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–     目录     – 

• 建议一：使用反向代理服务器让应用更快更安全

• 建议二：增加负载均衡服务器

• 建议三：缓存静态及动态内容

• 建议四：压缩数据

• 建议五：优化SSL/TLS

• 建议六：实现HTTP/2或SPDY

• 建议七：升级软件

• 建议八：调优Linux

• 建议九：调优Web服务器

• 建议十：监控实时动态以发现问题和瓶颈

• 结论：10倍性能提升

提升Web应用的性能从未像今天这样刻不容缓。

在线经济活动的比例日益提高，就连发展中国家和地区的经济活动都已经有5%以上在线进行了（相关数据请参考本文后面的资源）。在这个超级链接、随时在线的现代世界，用户的期望也远非昔日可比。如果你的网站不能马上响应，你的应用不能立即运行，用户转身就会投奔你的竞争对手。

亚马逊大约10年前的一项研究表明，页面加载时间减少1/10秒，能够使其营收增长1%。另一项近期的调查也显示，一多半受访站点所有者提到因为自己应用的性能不佳导致了收入减少或者用户流失。

一个网站到底多快才行面加载每花1秒钟，就有大约4%的用户走掉。排名最靠前的电商站点的首次交互时间为1至3秒，这个区间的转换率最高。显而易见，Web应用性能的重要性与日俱增。

提升性能其实不难，难的是怎么看到结果。本文给出能够提升大约10倍网站性能的10个建议供大家参考。如此全面地涵盖各种性能优化技术，这还是头一回，但这些建议可能需要NGINX的一点支持。除了性能，这些建议也会涉及提升安全性。

传统服务器与NGINX Worker的比较

建议三：

缓存静态及动态内容

缓存能提升Web应用性能，因为可以更快地把内容交付给客户端。缓存的策略包括预处理内容、在较快的设备上存储内容、把内容保存在靠近客户端的地方，以及同时运用这些策略。

缓存有两种。

• 静态内容缓存，不常变化的文件，如图片（JPEG、PNG）和代码（CSS、JavaScript），可以保存在边缘服务器中，以便快速从内容或磁盘中获取。

• 动态内容缓存，很多Web应用会为每个页面请求生成全新的HTML，把生成的每个HTML都缓存一小段时间，可能显著减少需要生成的页面总数，同时又可以保证交付的内容足够新鲜。

假设一个页面每秒被查看10次，而你缓存它1秒，那么90%针对这个页面的请求都将来自在缓存。如果你单独缓存静态内容，那么即使全新生成的页面，很可能大部分都来自缓存的内容。

缓存Web应用生成内容的技术主要分三种。

• 把内容放到离用户近的地方。离用户近，传输时间少。

• 把内容放到较快的机器上。机器快，检索速度快。

• 把内容从过度使用的机器中拿走。有时候机器会比在专注执行特定任务时慢很多，那是因为太多任务让它们分心。这时候把内容拿到其他机器上，不仅对缓存的内容有好处，对非缓存的内容同样有利，因为托管它们的主机的负担减轻了。

Web应用的缓存可以在Web应用服务器内部或外部实现。首先，考虑缓存动态内容，以减轻应用服务器的负载。其次，缓存用于静态内容（包括那些动态生成内容的临时副本），进一步减轻应用服务器的负担。然后，考虑把缓存转移到其他更快或更靠近用户的机器，给应用服务器减负，缩短传输时间。

用好缓存能显著加快应用的响应速度。对很多网页来说，大图片之类的静态数据，往往占据一半以上的内容。不用缓存，查询和传输这类数据可能会花好几秒钟，而用缓存，则可能只要花几分之一秒。

可以举一个例子来说明怎么使用缓存，NGINX和NGINX Plus通过两个指令来设置缓存：proxy_cache_path和proxy_cache指定缓存的位置和大小、最长缓存时间以及其他参数。使用第三个（也是很受欢迎的)指令proxy_cache_use_stale，甚至可以告诉缓存在本来应该提供新鲜内容的服务器太忙或宕机时，提供原来的旧文件，对客户端来说，拿到内容总比拿不到强。从用户角度看，这样也可以树立你的站点或应用非常稳定的形象。

