Nginx安裝及深度優化（2）

博文大綱：

• 一、編譯安裝前的優化
• 二、Nginx配置項優化
  • 1、調整Nginx運行工作進程個數
  • 2、Nginx運行CPU親和力
  • 3、Nginx事件處理模型
  • 4、開啓高效傳輸模式
  • 5、連接超時時間
  • 6、fastcgi優化
  • 7、gzip調優
  • 8、expires緩存調優
  • 9、配置防盜鏈
  • 10、內核參數優化
  • 11、關於系統連接數的優化
• 三、驗證上述優化及Nginx服務器壓力測試
  • 1、測試防盜鏈功能
  • 2、壓力測試

一、編譯安裝前的優化

編譯安裝前的優化主要是用來修改程序名等等，通過更改源碼以便隱藏軟件名稱和版本號。

請先下載我提供的所需源碼包。

1、開始安裝：

[root@nginx ~]# yum -y erase httpd        #卸載系統默認的httpd服務，防止端口衝突
[root@nginx ~]# yum -y install openssl-devel pcre-devel    #安裝所需依賴
[root@nginx src]# rz          #rz命令上傳所需源碼包
[root@nginx src]# ls          #確認上傳的源碼包
nginx-sticky-module.zip    nginx-1.14.0.tar.gz    ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
#將上傳的源碼包進行解壓
[root@nginx src]# tar zxf nginx-1.14.0.tar.gz  
[root@nginx src]# unzip nginx-sticky-module.zip 
[root@nginx src]# tar zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz 
[root@nginx src]# cd nginx-1.14.0/        #切換至nginx目錄
[root@nginx nginx-1.14.0]# vim src/core/nginx.h    #修改以下兩行配置
#define NGINX_VERSION      "6.6"       #這裏是修改nginx的版本號
#define NGINX_VER          "IIS/" NGINX_VERSION    #這裏修改的是軟件名稱，我將原有的nginx改爲了IIS。
#修改後，保存退出即可
[root@nginx nginx-1.14.0]# vim src/http/ngx_http_header_filter_module.c   #編輯該文件
#修改前如下：
static u_char ngx_http_server_string[] = "Server: nginx" CRLF;     #第49行
#修改後如下：
static u_char ngx_http_server_string[] = "Server: IIS" CRLF;   #該IIS和前一個文件更改的最好一致。
#更改完成後，保存退出即可。
[root@nginx nginx-1.14.0]# vim src/http/ngx_http_special_response.c   #修改此配置文件，防止頁面出現錯誤時，回顯時帶着nginx和版本號
#修改前如下：
static u_char ngx_http_error_tail[] =     #在此之前有一行與此非常相似，注意區分，這行的error後面沒有build字樣。
"<hr><center>nginx</center>" CRLF           #第36行
"</body>" CRLF
"</html>" CRLF
#更改後如下：
static u_char ngx_http_error_tail[] =
"<hr><center>IIS</center>" CRLF       #將原有的nginx改爲IIS
"</body>" CRLF
"</html>" CRLF
#更改完成後，保存退出即可
[root@nginx nginx-1.14.0]# useradd -M -s /sbin/nologin www   #創建nginx運行用戶
[root@nginx nginx-1.14.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx1.14 --user=www --group=www --with-http_stub_status_module  --with-http_realip_module  --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module  --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy  --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi --with-pcre  --add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.3  --with-http_flv_module --add-module=/usr/src/nginx-sticky-module --with-http_dav_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_mp4_module && make && make install
#編譯安裝
[root@nginx nginx-1.14.0]# ln -sf /usr/local/nginx1.14/sbin/nginx /usr/local/sbin/  #創建nginx命令軟連接
[root@nginx nginx-1.14.0]# mkdir -p /var/tmp/nginx/client      #創建存放臨時文件目錄
[root@nginx nginx-1.14.0]# nginx -t       #檢查配置文件
[root@nginx nginx-1.14.0]# nginx       #沒有錯誤後，啓動nginx
[root@nginx nginx-1.14.0]# netstat -anput | grep 80      #確定80端口處於監聽狀態

