加速 Nginx 服务的响应

应用运维 2022-09-30 Escape 手机阅读

核心内容主要是通过修改 Nginx 配置文件来进行调优的！

海军上将威廉·麦克拉文在 2014 年于德克萨斯大学发表的著名演讲中说，如果你想改变世界，就从铺床开始吧！有时，一些很小的事情可能会产生很大的影响，无论你是早上起来整理你的床铺，还是对网站的 HTTP 服务配置文件做一些小小的改变。这看起来像是不是有些夸大其词呢？但是，在 2020 年的前几个月里面，击垮了人们关于世界，什么是正常和合理的定义。由于 COVID‑19 的大流行，地球上将近一半的人被困在家中，互联网已成为他们交流、娱乐、购买食物、工作和教育的唯一方式。每一周，互联网的网络流量和服务器负载都比以往任何时候都要高。根据 BroadbandNow 公司 3 月 25 日发布的报告显示，很多城市已经出现一定程度的网络退化。这时，我们就需要通过优化网站，对 HTTP 服务器进行一些小的改动，可以减少用户使用的网络带宽和服务器上的负载，就可以给更多用户提供服务。这里，我们将介绍一些简单但功能强大的配置更改，这些改动操作步骤非常简单，但可以明显提高网站性能并减少使用的网络带宽。举一个现实存在的例子，我们有一个电子商务的站点，该站点运行着 Nginx1.15.9 作为其 web 服务器。为了便于计算，我们假设该站点每天有 100 个独立用户，30% 的用户是重复访问者，每个用户在一个会话中平均访问 4 个页面。

1. 启用 Gzip 压缩

Enabling Gzip Compression for HTML, CSS, and JavaScript Files

如您所知，在网站上构建页面的 HTML，CSS 和 JavaScript 文件可能非常庞大。在大多数情况下，Web 服务器可以即时压缩这些和其他文本文件，以节省网络带宽。查看 Web 服务器是否正在压缩文件的一种方法，就是使用浏览器中的开发人员工具。对于许多浏览器，您可以使用 F12 键访问该工具，相关信息在 Network 选项卡上，可以得到如下所示的截图例子。正如您在左下角看到的，没有压缩:文本文件的大小为 1.15 MB，传输了大量数据。

默认情况下，压缩功能在 Nginx 中是禁用的，但因为安装方式或 Linux 发行版的不同，一些情况下可能在默认的 nginx.conf 配置文件中是启用状态。这里，我们在 NGINX 配置文件中启用了 gzip 压缩：

gzip on;
gzip_types application/xml
    application/json
    text/css
    text/javascript
    application/javascript;
gzip_vary on;
gzip_comp_level 6;
gzip_min_length 500;

正如下面屏幕截图中看到的那样，压缩后数据传输减少到 260KB，相对来收减少了约 80％数据传输！对于页面上的每个新用户，您可以节省大约 917KB 的数据传输。对于长期使用我们网站的用户，每天可以节省 62MB 带宽，每月可以节省 1860MB 带宽。

2. 设置缓存头

Setting Cache Headers

浏览器检索网页文件时，会将副本保留在本地磁盘缓存中。这样，当你再次访问该页面时，浏览器就不必从服务器重新获取文件。每个浏览器都有自己的使用逻辑，来决定何时使用该文件对应的本地副本，以及何时在服务器更改了该文件时再次获取它。但是，作为网站所有者，你可以在发送的 HTTP 响应中设置缓存控制和过期标头，以提高浏览器的缓存行为的效率，从而减少很多不必要的 HTTP 请求。首先，可以为字体和图像设置较长的缓存过期时间，这些字体和图像可能不会经常更改。在下面的示例中，设置客户端浏览器将字体和图像在本地缓存中保留一个月。

location ~* .(?:jpg|jpeg|gif|png|ico|woff2)$ {
    expires 1M;
    add_header Cache-Control "public";
}

3. 启用 HTTP2 协议

Enabling HTTP/2 Protocol Support

HTTP/2 是用于服务网页的下一代协议，旨在更好地利用网络和主机服务器。根据Google 文档，它可以更快地加载页面内容和处理请求。

The resulting protocol is more friendly to the network, because fewer TCP
connections are used in comparison to HTTP/1.x. This means less competition
with other flows, and longer‑lived connections, which in turn leads to better
utilization of available network capacity.

在 Nginx1.9.5 及更高版本中已经支持了 HTTP/2 协议，如果需要使用或启用 HTTP/2 协议的话，在 Nginx 配置文件的 listen 指令上包含 http2 参数，即可。需要请注意的是，在大多数情况下，还需要启用 TLS 才能正常使用 HTTP/2 协议。

listen 443 ssl http2;

下面这网站可以验证自己管理的网站是否支持 HTTP/2 的协议。

4. 优化日志

Optimizing Logging

我们在管理网站的时候，即使是有对应的监控服务，但是对应日志分析还是不够到位。你也可能只关注错误(400 和 500 个状态码等等)，而不是成功的请求。通过减少不必要的日志记录，可以节省服务器上的磁盘存储、CPU 和 I/O 操作。这不仅可以让我们服务器更快一些，而且释放的资源可以用来运行其他服务。有几种不同的方法可以减少和优化日志记录，但是在这里，我们重点介绍三个。