Как оптимизировать веб-сервер NGINX

Обновлено: 25.01.2020

Опубликовано: 2016 год или раньше

Тематические термины: NGINX, FreeBSD, CentOS, Linux.

Советы и примеры по тюнингу NGINX показаны на базе операционных систем FreeBSD и CentOS, но они подойдут для любой системы семейства Linux.

Все действия нужно выполнять от суперпользователя, поэтому для удобства, сразу зайдем в систему под ним:

1. Установка NGINX

Для тюнинга установка из пакетов или портов не подходит. Лучше всего выполнять сборку и установку из исходников.

Скачайте последнюю стабильную версию nginx (актуальную ссылку можно посмотреть по адресу http://nginx.org/ru/download.html):

… и с помощью данной ссылки скачиваем исходник.

а) во FreeBSD:

fetch http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz

б) в Linux:

wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz

* На момент обновления статьи актуальная версия nginx — 1.16.1.

Распакуйте скачанный архив и сразу удалите его, чтобы не мешался:

tar -xvf nginx-*.tar.gz && \rm nginx-*.tar.gz

И перейдите в распакованную директорию:

cd nginx-*

Сконфигурируйте исходники для установки:

а) для FreeBSD:

Сначала устанавливаем пакеты, необходимые для сборки:

pkg install pcre

Приступаем к конфигурированию:

./configure \
–prefix=/usr/local/etc/nginx \
–with-cc-opt=’-I /usr/local/include’ \
–with-ld-opt=’-L /usr/local/lib’ \
–conf-path=/usr/local/etc/nginx/nginx.conf \
–sbin-path=/usr/local/sbin/nginx \
–pid-path=/var/run/nginx.pid \
–error-log-path=/var/log/nginx-error.log \
–user=www \
–group=www \
–http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client_body_temp \
–http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fastcgi_temp \
–http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy_temp \
–http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi_temp \
–http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi_temp \
–http-log-path=/var/log/nginx-access.log \
–with-http_ssl_module \
–with-file-aio \
–with-pcre \
–with-http_stub_status_module \
–without-http_charset_module \
–without-http_ssi_module \
–without-http_userid_module \
–without-http_autoindex_module \
–without-http_geo_module \
–without-http_map_module \
–without-http_split_clients_module \
–without-http_referer_module \
–without-http_empty_gif_module \
–without-http_browser_module \
–without-http_upstream_hash_module \
–without-http_upstream_ip_hash_module \
–without-http_upstream_least_conn_module \
–without-http_upstream_keepalive_module \
–without-mail_pop3_module \
–without-mail_imap_module \
–without-mail_smtp_module

а) для CentOS:

Сначала устанавливаем пакеты, необходимые для сборки:

yum install gcc pcre-devel openssl-devel make

Приступаем к конфигурированию:

./configure \
   –prefix=/etc/nginx \
   –sbin-path=/usr/sbin/nginx \
    –pid-path=/var/run/nginx.pid \
    –error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
   –lock-path=/var/run/nginx.lock \
   –user=nginx \
   –group=nginx \
    –http-log-path=/var/log/nginx-access.log \
    –with-http_ssl_module \
    –with-file-aio \
    –with-pcre \
    –with-http_stub_status_module \
    –without-http_charset_module \
    –without-http_ssi_module \
    –without-http_userid_module \
    –without-http_autoindex_module \
    –without-http_geo_module \
    –without-http_map_module \
    –without-http_split_clients_module \
    –without-http_referer_module \
    –without-http_empty_gif_module \
    –without-http_browser_module \
    –without-http_upstream_hash_module \
    –without-http_upstream_ip_hash_module \
    –without-http_upstream_least_conn_module \
    –without-http_upstream_keepalive_module \
    –without-mail_pop3_module \
    –without-mail_imap_module \
    –without-mail_smtp_module

* Данный список опций подойдет для большинства серверов, но не помешает узнать о всех возможностях при помощи команды ./configure –help

Теперь запустите сборку дистрибутива из исходника:

И установите nginx:

make install

Теперь можно запустить и проверить наш веб-сервер.