命令行驗證http頭部的軟件名稱及版本號是否更改：

[root@nginx conf]# curl -I 127.0.0.1     #訪問本機
HTTP/1.1 200 OK
Server: IIS/6.6             #OK，使我們更改的名稱及版本
Date: Fri, 25 Oct 2019 00:10:17 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Fri, 25 Oct 2019 00:03:52 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5db23be8-264"
Accept-Ranges: bytes
[root@nginx conf]# curl -I 127.0.0.1/a.html       #訪問一個不存在的頁面
HTTP/1.1 404 Not Found
Server: IIS/6.6           #錯誤頁面回顯的信息，也是我們更改的，OK
Date: Fri, 25 Oct 2019 00:11:07 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 164
Connection: keep-alive

二、Nginx配置項優化

Nginx是master/worker結構：一個master進程，生成一個或多個worker進程。示意圖如下：

master-worker設計模式主要包含兩個主要組件：master和worker，master維護着worker隊列，將請求下發到多個worker並執行，worker主要進行實際邏輯計算，並將結果返回給master。

Nginx採用這種進程模型的好處在於採用獨立的進程，可以讓互相之間不會影響，一個進程退出後，其他進程還在工作，服務不會中斷，master進程則很快重新啓動新的worker進程。當worker發生異常時，會導致當前worker上的所有請求失敗，而不會影響到其他worker進程。

接下來的所有配置參數都是在Nginx配置文件的全局中寫入

1、調整Nginx運行工作進程個數

[root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf    #編輯主配置文件
 worker_processes  4;    #一般設置爲CPU的核心或者核心數x2
  [root@nginx ~]# nginx -s reload          #重啓Nginx服務
  [root@nginx ~]# ps -ef | grep nginx | grep worker    #查看開啓的worker進程
  www      128282   6761  0 11:41 ?        00:00:00 nginx: worker process
  www      128283   6761  0 11:41 ?        00:00:00 nginx: worker process
  www      128284   6761  0 11:41 ?        00:00:00 nginx: worker process
  www      128285   6761  0 11:41 ?        00:00:00 nginx: worker process

2、Nginx運行CPU親和力

[root@nginx ~]# vim /usr/local/nginx1.14/conf/nginx.conf   <!--編輯主配置文件-->
<!--如果是四核配置，應配置如下：-->
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
       <!--
上面是每個核心開啓一個worker，若要每個核心對應兩個worker，
則需要寫入：worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000 0001 0010 0100 1000;
                                 -->
<!--  如果是八核配置，則應配置如下：  -->
worker_processes 8;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000
10000000;
worker_rlimit_nofile 65535;      <!--修改nginx最多可以打開的文件數-->
         <!--   
        這個配置是指當一個nginx進程打開的最多文件描述數目，理論值應該是系統最多打開文件數（使用ulimit -n命令查看）與nginx進程相除，但是nginx分配請求並不是那麼均勻，所以最好與命令ulimit -n得到的值保持一致。
在上面指定了其值爲“65535”但是系統默認是1024，怎麼辦呢？  
                               -->
[root@docker ~]# ulimit -n       <!--確定系統最對打開文件數-->
1024
<!--如果此時啓動nginx服務，是會出現異常的。-->
[root@docker ~]# vim /etc/security/limits.conf   <!--編輯此文件，以便修改系統默認的文件數-->
<!--在配置文件末尾增加以下字段 -->
*       soft    nofile  65535
*       hard    nofile  65535
<!--更改完成後，保存退出-->
[root@nginx conf]# su -      <!--重新登錄，以便生效-->
[root@nginx ~]# ulimit -n       <!-- 再次查看確認是否修改成功-->
65535
[root@nginx ~]# nginx -s reload        <!--重啓nginx服務，以便配置生效-->

worker_processes最多開啓8個，8個以上的話性能不會再提升了，而且穩定性變得更低，所以8個進程足夠用了。

由於接下來是對配置文件增加一些配置項，就直接寫配置項及解釋了

3、Nginx事件處理模型

#配置文件修改如下：
events {
    use epoll;
    worker_connections  65535;
    multi_accept on;
}

nginx 採用 epoll 事件模型，處理效率高，work_connections 是單個 worker 進程允許客戶端最大連接數，這個數值一般根據服務器性能和內存來制定，Nginx服務器的實際併發量就是 worker 進程數乘以 work_connections，填入一個 65535，則表示其併發量可以達到了65535 x 4 = 262140的一個併發量，一個網站的並發達到這麼大的數量，也算是一個大站了！
multi_accept 是告訴 nginx 收到一個新連接通知後接受儘可能多的連接。

