Nginx 优化

1、http 主体优化

高效传输模式

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
http { 
 # 媒体类型
 include mime.types; 
 # 默认媒体类型足够
 default_type application/octet-stream; 
 sendfile on; 
 # 取消注释
 tcp_nopush on; 
}

sendfile on	开启高效文件传输模式，sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘 IO 重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络 I/O 处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成 off。
tcp_nopush on	必须在 sendfile 开启模式才有效，防止网络阻塞，积极的减少网络报文段的数量

连接超时时间

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
http { 
 	keepalive_timeout  65;
  tcp_nodelay on;
  client_header_timeout 15;
  client_body_timeout 15;
  send_timeout 15;
}

keepalived_timeout	客户端连接保持会话超时时间，超过这个时间，服务器断开这个链接
tcp_nodelay	也是防止网络阻塞，不过要包涵在 keepalived 参数才有效
client_header_timeout	客户端请求头读取超时时间，如果超过设个时间没有发送任何数据，nginx 将返回 request time out 的错误。
client_body_timeout	客户端求主体超时时间，超过这个时间没有发送任何数据，和上面一样的错误提示
send_timeout	响应客户端超时时间，这个超时时间仅限于两个活动之间的时间，如果超过这个时间，客户端没有任何活动，nginx 关闭连接

文件上传大小

nginx 可以修改上传文件大小限制：client_max_body_size 10m;

2、gzip 调优

使用 gzip 压缩功能，可能为我们节约带宽，加快传输速度，有更好的体验，也为我们节约成本，所以说这是一个重点。

Nginx 启用压缩功能需要你来 ngx_http_gzip_module 模块，apache 使用的是mod_deflate。

一般我们需要压缩的内容有：文本，js，html，css，对于图片，视频，flash 不压缩，同时也要注意，我们使用 gzip 的功能是需要消耗 CPU 的！

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
http { 
	gzip  on;
  gzip_min_length 1k;
  gzip_buffers    4 32k;
  gzip_http_version   1.1;
  gzip_comp_level 9;
  gzip_types  text/css text/xml application/javascript;
  gzip_vary   on;
}

gzip on;	开启压缩功能
gzip_min_length 1k;	设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从 header 头的 Content-Length（内容长度）中获取，默认值是 0，不管页面多大都进行压缩，建议设置成大于 1K，如果小于 1K 可能会越压越大。
gzip_buffers 4 32k;	压缩缓冲区大小，表示申请 4 个单位为 32K 的内存作为压缩结果流缓存，默认值是申请与原始数据大小相同的内存空间来存储 gzip 压缩结果。
gzip_http_version 1.1;	压缩版本（默认 1.1，前端为 squid2.5 时使用 1.0）用于设置识别 HTTP 协议版本，默认是1.1，目前大部分浏览器已经支持 GZIP 解压，使用 默认即可
gzip_comp_level 9;	压缩比例，用来指定 GZIP 压缩比，1 压缩比最小，处理速度最快，9 压缩比最大，传输速度快，但是处理慢，也比较消耗 CPU 资源。
gzip_types text/css text/xml application/javascript;	用来指定压缩的类型，‘text/html’类型总是会被压缩。
gzip_vary on;	vary header 支持，该选项可以让前端的缓存服务器缓存经过 GZIP压缩的页面，例如用 Squid 缓存经过 nginx 压缩的数据。

# 拷贝测试文件
cp /etc/passwd /usr/local/nginx/html/passwd.html 
cat /etc/passwd >> /usr/local/nginx/html/passwd.html 
cat /etc/passwd >> /usr/local/nginx/html/passwd.html 
cat /etc/passwd >> /usr/local/nginx/html/passwd.html 
cat /etc/passwd >> /usr/local/nginx/html/passwd.html 
ll -h

# 重启服务
nginx -s reload

按 F12 然后刷新网页，在开发人员工具里可以看到，passwd.html 大小为 178 B， 在网页标头里可以看到，Accept-Encoding: gzip, deflate 启用了 gzip 压缩。

3、server 调优

server {
      listen       8081;
      server_name  www.hualu.com;

      #charset koi8-r;

      #access_log  logs/host.access.log  main;

      location / {
          root   html;
          index  index.html index.htm;
      }

      #error_page  404              /404.html;

