nginx：性能优化

优化方法论

   （1）从软件层面提升硬件使用效率

        ①增大CPU的利用率

         ②增大内存的利用率

         ③增大磁盘IO的利用率

         ④增大网络带宽的利用率

   （2）提升硬件规格

        ①网卡：万兆网卡，例如10G，25G，40G等

        ②磁盘：固态硬盘，关注IOPS和BPS指标

        ③CPU：更快的主频，更多的核心，更大的缓存，更优的架构

        ④内存：更快的访问速度

     （3）超出硬件性能上限后使用DNS

 

如何增大nginx使用CPU的有效时长？

（1）能够使用全部CPU资源

        ①master-worker多进程架构

       ②worker进程数量应当大于等于CPU核数（master进程只是负责管理，worker进程为实际工作进程）

（2）Nginx进程间不做无用功浪费CPU资源

      ①worker进程不应在繁忙时，主动让出CPU（多个worker进程间不应由于争抢造成资源耗散。worker进程应当等于CPU核数）

     ②worker进程不应调用一些API导致主动让出CPU，拒绝类似的第三方模块

（3）不被其他进程争抢资源

       ①提升优先级占用CPU更长时间

      ②减少操作系统上耗资源的非Nginx进程

1.worker_processes 指令

   语法：worker_processes   number | auto（选用auto时，自动选择跟CPU核数相同）

   默认：worker_processes  1；

   放置位置：main

 

为何一个CPU就可以同时运行多个进程？

   在宏观上并行，微观上串行

   把进程的运行时间分为一段段的时间片，OS调度系统依次选择每个进程，最多执行时间片指定的时长

 

阻塞API引发的时间片内主动让出CPU

        （1）速度不一致引发的阻塞API（硬件执行速度不一致，例如CPU和磁盘）

        （2）业务场景产生的阻塞API（例如同步读网络报文）

 

减少进程间的切换（是指CPU从一个进程或线程切换到另一个进程或线程。花费5us）

  （1）使nginx  worker进程尽可能处于运行状态

  （2）尽可能减少进程间切换（Linux命令：  vstat，dstat， pidstat -w -p  进程号  1）

  （3）绑定CPU

什么决定CPU时间片的大小？

   （1）Nice静态优先级：-20 —— 19   （越小优先级越高，一般把nginx调到-20）

 1.worker_priority指令（设置worker进程的静态优先级）

   语法：worker_priority   number；

   默认：worker_priority      0；

   放置位置：main

（2）Priority动态优先级：0——139

 

提升CPU缓存命中率：worker_cpu_affinity

1.worker_cpu_affinity指令（绑定worker到指定CPU）

  语法：worker_cpu_affinity cpumask.......；      worker_cpu_affinity  auto（自动一个worker绑定一颗CPU）

  默认：空

  放置位置：main