小伙伴們平時使用 Nginx 是否有進行過性能優化呢？還是軟件裝好了就直接使用呢？

今天松哥和大伙分享幾個常見的 Nginx 優化配置。

整體上來說，Nginx 的優化可以從多個層面進行：

• 系統層面
• 配置層面
• 緩存利用
• 壓縮策略
• 負載均衡策略

接下來我們就來看看具體該如何做。

一 Nginx 配置優化

• 調整 worker_processes 參數，通常設置為等于服務器的 CPU 核心數。
• 調整 worker_connections 參數，以增加每個 Worker 進程可以打開的連接數。

events {
    worker_connections 1024;
}
worker_processes auto;

• 使用 HTTP/2 協議，利用多路復用和頭部壓縮等特性，提高頁面加載速度。

server {
    listen 80;
    listen [::]:80;
    listen 443 ssl http2;
    listen [::]:443 ssl http2;
}

• 優化 SSL/TLS 配置，如關閉不安全的加密算法、使用 TLS 1.3 等，提高安全性和性能。

ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;

二 緩存利用

• 啟用文件緩存，減少磁盤 I/O 操作。
• 使用代理緩存，緩存后端服務器的響應內容。
• 設置合理的緩存過期策略，通過 Cache-Control 和 Expires 頭控制瀏覽器緩存的有效期，減少請求次數。

proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
    location / {
        proxy_cache my_cache;
        proxy_pass http://backend;
    }
}

在上面這段配置中，proxy_cache_path 指令用于配置一個緩存區域，該區域用于存儲代理請求的響應內容。這個指令通常在 http 塊中使用，并且是 ngx_cache_purge 模塊和 ngx_http_proxy_module 模塊的一部分。

這項配置中的各參數含義如下：

• /data/nginx/cache：這是緩存文件存儲的物理路徑。Nginx 將在該目錄下存儲緩存數據。
• levels=1:2：這定義了緩存文件的目錄結構。在這個例子中，1:2 意味著 Nginx 將緩存文件存儲在 /data/nginx/cache 下的一級目錄和二級目錄中。1 代表第一級目錄的數量（通常是 3 個，如 data、tmp、html），2 代表第二級目錄的數量（通常是 64 個，基于 0 到 63 的數字或字母）。
• keys_zone=my_cache:10m：這定義了一個共享內存區域，用于存儲緩存鍵和元數據。my_cache 是該區域的名稱，10m 表示分配的共享內存大小為 10MB。這個區域用于存儲緩存的鍵和相關信息，以便快速檢索和驗證緩存的有效性。
• max_size=10g：這指定了緩存區域的最大大小，單位是字節。在這個例子中，緩存區域的最大大小為 10GB。當緩存數據達到這個大小時，Nginx 將使用一種策略（通常是最近最少使用 LRU 算法）來移除舊的緩存數據，為新的緩存數據騰出空間。
• inactive=60m：這定義了緩存對象在多久沒有被訪問后會被認為“非活躍”并可能被移除。在這個例子中，如果一個緩存對象在 60 分鐘內沒有被訪問，它將被認為是非活躍的。這個參數有助于控制緩存中舊數據的生命周期。
• use_temp_path=off：這指定了是否使用臨時路徑來存儲緩存文件。off 表示不使用臨時路徑，所有的緩存文件都直接存儲在指定的 /data/nginx/cache 路徑下。如果設置為 on，則 Nginx 會使用一個臨時目錄來存儲緩存文件，在文件被訪問后，它們會被移動到永久的緩存目錄中。

三 壓縮策略

• 啟用 Gzip 壓縮，減少數據傳輸量，提高響應速度。
• 根據服務器的 CPU 能力和網絡條件平衡壓縮級別和最小壓縮大小，以達到最佳的性能。

gzip on;
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip_comp_level 5;
gzip_min_length 256;
gzip_types text/plain application/xml application/json application/javascript text/css;