      # redirect server error pages to the static page /50x.html
      #
      error_page   500 502 503 504  /50x.html;
      location = /50x.html {
          root   html;
      }

serverName 匹配

• 精确匹配：www.test.com
• 左侧通配符匹配：*.test.com
• 右侧通配符匹配：www.*
• 正则表达式：~ ^.*\.test\.com$
• default_server
• 服务 IP 地址

location 匹配

Nginx 的 location 通过指定模式来与客户端请求的 URI 相匹配，location 可以把网站的不同部分,定位到不同的处理方式上，基本语法如下：

location [=|~|~*|^~] pattern { 
…… 
} 

注：中括号中为修饰符，即指令模式。Pattern 为 url 匹配模式

• = 表示做精确匹配，即要求请求的地址和匹配路径完全相同
• ~：正则匹配，区分大小写
• ~*：正则匹配，不区分大小写
• ^~：指令用于字符前缀匹配。例如：location ^~ /images/ {…}

注：nginx 支持正则匹配，波浪号（~）表示匹配路径是正则表达式，加上*变成~* 后表示大小写不敏感

---

精确匹配

= 用于精确字符匹配（模式），不能使用正则，区分大小写。

# 例1：精准匹配,浏览器输入 ip 地址/text.html,定位到服务器/var/www/html/text.html 文件
location =/ { 
 root /var/www/html; 
 index text.html; 
}

# 例2：匹配命中的location，使用rewrite指令，用于转发。命中了就重定向到rewrite后面的url 即可。
 location = /demo { 
 	rewrite ^ http://www.baidu.com; 
 }

• 上述的配置表示只有访问 http://ip 地址/demo 这样的 url，才能跳转到 google 的页面。除此之外的任何地址都无法访问，那怕是访问 http://IP/demo/这个地址也不行。因为 url 匹配模式是/demo。

前缀匹配

^~指令用于字符前缀匹配，和=精确匹配一样，也是用于字符确定的匹配，不能使用正则且区分大小写。和=不同的在于，^~指令下，访问的 url 无需 url 匹配模式一模一样，只需要其开头前缀和 url 匹配模式一样即可。

location ^~ /demo { 
 rewrite ^ http://google.com; 
}

# 对于该模式（/demo），访问下列的地址都能匹配：
# 只需要以/demo 为前缀开头的 url 都能匹配。与该模式后的是否大小写无关。
http://ip/demo 
http://ip/demo/ 
http://ip/demo/aaa 
http://ip/demo/aaa/bbb 
http://ip/demo/AAA 
http://ip/demoaaa 
http://ip/demo.aaa

# 前缀匹配通常用于匹配文件夹，如配置静态文件。 
location ^~ /images/ { 
}

^~不支持正则

• 模式/demo$中的$并不代表字符模式结束，而是一个是实实在在 的$，只有访问/demo$开头的 url 才能匹配，http://ip/demo 则不再匹配。
• 模式 /[0-9]emo 也不代表正则中的 http://ip/0emo、http://ip/5emo 之类，只有访问以 /[0-9]emo 开头 url 才行，例如 http://ip/[0-9]emo 或 http://ip/[0-9]emo/aaa

正则匹配

nginx 支持正则匹配：

• ~：使用正则，区分大小写
• ~*：使用正则，不区分大小写

# 例 1：匹配任何以 gif、jpg 或 jpeg 结尾的请求。
location ~* \.(gif|jpg|swf)$ { 
} 

# 例 2：
location ~ /[0-9]emo { 
 rewrite ^ http://google.com; 
}
# 对于上述的模式，可以匹配的 url 如下：
http://192.168.33.10/5emo 
http://192.168.33.10/9emo 
http://192.168.33.10/5emo/aaa 
http://192.168.33.10/5emo/AAA 
http://192.168.33.10/5emoaaa

正常匹配

正常匹配的指令为空，即没有指定匹配指令的即为正常匹配。其形式类似 /XXX/YYY.ZZZ 正常匹配中的 url 匹配模式可以使用正则，不区分大小写。

location /demo { 
 rewrite ^ http://google.com;
}
# 上述模式指的是匹配/demo 的 url，下面的都能匹配
http://192.168.33.10/demo 
http://192.168.33.10/demo/ 
http://192.168.33.10/demo/aaa 
http://192.168.33.10/demo/aaa/bbb 
http://192.168.33.10/demo/AAA 
http://192.168.33.10/demoaaa 
http://192.168.33.10/demo.aaa

