針對(duì)IPv4的內(nèi)核7個(gè)參數(shù)的配置優(yōu)化
這里提及的參數(shù)是和IPv4網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的Linux內(nèi)核參數(shù)。我們可以將這些內(nèi)核參數(shù)的值追加到Linux系統(tǒng)的/etc/sysctl.conf文件中，然后使用如下命令使修改生效：
#/sbin/sysctl -p
這些常用的參數(shù)包括以下這些。
** 1. net.core.netdev_max_backlog參數(shù) **
net.core.netdev_max_backlog，表示當(dāng)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)包的速率比內(nèi)核處理這些包的速率快時(shí)，允許發(fā)送到隊(duì)列的數(shù)據(jù)包的最大數(shù)目。一般默認(rèn)值為128（可能不同的Linux系統(tǒng)該數(shù)值也不同）。Nginx服務(wù)器中定義的NGX_LISTEN_BACKLOG默認(rèn)為511.我們可以將它調(diào)整一下：
net.core.netdev_max_backlog = 262144
** 2.net.core.somaxconn參數(shù) **
該參數(shù)用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)同時(shí)發(fā)起的TCP連接數(shù)，一般默認(rèn)值為128。在客戶(hù)端存在高并發(fā)請(qǐng)求的情況下，在默認(rèn)值較小，可能導(dǎo)致鏈接超時(shí)或者重傳問(wèn)題，我們可以根據(jù)實(shí)際需要結(jié)合并發(fā)請(qǐng)求數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)此值。
net.core.somaxconn = 262144
** 3.net.ipv4.tcp_max_orphans參數(shù) **
該參數(shù)用于設(shè)定系統(tǒng)中最多允許存在多少TCP套接字不被關(guān)聯(lián)到任何一個(gè)用戶(hù)文件句柄上。如果超過(guò)這個(gè)數(shù)字，沒(méi)有與用戶(hù)文件句柄關(guān)聯(lián)的TCP套接字將立即被復(fù)位，同時(shí)給出警告信息。這個(gè)限制只是為了防止簡(jiǎn)單的DoS(Denial of Service，拒絕服務(wù))攻擊。一般在系統(tǒng)內(nèi)存比較充足的情況下，可以增大這個(gè)參數(shù)的賦值：
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
** 4.net.ipv4.tcp_max_syn_backlog參數(shù) **
該參數(shù)用于記錄尚未收到客戶(hù)端確認(rèn)信息的連接請(qǐng)求的最大值。對(duì)于擁有128MB內(nèi)存的系統(tǒng)而言，此參數(shù)的默認(rèn)值是1024，對(duì)小內(nèi)存的系統(tǒng)則是128。一般在系統(tǒng)內(nèi)存比較充足的情況下，可以增加這個(gè)參數(shù)的賦值：
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
** 5.net.ipv4.tcp_timestamps參數(shù) **
該參數(shù)用于設(shè)置時(shí)間戳，這可以避免序列號(hào)的卷繞。在一個(gè)1Gb/s的鏈路上，遇到以前用過(guò)的序列號(hào)的概率很大。當(dāng)此值賦值為0時(shí)，禁用對(duì)于TCP時(shí)間戳的支持。在默認(rèn)情況下，TCP協(xié)議會(huì)讓內(nèi)核接受這種“異常”的數(shù)據(jù)包。針對(duì)Nginx服務(wù)器來(lái)說(shuō)，建議將其關(guān)閉：
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
** 6.net.ipv4.tcp_synack_retries參數(shù) **
該參數(shù)用于設(shè)置內(nèi)核放棄TCP連接之前向客戶(hù)端發(fā)送SYN+ACK包的數(shù)量。為了建立對(duì)端的連接服務(wù)，服務(wù)器和客戶(hù)端需要進(jìn)行三次握手，第二次握手期間，內(nèi)核需要發(fā)送SYN并附帶一個(gè)回應(yīng)前一個(gè)SYN的ACK，這個(gè)參數(shù)主要影響這個(gè)進(jìn)程，一般賦值為1，即內(nèi)核放棄連接之前發(fā)送一次SYN+ACK包，可以設(shè)置其為：
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
** 7.net.ipv4.tcp_syn_retries參數(shù) **
該參數(shù)的作用和上一個(gè)參數(shù)類(lèi)似，設(shè)置內(nèi)核放棄建立連接之前發(fā)送SYN包的數(shù)量，它的賦值和上個(gè)參數(shù)一樣即可：
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
針對(duì)CPU的Nginx配置優(yōu)化的2個(gè)指令
在Nginx配置文件中，有這樣兩個(gè)指令：worker_processes和worker_cpu_affinity，它們可以針對(duì)多核CPU進(jìn)行配置優(yōu)化。