注：接下來的所有配置都將在http{ }模塊中寫入。

4、開啓高效傳輸模式

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
         ........................#省略部分內容
    sendfile        on;        #此行默認開啓
    tcp_nopush     on;     #去掉此行開頭的註釋符號

上述配置的相關解釋如下：

• Include mime.types：媒體類型, include 只是一個在當前文件中包含另一個文件內容的指令。
• default_type application/octet-stream：默認媒體類型足夠。
• sendfile on：開啓高效文件傳輸模式，sendfile 指令指定 nginx 是否調用 sendfile 函數來
  輸出文件，對於普通應用設爲 on，如果用來進行下載等應用磁盤 IO 重負載應用，可設置爲off，以平衡磁盤與網絡 I/O 處理速度，降低系統的負載。注意：如果圖片顯示不正常把這個改成 off。
• tcp_nopush on； 必須在 sendfile 開啓模式纔有效，防止網路阻塞，積極的減少網絡報文段的數量（告訴 nginx 在一個數據包裏發送所有頭文件，而不一個接一個的發送。）

5、連接超時時間

修改及增加下面的內容主要目的是保護服務器資源，CPU，內存，控制連接數，因爲建立連接也是需要消耗資源的。

#在http{  }字段增加以下內容：
    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay on;
    client_header_buffer_size 4k;
    open_file_cache max=102400 inactive=20s;
    open_file_cache_valid 30s;
    open_file_cache_min_uses 1;
    client_header_timeout 15;
    client_body_timeout 15;
    reset_timedout_connection on;
    send_timeout 15;
    server_tokens off;
    client_max_body_size 10m;

• keepalived_timeout ：客戶端連接保持會話超時時間，超過這個時間，服務器斷開這個鏈接；
• tcp_nodelay：也是防止網絡阻塞，不過要包涵在 keepalived 參數纔有效；
• client_header_buffer_size 4k：客戶端請求頭部的緩衝區大小，這個可以根據你的系統分頁大小來設置，一般一個請求頭的大小不會超過 1k，不過由於一般系統分頁都要大於 1k，所以這裏設置爲分頁大小。分頁大小可以用命令 getconf PAGESIZE 取得；
• open_file_cache max=102400 inactive=20s：這個將爲打開文件指定緩存，默認是沒有啓用的，max 指定緩存數量，建議和打開文件數一致，inactive 是指經過多長時間文件沒被請求後刪除緩存；
• open_file_cache_valid 30s：這個是指多長時間檢查一次緩存的有效信息；
• open_file_cache_min_uses 1：open_file_cache 指令中的 inactive 參數時間內文件的最少使用次數，如果超過這個數字，文件描述符一直是在緩存中打開的，如上例，如果有一個文件在 inactive 時間內一次沒被使用，它將被移除；
• client_header_timeout 設置請求頭的超時時間。我們也可以把這個設置低些，如果超過這個時間沒有發送任何數據，nginx 將返回 request time out 的錯誤；
• client_body_timeout ：設置請求體的超時時間。我們也可以把這個設置低些，超過這個時間沒有發送任何數據，和上面一樣的錯誤提示；
• reset_timeout_connection ：告訴 nginx 關閉不響應的客戶端連接。這將會釋放那個客戶端所佔有的內存空間；
• send_timeout ：響應客戶端超時時間，這個超時時間僅限於兩個活動之間的時間，如果超過這個時間，客戶端沒有任何活動，nginx 關閉連接；
• server_tokens： 並不會讓 nginx 執行的速度更快，但它可以關閉在錯誤頁面中的 nginx 版本數字，這樣對於安全性是有好處的；
• client_max_body_size 上傳文件大小限制。