注意：正常匹配和前缀匹配的差别在于优先级。前缀的优先级高于正常匹配。

全匹配

全匹配与正常匹配一样，没有匹配指令，匹配的 url 模式仅一个斜杠/

location / { 
 rewrite ^ http://google.com; 
}

匹配任何查询，因为所有请求都已 / 开头。但是正则表达式规则和一些较长的字符串将被优先查询匹配。

命令匹配

命名匹配指的是使用@绑定一个模式，类似变量替换的用法。

error_page 404 = @not_found 

location @not_found { 
 rewrite http://google.com; 
}

上述的作用是如果访问没有匹配的 url 会触发 404 指令，然后就匹配到@not_found 这个 location 上。

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匹配优先级

nginx 的匹配优先级遵循一个大原则和一个小细节。

大原则是匹配模式的优先级： 精确匹配 > 前缀匹配 > 正则匹配 > 正常匹配 > 全匹配

小细节是同级的优先级： 面对一个 location，先判断是否是正则匹配，如果是正则匹配，遇到匹配的模式， 则命中。如果不是正则，则把匹配的模式放到一边，继续往下阅读配置，阅读完毕所有的匹配模式，查看哪一种的匹配模式更长，则是最终命中的模式。

同级的匹配需要注意两个关键细节，是否是正则匹配，是否是最长匹配。

4、expires 缓存调优

缓存，主要针对于图片，css，js 等元素更改机会比较少的情况下使用，特别是图片，占用带宽大，我们完全可以设置图片在客户浏览器本地缓存 365d，css，js， html 可以缓存个 10 来天，这样用户第一次打开加载慢一点，第二次，就非常快了！

缓存的时候，我们需要将需要缓存的扩展名列出来！Expires 缓存配置在 server 字段里面。

以扩展名区分

 vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
 
 location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ 
 { 
 	expires 365d; 
 } 
 
 location ~ .*\.(js|css)?$
 { 
 	expires 30d; 
 }

对目录进行判断

location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ { 
 expires 360d; 
} 

location ~ (robots.txt) { 
 expires 7d; 
 break; 
}

注：break 用于中断当前相同作用域中的 Nginx 配置，和循环语句中的 break 语法类似，可以在 server 块和 location 以及 if 块中使用。

expire 功能优点

① expires 可以降低网站购买的带宽，节约成本

② 同时提升用户访问体验

③ 减轻服务的压力，节约服务器成本，甚至可以节约人力成本，是 web 服务非常重要的功能。

expire 功能缺点

被缓存的页面或数据更新了，用户看到的可能还是旧的内容，反而影响用户体验。

解决办法：

① 缩短缓存时间，例如：1 天，不彻底，除非更新频率大于 1 天

② 对缓存的对象改名

• 图片，附件一般不会被用户修改，如果用户修改了，实际上也是更改文件名重新传了而已
• 网站升级对于 js，css 元素，一般可以改名，把 css，js，推送到 CDN。

网站不希望被缓存的内容

• 广告图片
• 网站流量统计工具
• 更新频繁的文件（google 的 logo）

5、Fastcgi 调优

Cache：写入缓存区

Buffer：读取缓存区

Fastcgi 是静态服务和动态服务的一个接口

fastcgi 参数解释

# 指定连接到后端 FastCGI 的超时时间。
fastcgi_connect_timeout 300; 

# 向 FastCGI 传送请求的超时时间。
fastcgi_send_timeout 300;

# 指定接收 FastCGI 应答的超时时间。
fastcgi_read_timeout 300; 

# 指定读取 FastCGI 应答第一部分需要用多大的缓冲区，这个值表示将使用 1 个 64KB 的缓冲区
# 读取应答的第一部分（应答头），可以设置为 fastcgi_buffers 选项指定的缓冲区大小。
fastcgi_buffer_size 64k; 

# 指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲 FastCGI 的应答请求，
# 如果一个 php 脚本所产生的页面大小为 256KB，那么会分配 4 个 64KB 的缓冲区来缓存，
# 如果页面大小大于 256KB，那么大于 256KB 的部分会缓存到
fastcgi_buffers 4 64k; 

# 指定的路径中，但是这并不是好方法，因为内存中的数据处理速度要快于磁盘。
# 一般这个值应该为站点中 php 脚本所产生的页面大小的中间值，
# 如果站点大部分脚本所产生的页面大小为 256KB，那么可以把这个值设置为“8 32K”、“4 64k”等。
fastcgi_temp_path 

# 建议设置为 fastcgi_buffer 的两倍，繁忙时候的buffer 
fastcgi_busy_buffers_size 128k;

# 在写入 fastcgi_temp_path 时将用多大的数据块，默认值是 fastcgi_buffers 的两倍，
# 该数值设置小时若负载上来时可能报 502 Bad Gateway 
fastcgi_temp_file_write_size 128k; 

# 缓存临时目录
fastcgi_temp_path 

# 表示开启 FastCGI 缓存并为其指定一个名称。开启缓存非常有用，
# 可以有效降低 CPU 的负载，并且防止 502 的错误发生，
# 但是开启缓存也可能会引起其他问题，要很据具体情况选择
fastcgi_cache ngx_fcgi_cache; 

