1.性能优化概述

在做性能优化前, 我们需要对如下进行考虑

1.当前系统结构瓶颈
观察指标
压力测试
2.了解业务模式
接口业务类型
系统层次化结构
3.性能与安全
性能好安全弱
安全好性能低

2.压力测试工具

1.安装压力测试工具ab

[root@nginx-lua ~]# yum install httpd-tools -y

2.了解压测工具使用方式

[root@nginx-lua ~]# ab -n 200 -c 2 http://127.0.0.1/

//-n总的请求次数
//-c并发请求数
//-k是否开启长连接

3.配置Nginx静态网站与tomcat动态网站环境

[root@nginx-lua conf.d]# cat jsp.conf 
server {
        server_name localhost;
        listen 80;
        location / {
                root /soft/code;
                try_files $uri @java_page;
                index index.jsp index.html;
        }
        location @java_page{
                proxy_pass http://192.168.56.20:8080;
        }
}

//分别给Nginx准备静态网站
[root@nginx-lua ~]# cat /soft/code/guilin.html 
<h1> Ab Load </h1>
//给Tomcat准备静态网站文件
[root@tomcat-node1-20 ROOT]# cat /soft/tomcat-8080/webapps/ROOT/guilin.html 
<h1> Ab Load </h1>

4.使用ab工具进行压力测试

//进行压力测试
[root@Nginx conf.d]# ab -n2000 -c2  http://127.0.0.1/guilin.html
...
Server Software:        nginx/1.12.2
Server Hostname:        127.0.0.1
Server Port:            80

Document Path:          /guilin.html
Document Length:        19 bytes

Concurrency Level:      200
# 总花费总时长
Time taken for tests:   1.013 seconds
# 总请求数
Complete requests:      2000
# 请求失败数
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
# 每秒多少请求/s(总请求出/总共完成的时间)
Requests per second:    9333.23 [#/sec] (mean)
# 客户端访问服务端, 单个请求所需花费的时间
Time per request:       101.315 [ms] (mean)
# 服务端处理请求的时间
Time per request:       0.507 [ms] (mean, across all concurrent requests)
# 判断网络传输速率, 观察网络是否存在瓶颈
Transfer rate:          491.58 [Kbytes/sec] received

5.将nginx下的bgx文件移走, 再次压测会由tomcat进行处理

Concurrency Level:      200
Time taken for tests:   1.028 seconds
Complete requests:      2000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Total transferred:      510000 bytes
HTML transferred:       38000 bytes
Requests per second:    1945.09 [#/sec] (mean)
Time per request:       102.823 [ms] (mean)
Time per request:       0.514 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          484.37 [Kbytes/sec] received

3.影响性能指标

影响性能方便整体关注

1.网络
网络的流量
网络是否丢包
这些会影响http的请求与调用
2.系统
硬件有没有磁盘损坏,磁盘速率
系统负载、内存、系统稳定性
3.服务
连接优化、请求优化
根据业务形态做对应的服务设置
4.程序
接口性能
处理速度
程序执行效率
5.数据库
每个架构服务与服务之间都或多或少有一些关联, 我们需要将整个架构进行分层, 找到对应系统或服务的短板, 然后进行优化

4.系统性能优化

文件句柄, Linux一切皆文件，文件句柄可以理解为就是一个索引
文件句柄会随着我们进程的调用频繁增加
系统默认对文件句柄有限制，不能让一个进程无限的调用
需要限制每个进程和每个服务使用多大的文件句柄
文件句柄是必须要调整的优化参数
设置方式
系统全局性修改
用户局部性修改
进程局部性修改

vim /etc/security/limits.conf
//针对root用户
root soft nofile 65535
root hard nofile 65535
//所有用户, 全局
* soft nofile 25535
* hard nofile 25535

//对于Nginx进程
worker_rlimit_nofile 45535;

//root用户 
//soft提醒
//hard限制 
//nofile文件数配置项
//65535最大大小

5.Nginx性能优化

CPU亲和, 减少进程之间不断频繁迁移, 减少性能损耗

1.查看当前CPU物理状态

[root@nginx ~]# lscpu |grep "CPU(s)"
CPU(s):                24
On-line CPU(s) list:   0-23
NUMA node0 CPU(s):     0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22
NUMA node1 CPU(s):     1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23

//2颗物理cpu,没颗cpu12核心, 总共24核心

2.将Nginx worker进程绑到不同的核心上

//启动多少worker进程, 官方建议和cpu核心一致, 第一种绑定组合方式
#worker_processes 24;
#worker_cpu_affinity 000000000001 000000000010 000000000100 000000001000 000000010000 000000100000 000001000000 000010000000 000100000000 001000000000 010000000000 10000000000;

//第二种方式
#worker_processes 2;
#worker_cpu_affinity 101010101010 010101010101;

//最佳方式绑定方式
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

3.查看nginx worker进程绑定至对应cpu

[root@nginx ~]# ps -eo pid,args,psr|grep [n]ginx

4.Nginx通用优化配置文件

[root@nginx ~]# cat nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;

error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /run/nginx.pid;
#调整至1w以上,负荷较高建议2-3w以上
worker_rlimit_nofile 35535;

events {
    use epoll;
#限制每个进程能处理多少个连接请求,10240x16
    worker_connections 10240;
}

http {
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
# 统一使用utf-8字符集
    charset utf-8;

    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  /var/log/nginx/access.log  main;

# Core module
    sendfile            on;
# 静态资源服务器建议打开
    tcp_nopush          on;
# 动态资源服务建议打开,需要打开keepalived
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;

# Gzip module
    gzip on;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\.";
    gzip_http_version 1.1;

# Virtal Server
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

压缩

server {
  # 开启gzip on为开启，off为关闭
  gzip on;
  # 检查是否存在请求静态文件的gz结尾的文件，如果有则直接返回该gz文件内容，不存在则先压缩再返回
  gzip_static on;
  # 设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头中的Content-Length中进行获取。
  # 默认值是0，不管页面多大都压缩。
  # 建议设置成大于10k的字节数，配合compression-webpack-plugin
  gzip_min_length 10k;
  # 对特定的MIME类型生效,其中'text/html’被系统强制启用
  gzip_types text/javascript application/javascript text/css application/json;
  # Nginx作为反向代理的时候启用，开启或者关闭后端服务器返回的结果
  # 匹配的前提是后端服务器必须要返回包含"Via"的 header头
  # off(关闭所有代理结果的数据的压缩)
  # expired(启用压缩,如果header头中包括"Expires"头信息)
  # no-cache(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:no-cache")
  # no-store(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:no-store")
  # private(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:private")
  # no_last_modefied(启用压缩,header头中不包含"Last-Modified")
  # no_etag(启用压缩,如果header头中不包含"Etag"头信息)
  # auth(启用压缩,如果header头中包含"Authorization"头信息)
  # any - 无条件启用压缩
  gzip_proxied any;
  # 请求加个 vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，所以避免浪费不支持的也压缩
  gzip_vary on;
  # 同 compression-webpack-plugin 插件一样，gzip压缩比（1~9），
  # 越小压缩效果越差，但是越大处理越慢，一般取中间值
  gzip_comp_level 6;
  # 获取多少内存用于缓存压缩结果，‘16  8k’表示以8k*16 为单位获得。
  # PS: 如果没有.gz文件，是需要Nginx实时压缩的
  gzip_buffers 16 8k;
  # 注：99.99%的浏览器基本上都支持gzip解压了，所以可以不用设这个值,保持系统默认即可。
  gzip_http_version 1.1;
}