各項配置的含義分別如下：

• gzip on;：啟用 Gzip 壓縮。當這個指令被設置為 on 時，Nginx 會嘗試壓縮響應體并發送給客戶端。
• gzip_vary on;：這個指令告訴 Nginx 在響應頭中添加Vary: Accept-Encoding。這允許緩存系統（如代理或 CDN）根據客戶端是否支持壓縮來存儲不同的響應版本。
• gzip_proxied any;：這個指令允許 Nginx 對從任何代理服務器接收的響應進行壓縮，無論響應是否已經被壓縮。any 表示無論原始響應是否被壓縮，Nginx 都會嘗試再次壓縮它。其他選項包括 off（不壓縮任何代理的響應）和 expired（只壓縮那些已經過期的代理響應）。
• gzip_comp_level 5;：這個指令設置 Gzip 壓縮級別。壓縮級別范圍從 1（最快，壓縮比最低）到 9（最慢，壓縮比最高）。5 是一個在速度和壓縮比之間取得平衡的常用值。
• gzip_min_length 256;：這個指令設置響應體的最小長度，只有當響應體大于或等于這個值時，Nginx 才會對其進行壓縮。這里設置為 256 字節，意味著只有當響應體大于或等于 256 字節時，才會進行壓縮。
• gzip_types text/plain application/xml application/json application/javascript text/css;：這個指令指定了哪些 MIME 類型的響應應該被壓縮。在這個例子中，文本、XML、JSON、JavaScript 和 CSS 類型的響應將被壓縮。

四 安全性優化

• 隱藏 Nginx 版本號信息，更改源碼隱藏 Nginx 軟件名及版本號。
• 修改 Nginx 服務的默認用戶，提高安全性。
• 配置 OCSP stapling、ssl_stapling、ssl_stapling_verify 等以增強 SSL/TLS 的安全性。

隱藏版本信息可以提高服務器的安全性，使攻擊者難以通過版本信息推斷出服務器可能存在的安全漏洞。

要隱藏 Nginx 版本號，有三個辦法，一般來說我們使用第一種方式就可以了。

修改配置文件

在 Nginx 的配置文件中，在 http 塊中添加以下配置：

server_tokens off;

這樣設置后，Nginx 將不會在錯誤頁面上顯示版本號。

配置完成之后，保存配置文件并重新加載 Nginx 以應用更改：

nginx -t   # 測試配置文件是否正確
nginx -s reload   # 重新加載Nginx配置

這種方法可以隱藏錯誤頁面上的版本信息，但可能無法完全隱藏所有響應頭中的版本信息 。

修改 Nginx 源碼

如果想要從根源上修改 Nginx 版本信息，需要重新編譯 Nginx，步驟如下：

• 修改 src/core/nginx.h 文件中的版本定義。
• 修改 src/http/ngx_http_header_filter_module.c 文件中的服務器字符串。
• 修改 src/http/ngx_http_special_response.c 文件中的錯誤頁面底部信息。

修改完這些文件后，需要重新編譯 Nginx。這樣編譯安裝后，Nginx 的版本信息將被徹底修改 。

使用第三方模塊

如果需要動態修改響應頭中的版本信息，可以使用如 headers-more-nginx-module 模塊。這個模塊允許你動態地添加、修改或刪除 Nginx 的響應頭。通過這個模塊，可以完全控制 Server 響應頭的內容 。

選擇哪種方法取決于你的具體需求和環境。

如果你只是想簡單地隱藏版本信息，修改配置文件可能是最簡單的方法。如果你需要更徹底地控制版本信息，可能需要考慮修改源碼并重新編譯 Nginx。

五 監控和日志優化

• 使用日志分析工具（如 ELK Stack、Graylog 等）來分析和可視化 Nginx 的日志數據。
• 定期維護策略，如更新 Nginx、審查配置文件、備份配置文件等。
• 使用定時任務工具（如 cron）定期清理緩存，使用 Nginx 的 proxy_cache_path 指令中的 inactive 參數設置緩存的過期時間。

日志配置如下：

access_log /var/log/nginx/access.log;
error_log /var/log/nginx/error.log;

六 系統層面優化

• 調整文件描述符限制（在 /etc/sysctl.conf 中設置）：

fs.file-max = 65535

• 調整 TCP 連接隊列大小（在 /etc/sysctl.conf 中設置）：

net.core.somaxconn = 1024

七 故障轉移優化

• 優化健康檢查，調整健康檢查的頻率、超時時間、檢查的內容等參數，以更準確地檢測服務器的故障。
• 結合監控系統，實時監控服務器的健康狀況、請求流量、響應時間等指標，及時發現潛在的問題，并進行預警和處理。

配置健康檢查（使用第三方模塊 nginx_upstream_check_module）：

upstream backend {
    server backend1.example.com check;
    server backend2.example.com check;
}