6、fastcgi優化

Fastcgi （快速通用網關接口）是靜態服務和動態服務的一個接口，Cache表示寫入緩存區，Buffer表示讀取緩存區。

在生產環境中，還需要根據自己公司的網站來決定，是否需要開啓動態頁面的緩存功能，畢竟動態頁面變化比較快，大多數情況下，我們都不會開啓動態頁面的緩存。

#以下配置寫入在http{  }字段內
    fastcgi_connect_timeout 600;
    fastcgi_send_timeout 600;
    fastcgi_read_timeout 600;
    fastcgi_buffer_size 64k;
    fastcgi_buffers 4 64k;
    fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    fastcgi_temp_file_write_size 128k;
    fastcgi_temp_path /usr/local/nginx1.10/nginx_tmp;
    fastcgi_intercept_errors on;
    fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.10/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128m inactive=1d max_size=10g;

上述配置項解釋如下：

• fastcgi_connect_timeout 600：指定連接到後端 FastCGI 的超時時間；
• fastcgi_send_timeout 600：向 FastCGI 傳送請求的超時時間；
• fastcgi_read_timeout 600：指定接收 FastCGI 應答的超時時間；
• fastcgi_buffer_size 64k：指定讀取 FastCGI 應答第一部分需要用多大的緩衝區，默認的緩衝區大小爲 fastcgi_buffers 指令中的每塊大小，可以將這個值設置更小；
• fastcgi_buffers 4 64k：指定本地需要用多少和多大的緩衝區來緩衝 FastCGI 的應答請求，如果一個 php 腳本所產生的頁面大小爲 256KB，那麼會分配 4 個 64KB 的緩衝區來緩存，如果頁面大小大於 256KB，那麼大於 256KB 的部分會緩存到fastcgi_temp_path 指定的路徑中，但是這並不是好方法，因爲內存中的數據處理速度要快於磁盤。一般這個值應該爲站點中 php腳本所產生的頁面大小的中間值，如果站點大部分腳本所產生的頁面大小爲 256KB，那麼可以把這個值設置爲“8 32K”、“4 64k”等；
• fastcgi_busy_buffers_size 128k：建議設置爲 fastcgi_buffers 的兩倍，代表繁忙時候的 buffer；
• fastcgi_temp_file_write_size 128k：在寫入 fastcgi_temp_path 時將用多大的數據塊，默認值是 fastcgi_buffers 的兩倍，該數值設置小時若負載上來時可能報 502 Bad Gateway；
• fastcgi_temp_path ：緩存臨時目錄；
• fastcgi_intercept_errors on：這個指令指定是否傳遞 4xx 和 5xx 錯誤信息到客戶端，或者允許nginx 使用 error_page 處理錯誤信息。注：靜態文件不存在會返回 404 頁面，但是 php 頁面則返回空白頁；
• fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.10/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128m inactive=1d max_size=10g： fastcgi_cache 緩存目錄，可以設置目錄層級，比如 1:2 會生成16*256 個子目錄，cache_fastcgi 是這個緩存空間的名字，cache 是用多少內存（這樣熱門的內容 nginx 直接放內存，提高訪問速度），inactive 表示默認失效時間，如果緩存數據在失效時間內沒有被訪問,將被刪除，max_size 表示最多用多少硬盤空間；
  #注：以下配置項並沒有在上面的配置項寫入，可選：
• fastcgi_cache cache_fastcgi：表示開啓 FastCGI 緩存併爲其指定一個名稱。開啓緩存可以有效降低 CPU 的負載，並且防止 502 的錯誤放生。cache_fastcgi 爲 proxy_cache_path指令創建的緩存區名稱；
• fastcgi_cache_valid 200 302 1h：用來指定應答代碼的緩存時間，實例中的值表示將 200 和302 應答緩存一小時，要和 fastcgi_cache 配合使用；
• fastcgi_cache_valid 301 1d：將 301 應答緩存一天；
• fastcgi_cache_valid any 1m：將其他應答緩存爲 1 分鐘；
• fastcgi_cache_min_uses 1：該指令用於設置經過多少次請求的相同 URL 將被緩存；
• fastcgi_cache_key http://$host$request_uri ：該指令用來設置web緩存的Key值,nginx根據Key值 md5 哈希存儲.一般根據$host(域名)、$request_uri(請求的路徑)等變量組合成proxy_cache_key ；
• fastcgi_pass ：指定 FastCGI 服務器監聽端口與地址，可以是本機或者其它。

