Nginx性能优化与监控笔记

优化思路

1. 充分利用 CPU：worker 进程、CPU 亲和
2. 提升并发连接：文件描述符、TCP 参数
3. 减少 I/O：sendfile、缓存、压缩
4. 降低延迟：长连接、缓冲区、超时控制
5. 可观测：状态页、日志、监控告警

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二、Nginx 配置优化（完整版 nginx.conf）

nginx

user nginx;
worker_processes auto;
worker_cpu_affinity auto;
worker_rlimit_nofile 65535;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;

events {
    use epoll;
    worker_connections 10240;
    multi_accept on;
    accept_mutex off;
}

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

    # 基础性能
    sendfile on;
    sendfile_max_chunk 512k;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;

    # 长连接
    keepalive_timeout 65;
    keepalive_requests 1000;

    # 缓冲区
    client_body_buffer_size 128k;
    client_header_buffer_size 4k;
    large_client_header_buffers 8 8k;
    client_max_body_size 10m;

    # 超时
    client_body_timeout 15s;
    client_header_timeout 15s;
    send_timeout 15s;

    # 日志格式
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" "$request_time"';
    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    # Gzip 压缩
    gzip on;
    gzip_vary on;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_min_length 512;
    gzip_types
        text/plain text/css text/xml text/javascript
        application/json application/javascript application/xml+rss
        image/svg+xml font/woff font/woff2;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

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三、常用场景优化

1. 静态资源缓存（server/location 内）

nginx

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js|woff|woff2|ttf|svg)$ {
    expires 365d;
    add_header Cache-Control "public, max-age=31536000, immutable";
    access_log off;
}

2. 反向代理 / 负载均衡优化

nginx

upstream backend {
    server 127.0.0.1:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    keepalive 32;
}

location / {
    proxy_pass http://backend;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Connection "";
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    proxy_connect_timeout 3s;
    proxy_send_timeout 10s;
    proxy_read_timeout 10s;

    proxy_buffering on;
    proxy_buffers 8 4k;
}

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四、系统内核优化（/etc/sysctl.conf）

bash

运行

net.core.somaxconn = 65535
net.core.netdev_max_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
fs.file-max = 1048576

生效：

bash

运行

sysctl -p

文件描述符限制（/etc/security/limits.conf）

plaintext

* soft nofile 65535
* hard nofile 65535

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五、Nginx 监控

1. 内置状态页 stub_status

nginx

location /nginx-status {
    stub_status;
    allow 127.0.0.1;
    deny all;
}

访问返回：

plaintext

Active connections: 8
server accepts handled requests
 12030 12030 45200
Reading: 0 Writing: 2 Waiting: 6

指标说明：

• Active connections：当前活跃连接
• accepts：接受连接数
• handled：处理连接数
• requests：总请求数
• Reading/Writing/Waiting：读请求、写响应、空闲长连接

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2. 常用监控命令

bash

运行

# 活跃连接数
ss -ant | grep :80 | grep ESTAB | wc -l

# 看 nginx 进程占用
ps aux | grep nginx

# 实时看请求日志
tail -f /var/log/nginx/access.log

# 统计 QPS
awk '{print $4}' access.log | uniq -c

# 统计状态码数量
awk '{print $9}' access.log | sort | uniq -c

# 访问量 TOP10 URL
awk '{print $7}' access.log | sort | uniq -c | sort -nr | head -10

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3. 主流监控方案

• 简易 ：stub_status + 脚本 + 日志分析
• 中小规模：Prometheus + nginx-exporter + Grafana
• 企业级：ELK/ClickHouse + 可视化大盘 + 告警

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六、常见问题与排查

1. too many open files → 调大 worker_rlimit_nofile + 系统 limits
2. 高并发 502→ 后端超时、连接满、proxy_read_timeout 过小
3. CPU 高→ gzip 级别过高、无缓存、请求密集
4. 慢响应→ 无长连接、缓冲区小、后端慢
5. TIME_WAIT 过多 → 开启 tcp_tw_reuse

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七、文档总结（可直接当面试 / 交付版）

Nginx 性能优化围绕 进程模型、连接、I/O、缓存、压缩、内核参数 六大方向；监控围绕 活跃连接、QPS、状态码、响应时间、错误日志 建立可观测体系。优化后可支撑 数万并发 且稳定低延迟。