Ubuntu 上优化 Nginx 内存使用的实用方案
一 基线测量与定位
- 观察进程内存：使用命令查看 RSS（实际物理内存）与变化趋势，例如：top -p $(pgrep nginx | tr ‘,’ ‘\n’)；ps -o pid,rss,command -p $(pgrep nginx)；必要时用 pmap -x 查看内存映射分布。定位是否为 worker 进程过多、单个请求/连接缓冲过大、或 缓存/SSL 会话占用偏高。
- 检查共享内存与缓存：ipcs -m | grep nginx 查看共享内存段；grep -r “proxy_cache|fastcgi_cache” /etc/nginx/ 检查缓存配置与实际占用。
- 抓日志与监控：tail -f /var/log/nginx/error.log | grep -i “memory”；结合 Prometheus + Grafana 持续观察总内存、每个 worker 内存、缓存命中率等指标。
- 应急处理：临时降低并发（如 limit_conn）、关闭高内存功能（如临时关闭缓存或 SSL 会话缓存）、或平滑重启（nginx -s reload）以释放内存。
二 Nginx 配置优化要点
- 进程与连接
- 设置 worker_processes 为 auto（通常等于 CPU 核心数），避免无谓的 worker 内存拷贝与调度开销。
- 合理设置 worker_connections（如 1024/2048），并用“最大连接数 = worker_processes × worker_connections”做容量规划。
- 请求与响应缓冲
- 仅按需放大缓冲：client_header_buffer_size（常见 4k）、large_client_header_buffers（如 4 8k）、client_body_buffer_size（如 8k/16k）。过大的缓冲会在高并发下放大每个连接的内存占用。
- 代理场景按需配置：proxy_buffer_size（如 4k）、proxy_buffers（如 8 16k）、proxy_busy_buffers_size（如 32k），避免为每个连接预分配过多响应缓冲。
- 长连接与头部开销
- 适度缩短 keepalive_timeout（如 10–30s）与设置 keepalive_requests（如 100），减少空闲连接占用的内存与文件描述符压力。
- 静态资源
- 启用 sendfile on、tcp_nopush on，针对静态资源关闭 access_log 或降低日志级别，减少 I/O 与内存拷贝。
- 缓存与压缩
- 代理/静态缓存设置合理上限：proxy_cache_path … max_size=1g/10g inactive=60m；避免无界增长。
- 启用 Gzip 压缩传输文本类资源，降低带宽与后端压力（以 CPU 换内存/带宽）。
三 代理与 SSL 专项优化
- 代理缓冲与临时文件
- 开启 proxy_buffering on，结合 proxy_buffer_size / proxy_buffers / proxy_busy_buffers_size 控制每个连接的缓冲上限；将超出缓冲的大响应写入磁盘临时文件（proxy_temp_path），避免内存暴涨。
- SSL 会话缓存
- 降低共享内存与会话超时：ssl_session_cache shared:SSL:20m; ssl_session_timeout 10m; 在 HTTPS 高并发下可显著减少 SSL 状态内存。
- 请求体策略
- 对可能的大包体使用 client_body_in_file_only（on/clean）或 client_body_in_single_buffer（on），让超限数据走磁盘或尽量使用单一缓冲，降低堆内存压力。
四 系统与运行时边界
- 文件句柄与进程限制
- 提升进程可打开文件数：在 /etc/security/limits.conf 设置 * soft/hard nofile 65535；在 nginx.conf 设置 worker_rlimit_nofile 65535，避免 “Too many open files”。
- 内存与连接上限
- 使用 cgroups 为 Nginx 进程组设定内存上限（如 1GB），作为“护栏”防止异常流量导致 OOM：echo “1000000000” > /sys/fs/cgroup/memory/nginx/memory.limit_in_bytes。
- 适度调优 vm.swappiness（如 5–10），在内存紧张前更早使用 swap，避免突发 OOM；仅在必要时启用 swap 分区/文件。
- 可选：内存分配器
- 在允许重新编译的前提下，使用 tcmalloc（google-perftools） 替代默认分配器，降低高并发下的分配开销与碎片；需在编译 Nginx 时加入 --with-google_perftools_module 并配置线程缓存目录。
五 验证与回滚
- 压测对比：使用 wrk 等工具在优化前后做 A/B 测试，例如 wrk -t12 -c400 -d30s http://example.com/，观察 内存增长曲线、P95/P99 延迟、错误率 与缓存命中率变化。
- 灰度与回滚：先在测试/灰度环境验证，再逐步推广；任何参数变更保留回滚方案（如旧配置备份、分阶段 reload）。
- 持续监控：建立以 worker 内存、连接数、缓存命中率 为核心的监控与告警，结合错误日志与 pmaps 定期排查异常增长。