а) во FreeBSD необходимо разрешить запуск демона nginx:

echo ‘nginx_enable=”YES”‘ >> /etc/rc.conf

service nginx start

б) в CentOS действий больше.

Создаем учетную запись nginx и в качестве владельца каталога для его настроек:

useradd nginx

chown -R nginx:nginx /etc/nginx

Создаем юнит для systemd:

vi /etc/systemd/system/nginx.service

[Unit]
Description=nginx – high performance web server
Documentation=https://nginx.org/en/docs/
After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t -c /etc/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Применяем изменения в systemd:

systemctl daemon-reload

Разрешаем автозапуск сервиса и стартуем его:

systemctl enable nginx

systemctl start nginx

2. Настройка NGINX

Продолжим тюнинг nginx, настроив несколько основных параметров, отвечающих за количество обрабатываемых соединений и сроки их поддержания.

Открываем конфигурационный файл nginx.

а) во FreeBSD:

vi /usr/local/etc/nginx.conf

б) в Linux:

vi /etc/nginx/conf/nginx.conf

… или, если nginx ставился из пакетов:

vi /etc/nginx/nginx.conf

Пример настроенного nginx.conf:

worker_processes auto;
worker_priority -2;
…
events {
worker_connections 2048;
multi_accept on;
}
…
http {
…
keepalive_timeout 45;
reset_timedout_connection on;
client_body_timeout 35;
send_timeout 30;
…
}

worker_processes, по умолчанию 1. Определяет количество рабочих процессов. Обычно, выставляют равному числу ядер, но в новых версиях его лучше устанавливать в auto.

worker_priority, по умолчанию 0. Задает приоритет рабочих процессов от -20 до 20 (отрицательное число означает более высокий приоритет). Ему стоит отдать чуть больший приоритет (-2). Это нужно для того, чтобы при сильной нагрузке на скриптовую часть сайта или DDoS атаке, nginx продолжал обрабатывать запросы и отдавать статику.

worker_connections, по умолчанию 512. Устанавливает максимальное количество соединений одного рабочего процесса, то есть nginx будет обрабатывать worker_processes * worker_connections, остальные запросы ставить в очередь. Следует выбирать значения от 1024 до 4096. В нашем примере — 2048.

multi_accept, по умолчанию off. Если включен, позволяет принимать максимально возможное количество соединений. Иначе, процесс nginx за один раз будет принимать только одно новое соединение.

keepalive_timeout, по умолчанию 75. Отвечает за максимальное время поддержания keepalive-соединения, в случае, если пользователь по нему ничего не запрашивает. Для современных систем, стоит выставить от 30 до 50. В нашем случае 45.

reset_timedout_connection, по умолчанию off. Если клиент перестал читать страницу, Nginx будет сбрасывать соединение с ним.

client_body_timeout, по умолчанию 60. Будет ждать выставленное количество секунд тело запроса от клиента, после чего сбросит соединение. Значение по умолчанию слишком высокое и мы его снизили до 35.

send_timeout, по умолчанию 60. Если клиент прекратит чтение ответа, Nginx подождет выставленное количество секунд и сбросит соединение.

3. Оптимизация работы с файлами

Пример настроенного nginx.conf:

http {
…
sendfile on;
aio on;
tcp_nopush on;

open_file_cache max=100000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 45s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;
…
}

sendfile позволяет использовать более совершенный системный вызов, который обеспечивает прямую передачу файла (без системных вызовов read + write).

aio включает использование асинхронного обращения к файлам, что избавит от очередей запросов.

tcp_nopush позволит передавать заголовок ответа и начало файла в одном пакете.

open_file_cache по умолчанию выключена. Задает настройку для кэширования информации о файлах, с которыми работает nginx. По умолчанию, выключено.

open_file_cache_valid задает время, через которое веб-сервер будет проверять актуальность данных. По умолчанию, 60 секунд.

open_file_cache_min_uses задает минимальное число обращений к файлу, чтобы дескриптор файла оставался открытым в кэше.

open_file_cache_errors включает или выключает кэширование ошибок.

Также вы можете найти инструкции по тюнингу, где говорится об опции tcp_nodelay. Ее менять не нужно, так как по умолчанию она уже включена.