** 1.worker_processes指令 **
worker_processes指令用來(lái)設(shè)置Nginx服務(wù)的進(jìn)程數(shù)。官方文檔建議此指令一般設(shè)置為1即可，賦值太多會(huì)影響系統(tǒng)的IO效率，降低Nginx服務(wù)器的性能。為了讓多核CPU能夠很好的并行處理任務(wù)，我們可以將worker_processes指令的賦值適當(dāng)?shù)脑龃笠恍詈檬琴x值為機(jī)器CPU的倍數(shù)。當(dāng)然，這個(gè)值并不是越大越好，Nginx進(jìn)程太多可能增加主進(jìn)程調(diào)度負(fù)擔(dān)，也可能影響系統(tǒng)的IO效率。針對(duì)雙核CPU，建議設(shè)置為2或
4。如果是四核CPU，設(shè)置為：
worker_processes 4;
設(shè)置好worker_processes指令之后，就很有必要設(shè)置worker_cpu_affinity指令。
** 2. worker_cpu_affinity指令 **
worker_cpu_affinity指令用來(lái)為每個(gè)進(jìn)程分配CPU的工作內(nèi)核。這個(gè)指令用來(lái)為每個(gè)進(jìn)程分配CPU的工作內(nèi)核。這個(gè)指令的設(shè)置方法有些麻煩。
如下圖所示：
worker_cpu_affinity指令的值是由幾組二進(jìn)制值表示的。其中，每一組代表一個(gè)進(jìn)程，每組中的每一位表示該進(jìn)程使用CPU的情況，1表示使用，0表示不使用。注意，二進(jìn)制位排列順序和CPU的順序是相反的。建議將不同的進(jìn)程平均分配到不同的CPU運(yùn)行內(nèi)核上。
如果設(shè)置的Nginx服務(wù)的進(jìn)程數(shù)為4，CPU為4核，因此會(huì)有四組值，并且每組有四位，所以，此指令的設(shè)置為：
worker_cpu_affinity 0001 0100 1000 0010;
四組二進(jìn)制數(shù)值分別對(duì)應(yīng)4個(gè)進(jìn)程，第一個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)0001，表示使用第一個(gè)CPU內(nèi)核。第二個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)0010，表示使用第二個(gè)CPU內(nèi)核，以此類(lèi)推。
如果將worker_processes指令的值賦值為8，即賦值為CPU內(nèi)核個(gè)數(shù)的兩倍，則worker_cpu_affinity指令的設(shè)置可以是：
worker_cup_affinity 001 0010 0100 1000 0001 0010 0100 1000;
如果一臺(tái)機(jī)器的CPU是八核CPU，并且worker_processes指令的值賦值為8，那么worker_cpu_affinity指令的設(shè)置可以是：
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;
與網(wǎng)絡(luò)連接相關(guān)的配置的4個(gè)指令
** 1.keepalive_timeout指令 **
該指令用于設(shè)置Nginx服務(wù)器與客戶(hù)端保持連接的超時(shí)時(shí)間。
這個(gè)指令支持兩個(gè)選項(xiàng)，中間用空格隔開(kāi)。第一個(gè)選項(xiàng)指定客戶(hù)端連接保持活動(dòng)的超時(shí)時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間之后，服務(wù)器會(huì)關(guān)閉此連接。第二個(gè)選項(xiàng)可選，其指定了使用Keep-Alive消息頭保持活動(dòng)的有效時(shí)間，如果不設(shè)置它，Nginx服務(wù)器不會(huì)向客戶(hù)端發(fā)送Keep-Alive消息頭以保持與客戶(hù)端某些瀏覽器（如Mozilla、Konqueror等）的連接，超過(guò)設(shè)置的時(shí)間后，客戶(hù)端就可以關(guān)閉連接，而不需要服務(wù)器關(guān)閉了。你可以根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)置此值，建議從服務(wù)器的訪(fǎng)問(wèn)數(shù)量、處理速度以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)方面考慮。下面是此指令的設(shè)置示例：
keepalive_timeout 60 50;
該設(shè)置表示Nginx服務(wù)器與客戶(hù)端連接保持活動(dòng)的時(shí)間是60s，60s后服務(wù)器與客戶(hù)端斷開(kāi)連接。使用Keep-Alive消息頭保持與客戶(hù)端某些瀏覽器（如Mozilla、Konqueror等）的連接時(shí)間為50s，50s后瀏覽器主動(dòng)與服務(wù)器斷開(kāi)連接。
** 2.send_timeout指令 **
該指令用于設(shè)置Nginx服務(wù)器響應(yīng)客戶(hù)端的超時(shí)時(shí)間，這個(gè)超時(shí)時(shí)間僅針對(duì)兩個(gè)客戶(hù)端和服務(wù)器之間建立連接后，某次活動(dòng)之間的時(shí)間。如果這個(gè)時(shí)間后客戶(hù)端沒(méi)有任何活動(dòng)，Nginx服務(wù)器將會(huì)關(guān)閉連接。此指令的設(shè)置需要考慮服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)狀況等方面。下面是此指令的設(shè)置示例：