總結：

• nginx 的緩存功能有：proxy_cache / fastcgi_cache
• proxy_cache 的作用是緩存後端服務器的內容，可能是任何內容，包括靜態的和動態。
• fastcgi_cache 的作用是緩存 fastcgi 生成的內容，很多情況是 php 生成的動態的內容。
• proxy_cache 緩存減少了 nginx 與後端通信的次數，節省了傳輸時間和後端寬帶。
• fastcgi_cache緩存減少了nginx與php的通信的次數，更減輕了php和數據庫(mysql)的壓力。

7、gzip調優

#以下配置項在http{  }字段中寫入：
gzip on;
gzip_min_length 2k;
gzip_buffers 4 32k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 6;
gzip_types  text/plain  text/css  text/javascript  application/json  application/javascript application/x-javascript application/xml;
gzip_vary on;
gzip_proxied any;

• gzip on：開啓壓縮功能；
• gzip_min_length 1k：設置允許壓縮的頁面最小字節數，頁面字節數從 header 頭的Content-Length 中獲取，默認值是 0，不管頁面多大都進行壓縮，建議設置成大於 1K，如果小與 1K 可能會越壓越大；
• gzip_buffers 4 32k：壓縮緩衝區大小，表示申請4個單位爲32K的內存作爲壓縮結果流緩存，默認值是申請與原始數據大小相同的內存空間來存儲 gzip 壓縮結果；
• gzip_http_version 1.1：壓縮版本，用於設置識別 HTTP 協議版本，默認是 1.1，目前大部分瀏覽器已經支持 GZIP 解壓，使用默認即可；
• gzip_comp_level 6：壓縮比例，用來指定 GZIP 壓縮比，1 壓縮比最小，處理速度最快，9 壓縮比最大，傳輸速度快，但是處理慢，也比較消耗 CPU 資源；
• gzip_types text/css text/xml application/javascript：用來指定壓縮的類型，‘text/html’類型總是會被壓縮。
  默認值: gzip_types text/html (默認不對 js/css 文件進行壓縮)
  #壓縮類型，匹配 MIME 類型進行壓縮
  #不能用通配符 text/*
  #(無論是否指定)text/html 默認已經壓縮
  #設置哪壓縮種文本文件可參考 conf/mime.types
• gzip_vary on：vary header 支持，該選項可以讓前端的緩存服務器緩存經過 GZIP 壓縮的頁面，例如用 Squid 緩存經過 nginx 壓縮的數據

8、expires緩存調優

緩存，主要針對於圖片，css，js 等元素更改機會比較少的情況下使用，特別是圖片，佔用帶寬大，我們完全可以設置圖片在瀏覽器本地緩存 365d，css，js，html 可以緩存個 10 來天，這樣用戶第一次打開加載慢一點，第二次，就非常快了！緩存的時候，我們需要將需要緩存對象的擴展名列出來，Expires 緩存配置在 server 字段裏面。

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
                ................#省略部分內容
        location ~* \.(ico|jpe?g|gif|png|bmp|swf|flv)$ {
            expires 30d;
            log_not_found off;
            access_log off;
        }
        location ~* \.(js|css)$ {
            expires 7d;
            log_not_found off;
            access_log off;
        }
                ..........#省略部分內容
}
#注：log_not_found off：表示是否在 error_log 中記錄不存在的錯誤，默認on。

expire 功能優點如下：
（1）expires 可以降低網站購買的帶寬，節約成本，同時提升用戶訪問體驗；
（2）減輕服務的壓力，節約服務器成本，是 web 服務非常重要的功能。
expire 功能缺點如下：
（1）被緩存的頁面或數據更新了，用戶看到的可能還是舊的內容，反而影響用戶體驗。 解決辦法： 第一個縮短緩存時間，例如：1 天，但不徹底，除非更新頻率大於 1 天；第二個對緩存的對象改名；
（2）網站不希望被緩存的內容 ：網站流量統計工具、更新頻繁的文件（網頁的logo）。