NGINX Plus支持高级缓存功能，包括缓存净化（caching purging）和通过控制板以可视化的形式展示缓存状态，实现实时监控。

要了解NGINX中关于缓存的更多信息，可以看看参考文档和NGINX Plus Admin Guide中的NGINX Content Caching。

注意: 缓存涉及开发、决策和运维，完善的缓存策略，比如本文提到的这些，能够体现从DevOps角度考虑的价值。也说是说，开发人员、架构师、运维人员此时携手，共同保障一个网站的功能、响应时间、安全和业务目标。

–     建议五：优化SSL/TLS     – 

越来越多的网站在使用Secure Sockets Layer（SSL）及后来的Transport Layer Security（TLS）协议。SSL/TLS通过加密从源服务器发送给用户的数据来提升网站安全性。Google会提升使用SSL/TLS的网站的搜索引擎排名，将有力地推动这一进程。

尽管采用率越来越高，但SSL/TLS造成的性能损失也困扰着很多网站。SSL/TLS拖慢网站的原因有两个。

1、每次打开新连接的初次握手都必须创建加密密钥，而浏览器使用HTTP/1.x对每个。

2、服务器建立多个连接的方式进一步加剧了这个问题。

服务器端加密数据和客户端解密数据的操作同样也是开销。

为了鼓励人们使用SSL/TLS，HTTP/2和SPDY（参见建议六）的作者将这两个协议设计为只让浏览器针对一次会话建立一个连接。这样就把SSL导致性能降低的两个主要原因之一消灭掉了。然而，说到优化SSL/TLS性能，还是有很多事情可做。

优化SSL/TLS的方法因Web服务器而异。以NGINX为例，NGINX使用OpenSSL，运行于普通机器上，能够提供接近定制机器的性能。NGINX SSL performance详细介绍了如何将SSL/TLS加密和解密的开销降至最低。

此外，这里还有一篇文章，介绍了很多种提升SSL/TLS性能的方法。简单总结一下，涉及的技术主要有如下几种。

• 会话缓存。使用ssl_session_cache指令开启缓存，缓存每次SSL/STL连接时用到的参数。

• 会话票或ID。把特定SSL/TLS会话的信息保存为一个会话票或ID，以便连接重用，而不必重新握手。

• OCSP封套。通过缓存SSL/TLS证书信息减少握手时间。

NGINX和NGINX Plus都可以来终止SSL/TLS，即处理客户端信息的加密和解密，同时与其他服务器保持明文通信。在NGINX或NGINX Plus中设置处理SSL/TLS终止可以采取这几个步骤。而对于在接受TCP连接的服务器上使用NGINX Plus而言，可以参考这里的设置步骤。

NGINX很早就开始支持SPDY，而且今天使用SPDY的大多数站点都在运行NGIN

X。NGINX同样率先支持了HTTP/2，2015年9月，NGINX开源和NGINX Plus开始支持 HTTP/2。

随着时间推移，NGINX希望大多数站点启用SSL并迁移到HTTP/2。这样不仅可以让网站更安全，而且随着新的优化技术不断涌现，也可以通过简单的代码实现更高的性能。

–     建议八：调优 Linux     – 

Linux是今天大多数Web服务器的底层操作系统，作为一切基础设施的基础，Linux对提升性能至关重要。默认情况下，很多Linux系统都比较保守，仅以桌面办公为需求，以占用少量资源为调优目标。对于Web应用而言，为达到性能最佳，肯定需要重新调优。

Linux优化因Web服务器而异。以NGINX为例，可以从以下几方面考虑。

存量队列。如果发现有一些连接得不到处理，可以增大net.core.somaxconn，即等待NGINX处理的最大连接数。如果这个连接数限制过小，应该可以看到错误消息，可以逐步提高这个值，直到错误消息不再出现。

• 文件描述符。NGINX对每个连接最多使用两个文件描述符。如果系统服务于很多连接，可能需要增大sys.fs.file_max这个对描述符的系统级限制，以及nofile这个用户文件描述符限制，以支持增大后的负载。

• 临时端口。在作为代理使用时，NGINX会为每个上游服务器创建临时端口。可以设置net.ipv4.ip_local_port_range，增大端口值的范围，以增加可用的端口量。此外，还可以减小net.ipv4.tcp_fin_timeout的值，它控制非活动端口释放重用的等待时间，加快周转。

• 对NGINX而言，请参考NGINX性能调优指南，了解如何不费吹灰之力将你的Linux系统优化为能够支持更大的吞吐量。

提示 修改任何操作系统及周边设备的设置时，每次只修改一项，然后测试性能。如果该项修改导致了问题，或者并未提升性能，再改回去。

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来源：朱小厮