Для того, чтобы aio заработал в FreeBSD, необходимо выполнить следующее.

Подгружаем модуль aio в ядро системы:

kldload aio

Для автоматической подгрузки модуля во время включения нашего веб-сервера:

ee /boot/loader.conf

…
aio_load=”YES”

Открываем на редактирование файл с настройками лимитов для пользователей и групп:

vi /etc/security/limits.conf

Добавим строки:

…
nginx hard nofile 199680
nginx soft nofile 65535
…

* в данном примере мы задаем ограничение для пользователя nginx на количество открытых файлов.

Зададим ограничение для текущей загрузки:

ulimit -n 65536

4. Логирование

Если отключить логирование всех подключений к nginx, можно немного снизить нагрузку на дисковую систему. Но при этом стоит оставить логирование критических ошибок.

Пример настроенного nginx.conf:

error_log /var/log/nginx-error.log crit;

http {
…
access_log off;
…

* само собой, не стоит отключать логирование на хостинге или если вы предоставляете доступ к веб-сервису третьим лицам.

5. Сжатие

Это один из самых эффективных методов ускорить ответ от вашего веб-сервера nginx.

Пример настроенного nginx.conf:

http {
…
gzip on;
gzip_min_length 1000;
gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;
gzip_types text/plain text/css text/javascript application/javascript application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss application/json;
gzip_disable “msie6”;
…

gzip включает сжатие.

gzip_min_length устанавливает минимальную длину ответов, для которых будет применяться сжатие. По умолчанию 20, но имеет смысл поставить больше, так как постоянное сжатие приведет к повышению нагрузки на процессоры сервера и клиента.

gzip_proxied перечисляет параметры проксированных запросов, для которых будет разрешено сжатие.

gzip_types по умолчанию включено сжатие для ответов типа текст. В данном параметре можно перечислить все необходимые типы ответов.

gzip_disable запрещает для перечисленных параметров заголовка User-Agent сжатие. В данном примере для Internet Explorer 6 сжатие применяться не будет (данный браузер не умеет принимать сжатые ответы).

6. Настройка метода select

В Linux и FreeBSD используются свои методы обработки соединений. На данный момент наиболее эффективными являются epoll (Linux) и kqueue (FreeBSD).

а) Пример nginx.conf для FreeBSD:

events {
…
use kqueue;
}

б) Пример nginx.conf для Linux:

events {
…
use epoll;
}

7. Обработка статики и ее кэширование

NGINX умеет сам отдавать статические данные, не заставляя сервер backend этим заниматься. В настройке каждого сайта (секция server добавляем):

server {
…
location ~* ^.+\.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|docx|xls|xlsx|exe|pdf|ppt|tar|wav|bmp|rtf|js|svg|woff2|ttf)$ {
root /var/www/site
expires modified +1w;
}
}

* в данном примере для перечисленных статических файлов NGINX сам будет сам их отдавать. Сами файлы мы будем искать в каталоге /var/www/site, однако, опцию root можно и не задавать в location, если мы ее задали уровнем выше (в секции server). Также мы задали время кэширования для файлов, равное 1 недели от момента их модификации.

8. Пример настроенного файла конфигурации

В итоге, у нас получиться что-то на подобие:

worker_processes auto;
worker_priority -2;

events {
worker_connections 2048;
multi_accept on;
use epoll;
}

http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;

keepalive_timeout 45;
reset_timedout_connection on;
client_body_timeout 35;
send_timeout 30;

sendfile on;
aio on;
tcp_nopush on;

open_file_cache max=100000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 45s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;

access_log off;
error_log /var/log/nginx-error.log crit;

gzip on;
gzip_min_length 1000;
gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;
gzip_types text/plain text/css text/javascript application/javascript application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss application/json;
gzip_disable “msie6”;

server {
listen 80;
server_name localhost;

location / {
root html;
index index.html index.htm;
}

error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}

* обратите внимание, что в Linux в events use задается epoll, во FreeBSD — kqueue.

9. Проверка корректности настроек и их применение

После внесения всех настроек необходимо проверить их корректность командой:

Мы должны получить что-то на подобие:

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

Теперь можно применить настройки командой:

systemctl restart nginx

ADMINS24