send_timeout 10s;
該設(shè)置表示Nginx服務(wù)器與客戶(hù)端建立連接后，某次會(huì)話(huà)中服務(wù)器等待客戶(hù)端響應(yīng)超時(shí)10s，就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉連接。
** 3.client_header_buffer_size指令 **
該指令用于設(shè)置Nginx服務(wù)器允許的客戶(hù)端請(qǐng)求頭部的緩沖區(qū)大小，默認(rèn)為1KB。此指令的賦值可以根據(jù)系統(tǒng)分頁(yè)大小來(lái)設(shè)置。分頁(yè)大小可以用以下命令取得：
#getconf PAGESIZE
有過(guò)Nginx服務(wù)器工作經(jīng)驗(yàn)的可能遇到Nginx服務(wù)器返回400錯(cuò)誤的情況。查找Nginx服務(wù)器的400錯(cuò)誤原因比較困難，因?yàn)榇隋e(cuò)誤并不是每次都會(huì)出現(xiàn)，出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，通常在瀏覽器和日志里也看不到任何有關(guān)提示信息。根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，有很大一部分情況是客戶(hù)端的請(qǐng)求頭部過(guò)大造成的。請(qǐng)求頭部過(guò)大，通常是客戶(hù)單cookie中寫(xiě)入了較大的值引起的。于是適當(dāng)增大此指令的賦值，允許Nginx服務(wù)器接收較大的請(qǐng)求頭部，可以改善服務(wù)器對(duì)客戶(hù)端的支持能力。一般將此指令賦值為4KB大小，即：
client_header_buffer_size 4k;
** 4.multi_accept指令 **
該指令用于配置Nginx服務(wù)器是否盡可能多的接收客戶(hù)端的網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求，默認(rèn)值為off。
與事件驅(qū)動(dòng)模型相關(guān)的配置的8個(gè)指令
本節(jié)涉及的指令與Nginx服務(wù)器的事件驅(qū)動(dòng)模型密切相關(guān)。
- use指令
use指令用于指定Nginx服務(wù)器使用的事件驅(qū)動(dòng)模型。 - worker_connections指令
該指令用于設(shè)置Nginx服務(wù)器的每個(gè)工作進(jìn)程允許同時(shí)連接客戶(hù)端的最大數(shù)量，語(yǔ)法為：
worker_connections number
其中，number為設(shè)置的最大數(shù)量。結(jié)合worker_processes指令，我們可以計(jì)算出Nginx服務(wù)器允許同時(shí)連接的客戶(hù)端最大數(shù)量Client = worker_processes * worker_connections / 2;
在使用Nginx服務(wù)器的過(guò)程中，筆者曾經(jīng)遇到過(guò)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)Nginx服務(wù)器的情況，查看日志發(fā)現(xiàn)一直在報(bào)如下錯(cuò)誤:
[alert] 24082#0: 1024 worker_connections is not enough while accepting new connection on 0.0.0.:01
根據(jù)報(bào)錯(cuò)信息，推測(cè)可能是Nginx服務(wù)器的最大訪(fǎng)問(wèn)連接數(shù)設(shè)置小了。此指令設(shè)置的就是Nginx服務(wù)器能接受的最大訪(fǎng)問(wèn)量，其中包括前端用戶(hù)連接也包括其他連接，這個(gè)值在理論上等于此指令的值與它允許開(kāi)啟的工作進(jìn)程最大數(shù)的乘積。此指令一般設(shè)置為65535：
worker_connections 65535;
此指令的賦值與linux操作系統(tǒng)中進(jìn)程可以打開(kāi)的文件句柄數(shù)量有關(guān)系。按照以上設(shè)置修改此項(xiàng)賦值以后，Nginx服務(wù)器報(bào)以下錯(cuò)誤：
[warn]: 8192 worker_connections are more than open file resource limit:1024
究其原因，Linux系統(tǒng)中有一個(gè)系統(tǒng)指令open file resource limit，它設(shè)置了進(jìn)程可以打開(kāi)的文件句柄數(shù)量。worker_connections指令的賦值當(dāng)然不能超過(guò)open file resource limit的賦值?？梢允褂靡韵旅畈榭丛谀愕腖inux系統(tǒng)中open file resource limit的賦值。
# cat /proc/sys/fs/file-max
可以通過(guò)一下命令將open file resource limit指令的值設(shè)為2390251：
#echo "2390251" > /proc/sys/fs/file-max;sysctl -p