9、配置防盜鏈

防盜鏈的作用就是防止別人直接從你網站引用圖片等鏈接，消耗了我們的資源和網絡流量，而我們沒有得到任何好處，吃力不討好。

解決辦法有以下幾種：
1：水印，品牌宣傳，你的帶寬，服務器足夠 ；
2：防火牆，直接控制，前提是你知道 IP 來源 ；
3：防盜鏈策略。

下面的方法是直接給予 404 的錯誤提示或者跳轉到指定提示頁面。

#以下配置寫在server{  }字段中：
        location ~* ^.+\.(jpg|gif|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
            valid_referers none blocked www.test.com test.com;    #該字段是指定允許跳轉訪問的域名
            if ($invalid_referer) {
            #return 302 http://www.test.com/img/nolink.png;   #該註釋的配置項表示可以將其重定向到指定文件
            return 404;          #這裏是直接返回給客戶端狀態碼404
            break;
            }
            access_log off;         #關閉訪問日誌
          }
        location / {            #防盜鏈配置必須寫在所有location字段之前
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
#在重定向到另一個文件時，需要特別注意其後綴不能匹配防盜鏈規則，否則客戶端會得到“重定向次數過多的”提示。
#我這裏先選擇返回狀態碼404

以上修改後的完整配置文件如下：

#user  nobody;
worker_processes  4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
worker_rlimit_nofile 65535;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

events {
    use epoll;
    worker_connections  65535;
    multi_accept on;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay on;
    client_header_buffer_size 4k;
    open_file_cache max=102400 inactive=20s;
    open_file_cache_valid 30s;
    open_file_cache_min_uses 1;
    client_header_timeout 15;
    client_body_timeout 15;
    reset_timedout_connection on;
    send_timeout 15;
    server_tokens off;
    client_max_body_size 10m;

    fastcgi_connect_timeout 600;
    fastcgi_send_timeout 600;
    fastcgi_read_timeout 600;
    fastcgi_buffer_size 64k;
    fastcgi_buffers 4 64k;
    fastcgi_busy_buffers_size 128k;
    fastcgi_temp_file_write_size 128k;
    fastcgi_temp_path /usr/local/nginx1.10/nginx_tmp;
    fastcgi_intercept_errors on;
    fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.10/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128m inactive=1d max_size=10g;
    gzip  on;
    gzip_min_length 2k;
    gzip_buffers 4 32k;
    gzip_http_version 1.1;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_types  text/plain  text/css  text/javascript  application/json  application/javascript application/x-javascript application/xml;
    gzip_vary on;
    gzip_proxied any;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;
        location ~* ^.+\.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
            valid_referers none blocked 192.168.20.5 www.test.com;
            if ($invalid_referer) {
            return 302 http://192.168.20.5/img/nolink.png;
            #return 404;
            break;
            }
            access_log off;
          }
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location ~* \.(ico|jpe?g|gif|png|bmp|swf|flv)$ {
            expires 30d;
            log_not_found off;
            access_log off;
        }
        location ~* \.(js|css)$ {
            expires 7d;
            log_not_found off;
            access_log off;
        }
        ......................#省略後面的註釋內容

10、內核參數優化

[root@nginx conf]# vim /etc/sysctl.conf       #需要編輯的是此配置文件
#在末尾寫入以下配置項：
fs.file-max = 999999
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
kernel.sysrq = 0
kernel.core_uses_pid = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
kernel.msgmnb = 65536
kernel.msgmax = 65536
kernel.shmmax = 68719476736
kernel.shmall = 4294967296
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
net.ipv4.tcp_sack = 1
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1
net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912
net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912
net.core.wmem_default = 8388608
net.core.rmem_default = 8388608
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_max = 16777216
net.core.netdev_max_backlog = 262144
net.core.somaxconn = 40960
net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
[root@nginx conf]# sysctl -p       #刷新，使內核修改生效，正常的話，會返回所有配置項
#刷新後，所有配置項都會以文件的形式寫入某個目錄下，可以指定find命令進行查找驗證
#如要尋找“net.core.netdev_max_backlog”對應的文件，則可以執行命令“find / -name netdev_max_backlog”進行查找

