Nginx性能调优与压测实战指南

Nginx 配置文件的管理及优化参数

说明：本文件把原始笔记整理为结构化 Markdown，便于保存、查阅与执行。包含常用命令、配置示例、调优思路、压测与排障要点。

1. 目的与概述

本文档整理了常见的 Nginx 配置项、性能调优思路与操作命令，包含：

Nginx 启停与配置检查
worker_processes / CPU 亲和性设置
events 模块调优（并发连接）
系统层面限制（文件句柄、内核参数）调整
压测命令与常见报错排查
调试/监控建议

2. 常用命令（检查 / 重载 / 查看进程）

检查配置语法：

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
user  nginx;
[root@Nginx ~]# nginx  -t
# 示例输出：
# nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
# nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

平滑重载配置：

bash 复制代码

[root@Nginx ~]nginx -s reload

查看进程：

bash 复制代码

ps aux | grep nginx
# ��看进程与绑定的 CPU（psr 列）
ps axo pid,cmd,psr | grep nginx

3. worker_processes 与 CPU 亲和性

worker_processes 决定 Nginx 启动多少 worker 进程：
- 推荐：worker_processes auto;（自动根据 CPU 核心数）
- 也可设置具体数值（例如 2、4）。
worker_cpu_affinity 用于将 worker 绑定到特定 CPU core（位掩码）：
- 示例（2 core）：
  
  [root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
  worker_processes 2;
复制代码
```
[root@Nginx ~]# nginx -s reload
[root@Nginx ~]# ps aux | grep nginx
```
worker_cpu_affinity 用于将 worker 绑定到特定 CPU core（位掩码）：
- 示例（4 core）：

nginx 复制代码

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_processes  auto;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

复制代码

[root@Nginx ~]# ps aux | grep nginx

注意：
- 掩码位数要与系统 CPU 核数相对应（低位对应 CPU0）。
- 错误的掩码会导致绑定不生效或效果异常。
- 在多数场景使用 auto 即可让 Nginx 自适应。

查看Nginx进程在哪个CPU核心上运行

nginx 复制代码

[root@Nginx ~] ps axo pid,cmd,psr | grep nginx

5. 系统级限制（高并发优化测试）

压测（ab）

安装 ApacheBench（示例针对 RHEL/CentOS/Fedora）：

下载测试高并发插件

复制代码

[root@Nginx ~]# dnf install httpd-tools -y

bash 复制代码

[root@Nginx ~] vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
events {
    worker_connections  10000;
    use epoll;
    accept_mutex on;
    multi_accept on;
}

[root@Nginx ~] nginx -s reload

复制代码

#测试并发
[root@Nginx ~]# ab  -n 100000 -c5000 http://172.25.254.100/index.html
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1913912 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking 172.25.254.100 (be patient)
socket: Too many open files (24)				#并发数量过多导致访问失败

#处理本地文件系统的并发文件数量

bash 复制代码

#处理本地文件系统的并发文件数量
[root@Nginx ~]# vim /etc/security/limits.conf
*               -       nofile          100000
*               -       noproc          100000
root			-		nofile			100000

检查当前用户限制：

bash 复制代码

[root@Nginx ~]# sudo -u nginx ulimit -n

临时设置（当前 shell 会话）：

bash 复制代码

[root@Nginx ~] ulimit  -n 10000
100000

复制代码

#测试-压测：总请求 100000 并发 10000
[root@Nginx ~]# ab  -n 100000 -c10000 http://172.25.254.100/index.html

6. 推荐 nginx.conf 关键片段

nginx 复制代码

user nginx;
worker_processes auto;
# worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000; # 可选，按需设置
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;

events {
    use epoll;
    worker_connections 10000;
    multi_accept on;
    accept_mutex on;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    tcp_nopush      on;
    tcp_nodelay     on;
    keepalive_timeout  65;
    keepalive_requests 10000;

    # 其他 http/server/location 配置...
}

说明：sendfile、tcp_nopush、tcp_nodelay 有助于 IO 性能优化，具体要根据业务（静态/代理/长连接）调整。

7. 监控与诊断命令

查看进程打开文件数：

bash 复制代码

lsof -p <nginx_worker_pid> | wc -l
cat /proc/<pid>/limits

网络 / 连接统计：

bash 复制代码

ss -s
ss -nt state TIME-WAIT
netstat -an | grep TIME_WAIT | wc -l

系统资源实时监控：

bash 复制代码

top / htop
vmstat 1
iostat -x 1

启用 nginx stub_status（用于简单状态监控）：

nginx 复制代码

location /nginx_status {
    stub_status on;
    allow 127.0.0.1;
    deny all;
}

8. 调优思路（排查瓶颈）

明确瓶颈类型：CPU、内存、文件句柄、网络（socket）或后端响应慢。
逐层排查：
- 检查 Nginx error.log 是否有明显报错。
- 检查进程文件描述符使用情况与系统 fs.file-max。
- 检查网络队列与内核参数（somaxconn、backlog、netdev_max_backlog）。
- 检查后端 upstream 的响应时间与吞吐。
调整策略（每次只改一项并对比压测结果）：
- 增加 worker_processes 或调整 CPU 亲和性。
- 提高 worker_connections，但同步提升系统 nofile/ fs.file-max。
- 调整 TCP 重用与超时参数，优化网络层面连接复用。
压测工具与方法：
- 不要仅依赖单台 ab，必要时用分布式压测。
- 推荐工具：wrk、wrk2、vegeta、locust，视业务场景选型。

9. 常见陷阱与建议

不要盲目把 worker_connections 设得非常高而忽视系统级限制（nofile、fs.file-max、systemd LimitNOFILE）。
systemd 管理下的服务需要在 unit 文件中设置 LimitNOFILE=，否则 PAM limits 可能无效。
ab 在高并发场景下可能成为瓶颈，推荐更现代的压测工具或分布式压测。
确认 worker_cpu_affinity 掩码位数与 CPU 数量一致，避免写错掩码导致不可预期行为。
在生产环境变更前，先在压测/灰度环境验证效果与安全性。

10. 简易调优检查表（执行步骤）

检查 nginx 配置语法并重载：

bash 复制代码

nginx -t && nginx -s reload

确认 worker_processes 与 CPU 核数匹配（或使用 auto）：
在 nginx.conf 中设置合理的 events 参数（use epoll、worker_connections）：
提升系统文件句柄：
- 编辑 /etc/security/limits.conf
- 设置 fs.file-max 与相关 sysctl 参数，执行 sysctl -p
- 如果使用 systemd，设置 LimitNOFILE 并重载 unit：systemctl daemon-reload && systemctl restart nginx
进行压测（逐步加并发），观察错误与系统指标：
根据监控与压测结果逐项优化（只改一项并重测）。
r_connections）：
提升系统文件句柄：
- 编辑 /etc/security/limits.conf
- 设置 fs.file-max 与相关 sysctl 参数，执行 sysctl -p
- 如果使用 systemd，设置 LimitNOFILE 并重载 unit：systemctl daemon-reload && systemctl restart nginx
进行压测（逐步加并发），观察错误与系统指标：
根据监控与压测结果逐项优化（只改一项并重测）。