利用nginx加速web访问
2011-06-14 21:46:54
起因
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在最近新系统的设计中对于首页打开速度的问题做了一些考虑，由于页面上还是以动态数据为主，所以简单的静态化数据可能并不行，所以需要从业务和技术结合的角度去考虑这个问题。由于有些数据并不敏感，其实可以放入缓存并定时更新。另外就是有些本身是静态，能否加快并发相应速度。
这里对动态数据想到了2种办法：1）把Action设置成单例，请求的结果直接加在缓存里，再用一个定时线程去刷新这个缓存；2）让输出的结果页静态化，定时更新结果页。
前者控制起来非常灵活，利用双缓冲也能让人感觉不到缓冲时的速度下降，缺点就是要改动比较多的代码。后者正好相反，静态化要依靠外层的框架配置，代码完全不用改动。
选型
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目前比较流行的反向代理服务器有squid和nginx，查了一下资料，发现nginx比较擅长反向代理和负载均衡，而squid强在自身的缓存机制，另外lightd貌似多用来做图片服务器。经过比较感觉nginx的配置文件简单一些，所以决定用这个先尝试一下。
性能测试
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安装完成当然是先做一下性能测试了，这次同样使用ab来进行压力测试。为了做对比，这里也启动了一个tomcat，nginx配置成其的反向代理。我就在本机进行访问，但测试结果令我惊叹。
测试命令：ab -n 10000 -k -c 1000 http://localhost:8080/pscms_hlj_web/p_w_picpaths/logo.jpg
tomcat：
1. Server Software: Apache-Coyote/1.1
2. Server Hostname: localhost
3. Server Port: 8080
4.
5. Document Path: /pscms_hlj_web/p_w_picpaths/logo.jpg
6. Document Length: 17619 bytes
7.
8. Concurrency Level: 1000
9. Time taken for tests: 3.671 seconds
10.Complete requests: 4254
11.Failed requests: 0
12.Write errors: 0
13.Keep-Alive requests: 4254
14.Total transferred: 76035996 bytes
15.HTML transferred: 74951226 bytes
16.Requests per second: 1158.92 [#/sec] (mean)
17.Time per request: 862.874 [ms] (mean)
18.Time per request: 0.863 [ms] (mean, across all concurrent requests)
19.Transfer rate: 20228.99 [Kbytes/sec] received
20.
21.Connection Times (ms)
22. min mean[+/-sd] median max
23.Connect: 0 33 67.4 0 261
24.Processing: 52 255 60.1 272 315
25.Waiting: 15 129 61.7 127 261
26.Total: 52 288 108.0 272 559
nginx：
1. Server Software: nginx/0.7.67
2. Server Hostname: localhost
3. Server Port: 8000
4.
5. Document Path: /pscms_hlj_web/p_w_picpaths/logo.jpg
6. Document Length: 17619 bytes
7.
8. Concurrency Level: 1000
9. Time taken for tests: 0.597 seconds
10.Complete requests: 10000
11.Failed requests: 0
12.Write errors: 0
13.Keep-Alive requests: 10000
14.Total transferred: 179370000 bytes
15.HTML transferred: 176190000 bytes
16.Requests per second: 16744.67 [#/sec] (mean)
17.Time per request: 59.721 [ms] (mean)
18.Time per request: 0.060 [ms] (mean, across all concurrent requests)
19.Transfer rate: 293309.69 [Kbytes/sec] received
20.
21.Connection Times (ms)
22. min mean[+/-sd] median max
23.Connect: 0 2 8.1 0 44
24.Processing: 0 49 19.7 48 97
25.Waiting: 0 44 19.8 42 93
26.Total: 0 51 19.4 52 99
nginx的性能远远胜出，这应该是这个页面会被缓存的原因，另外支持epoll肯定也有较高的IO性能提升。但这个测试中也发现tomcat已经很稳的挂掉了，nginx的高并发支持真不是盖的。
结论
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真实系统中不可能有那么多静态的内容，因为浏览器本地也会有缓存，但是nginx会在很大程度上提升对并发响应的能力。对于一些不需要频繁更新的动态内容也可以做定时缓存，这样也可以大大加快页面的打开速度并降低后端压力。线上系统可以把图片、js、css、静态html都缓存起来，后端只接受动态内容的请求，从而提速web访问速度。
其他发现
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其实nginx是把缓存的内容经过hash后放到文件中的，虽然测试中来看肯定是在内存中拿的结果，但是肯定还是有一次写入。后来查到linux下面有一个自带的文件系统，在/dev/shm下面，默认是内存大小的一半。这样真的可以把缓存的内容指向这个文件里面就行了。
另外，nginx也可以很方便的实现双机热备和负载均衡。负载均衡可以配置weight来调整访问比例，系统会自动把请求进行转向。双机热备会在所有节点都不可用时自动转向，这在系统升级的时候可以做到不中断服务。这些实现做类似如下配置即可：
1. upstream testproxy {
2. server 127.0.0.1:8080 weight=10;
3. server 127.0.0.1:8081 weight=10;
4. server 192.168.0.11:8080 backup;
5. }