• fs.file-max = 999999：這個參數表示進程（比如一個 worker 進程）可以同時打開的最大句柄數，這個參數直線限制最大併發連接數，需根據實際情況配置。
• net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 ：這個參數表示操作系統允許 TIME_WAIT 套接字數量的最大值，如果超過這個數字，TIME_WAIT 套接字將立刻被清除並打印警告信息。該參數默認爲 180000，過多的 TIME_WAIT 套接字會使 Web 服務器變慢。
  注：主動關閉連接的服務端會產生 TIME_WAIT 狀態的連接
• net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 ：允許系統打開的端口範圍。
• net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1：啓用 timewait 快速回收。
• net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1：開啓重用。允許將 TIME-WAIT sockets 重新用於新的 TCP 連接。這對於服務器來說很有意義，因爲服務器上總會有大量 TIME-WAIT 狀態的連接。
• net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30：這個參數表示當 keepalive 啓用時，TCP 發送 keepalive 消息的頻度。默認是 2 小時，若將其設置的小一些，可以更快地清理無效的連接。
• net.ipv4.tcp_syncookies = 1 ：開啓 SYN Cookies，當出現 SYN 等待隊列溢出時，啓用 cookies 來處理。
• net.core.somaxconn = 40960 ：web 應用中 listen 函數的 backlog 默認會給我們內核參數的
• net.core.somaxconn： 限制到 128，而 nginx 定義的 NGX_LISTEN_BACKLOG 默認爲 511，所以有必要調整這個值。
  注：對於一個 TCP 連接，Server 與 Client 需要通過三次握手來建立網絡連接.當三次握手成功後,我們可以看到端口的狀態由 LISTEN 轉變爲 ESTABLISHED,接着這條鏈路上就可以開始傳送數據了.每一個處於監聽(Listen)狀態的端口,都有自己的監聽隊列.監聽隊列的長度與如
  somaxconn 參數和使用該端口的程序中 listen()函數有關；
• somaxconn參數：定義了系統中每一個端口最大的監聽隊列的長度,這是個全局的參數,默認值爲 128，對於一個經常處理新連接的高負載 web 服務環境來說，默認的 128 太小了。大多數環境這個值建議增加到 1024 或者更多。大的偵聽隊列對防止拒絕服務 DoS ***也會有
  所幫助。
• net.core.netdev_max_backlog = 262144 ：每個網絡接口接收數據包的速率比內核處理這些包的速率快時，允許送到隊列的數據包的最大數目。
• net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 ：這個參數標示 TCP 三次握手建立階段接受 SYN 請求隊列的最大長度，默認爲 1024，將其設置得大一些可以使出現 Nginx 繁忙來不及 accept 新連接的情況時，Linux 不至於丟失客戶端發起的連接請求。
• net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912：這個參數定義了 TCP 接受緩存（用於 TCP 接受滑動窗口）的最小值、默認值、最大值。
• net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912：這個參數定義了 TCP 發送緩存（用於 TCP 發送滑動窗口）的最小值、默認值、最大值。
• net.core.rmem_default = 6291456：這個參數表示內核套接字接受緩存區默認的大小。
• net.core.wmem_default = 6291456：這個參數表示內核套接字發送緩存區默認的大小。
• net.core.rmem_max = 12582912：這個參數表示內核套接字接受緩存區的最大大小。
• net.core.wmem_max = 12582912：這個參數表示內核套接字發送緩存區的最大大小。
• net.ipv4.tcp_syncookies = 1：該參數與性能無關，用於解決 TCP 的 SYN “gong擊” 。

11、關於系統連接數的優化

linux系統中，open files的默認值 爲 1024，說明服務器只允許同時打開 1024 個文件，使用命令 ulimit -a 可以查看當前系統的所有限制值，使用命令 ulimit -n 可以查看當前的最大打開文件數。
新裝的 linux 默認只有 1024 ，在負載較大的服務器上，很容易遇到 error: too many open files。因此，需要將其改大。