# 用来指定应答代码的缓存时间，实例中的值表示将 200 和 302 应答缓存一小时，
# 要和 fastcgi_cache 配合使用
fastcgi_cache_valid 200 302 1h; 

# 将 301 应答缓存一天
fastcgi_cache_valid 301 1d;

# 将其他应答缓存为 1 分钟
fastcgi_cache_valid any 1m; 

# 该指令用于设置经过多少次请求的相同 URL 将被缓存。
fastcgi_cache_min_uses 1; 

# 该指令用来设置 web 缓存的 Key值,nginx 根据 Key 值 md5 哈希存储.
# 一般根据$host(域名)、$request_uri(请求的路径)等变量组合成 proxy_cache_key 。
fastcgi_cache_key http://$host$request_uri; 

# 指定 FastCGI 服务器监听端口与地址。
fastcgi_pass 

# 定义缓存的路径
fastcgi_cache_path 

修改 nginx.conf 配置文件，在 http 标签中添加如下内容（server{}之上）

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

fastcgi_connect_timeout 300; 
fastcgi_send_timeout 300; 
fastcgi_read_timeout 300; 
fastcgi_buffer_size 64k; 
fastcgi_buffers 4 64k; 
fastcgi_busy_buffers_size 128k; 
fastcgi_temp_file_write_size 128k; 
fastcgi_temp_path /data/ngx_fcgi_tmp;

fastcgi_cache_path /data/ngx_fcgi_cache levels=1:2 keys_zone=ngx_fcgi_cache:128m inactive=1d max_size=10g; 

• fastcgi_cache 缓存目录，可以设置目录层级，比如 1:2 会生成 16*256 个子目录，
• ngx_fcgi_cache 是这个缓存空间的名字，
• cache 是用多少内存（这样热门的内容 nginx直接放内存，提高访问速度），
• inactive 表示默认失效时间，如果缓存数据在失效时间内没有被访问,将被删除，
• max_size 表示最多用多少硬盘空间。

---

总结： nginx 的缓存功能有：proxy_cache / fastcgi_cache

• proxy_cache 的作用是缓存后端服务器的内容，可能是任何内容，包括静态的和动态。
• fastcgi_cache 的作用是缓存 fastcgi 生成的内容，很多情况是 php 生成的动态的内容。
• proxy_cache 缓存减少了 nginx 与后端通信的次数，节省了传输时间和后端宽带。
• fastcgi_cache 缓存减少了 nginx 与 php 的通信的次数，更减轻了 php 和数据库 (mysql)的压力。

# 在 server location 标签添加如下：
location ~ .*\.(php|php5)?$ { 
  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; 
  fastcgi_index index.php; 
  include fastcgi.conf; 
  fastcgi_cache ngx_fcgi_cache; 
  fastcgi_cache_valid 200 302 1h; 
  fastcgi_cache_valid 301 1d; 
  fastcgi_cache_valid any 1m; 
  fastcgi_cache_min_uses 1; 
  fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500; 
  fastcgi_cache_key http://$host$request_uri; 
}


# 重启nginx服务
nginx -t
mkdir /data
nginx -s reload

6、日志切割优化

日志优化的目的，是为了一天日志一压缩，按天存放，超过 10 天的删除

创建日志切割脚本

cd /usr/local/nginx/logs/ 

# 日志切割脚本
vim cut_nginx_log.sh 
#-------------------------------------配置文件---------------------------------
#!/bin/bash

date=$(date +%F -d -1day)
cd /usr/local/nginx/logs
if [ ! -d cut ];then
	mkdir cut
fi
mv access.log cut/access_$(date +%F -d -1day).log
mv error.log cut/error_$(date +%F -d -1day).log

/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
tar -jcvf cut/$date.tar.bz2 cut/*
rm -rf cut/access* && rm -rf cut/error*
find -type f -mtime +10 | xargs rm -rf
#-------------------------------------配置文件---------------------------------

# 给与脚本可执行权限
chmod +x cut_nginx_log.sh
# 定时任务
crontab -e
0 0 * * * /bin/sh /usr/local/nginx/logs/cut_nginx_log.sh > /dev/null 2>&1