這樣，Nginx的worker_connections指令賦值為65535就沒(méi)問(wèn)題了。
- worker_rlimit_sigpending指令
該指令用于設(shè)置Linux 2.6.6-mm2版本之后Linux平臺(tái)的事件信號(hào)隊(duì)列長(zhǎng)度上線(xiàn)。其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)為：
worker_rlimit_sigpending limit
其中，limit為L(zhǎng)inux平臺(tái)事件信號(hào)隊(duì)列的長(zhǎng)度上限值。
該指令主要影響事件驅(qū)動(dòng)模型中rfsig模型可以保存的最大信號(hào)數(shù)。Nginx服務(wù)器的每一個(gè)工作進(jìn)程有自己的事件信號(hào)隊(duì)列用于暫存客戶(hù)端請(qǐng)求發(fā)生信號(hào)，如果超過(guò)長(zhǎng)度上線(xiàn)，Nginx服務(wù)器自動(dòng)轉(zhuǎn)用poll模型處理未處理器的客戶(hù)端請(qǐng)求。為了保證Nginx服務(wù)器對(duì)客戶(hù)端請(qǐng)求的高效處理，請(qǐng)大家根據(jù)實(shí)際的客戶(hù)端并發(fā)請(qǐng)求數(shù)量和服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境的處理能力設(shè)定該值。設(shè)置示例為：
worker_rlimit_sigpending 1024;
- devpoll_changes和devpoll_events指令
這兩個(gè)指令用于設(shè)置在/dev/poll事件驅(qū)動(dòng)模式下Nginx服務(wù)器可以與內(nèi)核之間傳遞事件的數(shù)量，前者設(shè)置傳遞給內(nèi)核的事件數(shù)量，后者設(shè)置從內(nèi)核獲取的事件數(shù)量，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)為：
devpoll_changes number
devpoll_events number
其中，number為要設(shè)置的數(shù)量，默認(rèn)值均為32。
- kqueue_changes和kqueue_events指令
這兩個(gè)指令用于設(shè)置在kqueue事件驅(qū)動(dòng)模式下Nginx服務(wù)器可以與內(nèi)核之間傳遞事件的數(shù)量，前者設(shè)置傳遞給內(nèi)核的事件數(shù)量，后者設(shè)置從內(nèi)核獲取的事件數(shù)量，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)為：
kqueue_changes number
kqueue_events number
其中，number為要設(shè)置的數(shù)量，默認(rèn)值均為512.
使用kequeue_changes方式，可以設(shè)置與內(nèi)核之間傳遞事件的數(shù)量。
- epoll_events指令
該指令用于設(shè)置在epoll事件驅(qū)動(dòng)模式下Nginx服務(wù)器可以與內(nèi)核之間傳遞事件的數(shù)量，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)為：
epoll_changes number
其中，number為要設(shè)置的數(shù)量，默認(rèn)值均為512。
注意
與其他事件驅(qū)動(dòng)模型不同，在epoll事件驅(qū)動(dòng)模式下Nginx服務(wù)器向內(nèi)核傳遞事件的數(shù)量和從內(nèi)核傳遞的事件數(shù)量是相等的，因此沒(méi)有類(lèi)似epoll_changes這樣的指令。
7.rtsig_signo指令
該指令用于設(shè)置rtsig模式使用的兩個(gè)信號(hào)中的第一個(gè)，第二個(gè)信號(hào)是在第一個(gè)信號(hào)的編號(hào)上加1，語(yǔ)法為：
rtsig_signo signo
默認(rèn)的第一個(gè)信號(hào)設(shè)置為SIGRTMIN+10。
提示
在Linux中可以使用一下命令查看系統(tǒng)支持的SIGRTMIN有哪些。
kill -l | grep SIGRTMIN
8.rtsig_overflow_* 指令
該指令代表三個(gè)具體的指令，分別為rtsig_overflow_events指令、rtsig_overflow_test指令和rtsig_overflow_threshold指令。這些指令用來(lái)控制當(dāng)rtsig模式中信號(hào)隊(duì)列溢出時(shí)Nginx服務(wù)器的處理方式，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)為：
rtsig_overflow_* number
其中，number是要設(shè)定的值。
rtsig_overflow_events指令指定隊(duì)列溢出時(shí)使用poll庫(kù)處理的事件數(shù)，默認(rèn)值為16。
rtsig_overflow_test指令設(shè)定poll庫(kù)處理完第幾件事件后將清空rtsig模型使用的信號(hào)隊(duì)列，默認(rèn)值為32。
rtsig_overflow_threshold指令指定rtsig模式使用的信號(hào)隊(duì)列中的事件超過(guò)多少時(shí)就需要清空隊(duì)列了。