[root@nginx core]# vim /etc/security/limits.conf     #修改此配置文件
#在文件的末尾增加以下字段：
*       soft    nofile  65535
*       hard    nofile  65535
*       soft    noproc  65535
*       hard    noproc  65535
#添加完成後，用戶需重新登錄，以便更改生效。
[root@nginx ~]# bash
[root@nginx ~]# ulimit -a     #查看是否生效

三、驗證上述優化及Nginx服務器壓力測試

1、測試防盜鏈功能：

準備兩臺服務器，一臺是剛纔優化的Nginx服務器，另一臺隨意，可以提供web功能即可。

剛纔優化過的Nginx服務器IP地址爲192.168.20.5，另一臺服務器的IP地址爲：192.168.20.2。

1）Nginx服務器配置如下：

[root@nginx html]# ls         <!--nginx服務器的網頁根目錄如下-->
50x.html  index.html  test.png
[root@nginx html]# vim ../conf/nginx.conf        <!--其防盜鏈配置如下-->
    ......................#省略部分內容
location ~* ^.+\.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
            valid_referers none blocked 192.168.20.5 www.test.com;
            if ($invalid_referer) {
            #return 302 http://192.168.20.5/img/nolink.png;
            return 404;
            break;
            }
            access_log off;
          }
    ......................#省略部分內容
<!--根據其防盜鏈配置，客戶端如果通過另一臺服務器提供的鏈接訪問該服務器的資源，將會得到404狀態碼--> 
[root@nginx html]# nginx -s reload      #重啓Nginx服務器，使防盜鏈配置生效

2）第二臺服務器的網頁文件如下：

[root@daolian html]# cat index.html      #其超鏈接地址指向了第一臺Nginx服務器的test.png圖片
<a href="http://192.168.20.5/test.png">lianjie</a>

3）客戶端直接訪問Nginx服務器的話，會看到test.png的頁面如下：

4）客戶端訪問第二臺服務器測試：

點擊超鏈接後，會看到以下頁面：

5）現在換另一種防盜鏈規則，再次進行測試：

[root@nginx html]# vim ../conf/nginx.conf        #編輯其配置文件
        location ~* ^.+\.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
            valid_referers none blocked 192.168.20.5 www.test.com;
            if ($invalid_referer) {
            return 302 http://192.168.20.5/img/nolink.png;     #將其重定向到img目錄下的nolink.png圖片
            #return 404;     #將返回404狀態碼註釋掉
            break;
            }
            access_log off;
          }
[root@nginx html]# nginx -s reload      #重啓使配置生效
[root@nginx img]# ls /usr/local/nginx1.14/html/img     #重定向的目錄下文件如下：
nolink.png

6）客戶端再次點擊超鏈接進行測試，會看到如下頁面：

2、壓力測試

對網頁的靜態頁面和php動態頁面都進行壓力測試的話，需要安裝部署LNMP架構，這裏採用單臺部署的方式，部署過程請參考文檔：基於centos 7搭建LNMP架構
，若只是用來做壓力測試，MySQL數據庫可以不安裝。

部署LNMP架構過程略...

部署完成後，需要更改配置文件：

[root@nginx html]# vim ../conf/nginx.conf      #編輯主配置文件
#在server{  }字段中添加以下內容
location ~ \.php$ {
            root           html;
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index  index.php;
            fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
            include        fastcgi.conf;
        }
[root@nginx html]# pwd
/usr/local/nginx1.14/html
[root@nginx html]# cat test.php      #網頁根目錄下test.php文件內容如下：
<?php
phpinfo();
?>

完成後，需要確保訪問192.168.20.5/test.php時可以看到以下頁面：

1）開始測試：

[root@nginx ~]# ab -c 500 -n 50000 127.0.0.1/index.html
#測試靜態頁面性能，一次請求500個數，共請求50000個數。
Requests per second:    2407.58 [#/sec] (mean)     #Nginx服務器的吞吐量
#我們主要關注的是上述的返回信息，也就是Nginx服務器的吞吐量
#服務器性能越好，吞吐量越高
[root@nginx html]# ab -c 100 -n 1000 127.0.0.1/test.php    #根據服務器性能選擇相應的數值

關於ab返回的其他信息解釋，可以參考博文：Centos 7.3部署LAMP架構動靜分離。

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————