倍的性能提升。缓存静态内容也可以有几倍的性能提升。

• 压缩数据。使用JPEG、PNG、MPEG-4以及MP3等压缩格式能显著提升性能。如果这些手段都用上了，那么压缩的文本数据（代码及HTML）可以将初始页面加载时间提升两倍。

• 优化SSL/TLS。安全握手对性能有很大影响，因此对其进行优化可以让初次响应加快两倍，对于文本内容较多的 站尤其如此。优化SSL/TLS下的媒体文件带来的性能提升很小。

• 实施HTTP/2和SPDY。在使用SSL/TLS的情况下，这两个协议有可能提升 站的整体性能。

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