LNMP下Nginx配置优化 - 问答

LNMP环境下Nginx配置优化指南

1. 基础配置优化

工作进程与连接数
设置worker_processes为auto（自动匹配CPU核心数）或手动指定（如4核CPU设为4），充分利⽤CPU资源；通过worker_connections调整每个工作进程的最大连接数（如10240），需结合worker_rlimit_nofile（设置为65535以上）避免“Too many open files”错误。示例：
```
worker_processes auto;
events {
    worker_connections 10240;
    use epoll;  # Linux下推荐使用epoll事件模型
    multi_accept on;  # 一次接受多个新连接
}
```
高效文件传输
启用sendfile实现零拷贝传输，减少CPU消耗；配合tcp_nopush（仅在sendfile开启时有效）优化数据包发送，降低网络延迟。示例：
```
http {
    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;  # 禁用Nagle算法，减少延迟
}
```

压缩传输
启用gzip压缩响应数据（如文本、JSON、JS等），减少传输体积（通常可压缩至原大小的30%-70%），提升页面加载速度。示例：

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml;
gzip_comp_level 6;  # 压缩级别（1-9，6为平衡值）
gzip_min_length 1024;  # 仅压缩大于1KB的文件

缓冲区调整
合理设置请求体与头的缓冲区大小，避免大请求导致的内存溢出或磁盘I/O。示例：

client_body_buffer_size 16k;  # 请求体缓冲区
client_header_buffer_size 1k;  # 请求头缓冲区
client_max_body_size 8m;  # 最大请求体大小（如上传文件限制）
large_client_header_buffers 4 4k;  # 大请求头缓冲区

日志优化
关闭不必要的访问日志（如静态资源），将错误日志级别调整为crit（仅记录严重错误），减少磁盘I/O。示例：
```
access_log off;  # 关闭访问日志（或指定路径）
error_log /var/log/nginx/error.log crit;  # 错误日志级别
```

2. 高级功能优化

静态资源缓存
为静态文件（图片、CSS、JS等）设置浏览器缓存（expires）和Cache-Control头，减少重复请求。示例：

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
    expires 30d;  # 浏览器缓存30天
    add_header Cache-Control "public, no-transform";
}

代理缓存
使用proxy_cache缓存后端响应（如PHP、API），降低后端服务器负载。示例：

proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
    location / {
        proxy_cache my_cache;
        proxy_pass http://backend;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;  # 200/302状态码缓存10分钟
        proxy_cache_valid 404 1m;  # 404状态码缓存1分钟
    }
}

负载均衡
通过upstream模块将请求分发到多个后端服务器，提升并发处理能力。常用算法：
- round_robin（默认，轮询）：适合后端服务器性能相近的场景；
- least_conn（最少连接）：适合长连接场景（如上传文件）；
- ip_hash（IP哈希）：适合需要会话保持的应用（如登录状态）。示例：
```
upstream backend {
    least_conn;  # 最少连接算法
    server 192.168.1.101:80;
    server 192.168.1.102:80;
}
server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}
```

SSL/TLS优化
启用HTTP/2（多路复用，提升传输效率）；优化TLS配置（使用TLS 1.3、高性能加密套件）；开启会话缓存（减少SSL握手时间）。示例：

server {
    listen 443 ssl http2;  # 启用HTTP/2
    ssl_protocols TLSv1.3 TLSv1.2;  # 仅使用TLS 1.3/1.2
    ssl_ciphers 'TLS_AES_128_GCM_SHA256:TLS_AES_256_GCM_SHA384';  # 高性能加密套件
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;  # 会话缓存
    ssl_session_timeout 10m;  # 会话超时时间
}

防恶意请求
添加规则拦截常见压力测试工具（如ApacheBench、JMeter）和恶意请求（如空格注入），保护服务器安全。示例：

if ($http_user_agent ~* (ApacheBench|WebBench|Jmeter)) {
    return 503;  # 返回服务不可用
}
if ($request_uri ~ " ") {
    return 444;  # 直接关闭连接（Nginx特有状态码）
}

3. 操作系统级优化

文件描述符限制
修改/etc/security/limits.conf，增加Nginx进程的文件描述符限制（避免高并发下“Too many open files”错误）。示例：
```
* soft nofile 65535
* hard nofile 65535
```
网络参数优化
调整内核参数（如/etc/sysctl.conf），优化TCP连接处理：
- net.core.somaxconn：增加连接队列长度（如65535）；
- net.ipv4.tcp_max_syn_backlog：增加SYN队列长度（如65535）；
- net.ipv4.tcp_tw_reuse：启用TIME_WAIT连接复用（减少连接建立时间）；
- net.ipv4.tcp_fastopen：启用TCP Fast Open（减少握手时间）。示例：
```
sysctl -w net.core.somaxconn=65535
sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=65535
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
sysctl -w net.ipv4.tcp_fastopen=3
```
硬件优化
- 使用SSD替代HDD：提升静态资源访问速度（如图片、CSS）；
- 增加内存：提升缓存能力（如proxy_cache、gzip缓存）；
- 使用多核CPU：结合worker_processes和worker_cpu_affinity（将进程绑定到特定核心，减少上下文切换）。

4. 监控与调优

核心监控指标
通过nginx -t检查配置语法；使用top、htop监控CPU使用率；通过ss -s查看连接数；通过access_log分析QPS（每秒请求数）、响应时间（$request_time）、错误率（4xx/5xx占比）。
工具推荐
使用Prometheus+Grafana搭建Nginx监控面板，实时查看性能指标；使用ab（Apache Benchmark）、wrk进行压力测试，模拟高并发场景。

以上优化措施需根据服务器硬件配置（CPU、内存、存储）、业务场景（静态/动态内容比例、并发量）进行调整，建议修改配置后通过nginx -t检查语法，再重启Nginx（systemctl restart nginx）使更改生效。

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