去掉不需要的日志统计

健康检查的日志，不用输入到 log 中，因为这些日志没有意义，我们分析的话只需要分析访问日志，看看一些页面链接，如 200，301，404 的状态码，在 SEO 中很重要，而且我们统计 PV 是页面计算，这些都没有意义，反而消耗了磁盘 IO，降低了服务器性能，我们可以屏蔽这些如图片，js，css 这些不宜变化的内容。

 vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
 
 location ~ .*\.(js|jpg|jpeg|JPG|JPEG|css|bmp|gif|GIF)$ { 
 	access_log off; 
 }

日志格式优化

# 开启 25-29 行
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

$remote_addr	与$http_x_forwarded_for 用以记录客户端的 ip 地址；
$remote_user	用来记录客户端用户名称；
$time_local	用来记录访问时间与时区；
$request	用来记录请求的 url 与 http 协议；
$status	用来记录请求状态；成功是 200，
$body_bytes_sent	记录发送给客户端文件主体内容大小；
$http_referer	用来记录从那个页面链接访问过来的；
$http_user_agent	记录客户端浏览器的相关信息；

7、目录文件访问控制

主要用在禁止目录下指定文件被访问，当然也可以禁止所有文件被访问！一般什么情况下用？比如是有存储共享，这些文件本来都只是一些下载资源文件，那么这些资源文件就不允许被执行，如 sh,py,pl,php 等等。

# 禁止访问 images 下面的 php 程序文件
 vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
 
 location ~ ^/images/.*\.(php|php5|sh|py|pl)$ { 
 	deny all; 
 }

# 重启服务 
nginx -s reload 

# 创建测试文件 
mkdir /usr/local/nginx/html/images 
echo "" > /usr/local/nginx/html/images/index.php

多个目录书写方法

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

location ~ ^/images/(attachment|avatar)/.*\.(php|php5|sh|py|py)$ { 
	deny all; 
}

---

配置 nginx 禁止访问*.txt 文件

# 创建测试文件 
echo "test" > /usr/local/nginx/html/test.txt

# 配置规则，禁止访问 txt 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

location ~* \.(txt|doc)$ { 
  if ( -f $request_filename) { 
  	root /usr/local/nginx/html; 
  } 
  deny all; 
}

# 重载 nginx 
nginx -s reload

可以错误重定向到某一个 URL

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

location ~* \.(txt|doc)$ { 
  if ( -f $request_filename) { 
  	root /usr/local/nginx/html; 
  } 
  rewrite ^/(.*)$ http://www.baidu.com last; 
}

---

对目录进行访问限制

# 创建 2 个目录 
mkdir -p /usr/local/nginx/html/{aa,bb} 

# 创建测试文件 
echo 'aa' > /usr/local/nginx/html/aa/index.html 
echo 'bb' > /usr/local/nginx/html/bb/index.html 

# 配置目录拒绝访问 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location /aa/ { return 404 ; } 
location /bb/ { return 403 ; }

# 重载 nginx 
nginx -s reload

8、对访问来源控制

这个需要 ngx_http_access_module 模块支持，不过，默认会安装

# 修改配置文件 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
location /aa/ { 
	allow 192.168.1.0/24; #允许 1.0 网段 IP 访问
	deny all; 
} 

# 重载服务器 
nginx -s reload

对整个网站根目录访问控制

# 针对整个网站的写法，对/ 限制就 OK，允许 1.0 网段访问网站
location ~ / { 
  allow 192.168.1.0/24; 
  deny all; 
}

# 通过 if 语句控制，给以友好的错误提示 拒绝 192.168.1.254 访问网站
location ~ / { 
  allow 192.168.1.0/24; 
  if ( $remote_addr = 192.168.1.254 ) { 
  	return 404; 
  } 
  deny all; 
}

9、IP 和 301 优化

有时候，我们发现访问网站的时候，使用 IP 也是可以得，我们可以把这一层给屏蔽掉，让其直接反馈给 403,也可以做跳转。

跳转的做法

# 修改配置文件 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

server { 
  listen 80;
  server_name www.test.com test.com; 
  if ($host = 192.168.1.11) { 
  	rewrite ^ http://www.baidu.com; 
  }
}

# 重置 nginx 
nginx -s reload

403 反馈的做法

server { 
  listen 80; 
  server_name www.test.com test.com; 
  if ($host = 192.168.1.11) { 
  	return 403; 
  }
}

301 跳转的做法

# 配置 301 跳转 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 
server { 
  listen 80; 
  server_name www.test.com test.com; 
  if ($host = test.com) {
  	rewrite ^/(.*)$ http://www.test.com/$1 permanent; 
  }
}

# 修改 hosts 
vim /etc/hosts 
192.168.1.11 www.test.com 
192.168.1.11 test.com

# 重载 nginx 
nginx -s reload

# 修改 windows hosts 
C:\Windows\System32\drivers\etc 
192.168.1.11 www.test.com 
192.168.1.11 test.com