Nginx调优总结-第六部分编译优化与简单测试

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小编点评

1. 使用--net=host 应该比使用单纯的 -p docker0 网络要好很多。 2. 进行编译优化的二进制应该比不编译优化的二进制要好一些。但是不是特别明显。 3. 增加了过多的模块可能对性能有影响. 最简化的编译应该是性能最好的。 4. 基于3的结论,重新编译一个最小化编译的包进行再次验证.发现包含的模块越少,性能越好。 5. 多次进行ab 的压测与验证, 结论基本上符合这个规律。 6. 平均数较难取得.本次仅使用一个worker 进行测试验证. 机器配置较高. 7. 开启了keepalive 性能会有一定的提升.所以无论nginx作为客户端还是服务器端建议开启keepalive。 8. 归纳总结以上内容，生成内容时需要带简单的排版

正文

第六部分 编译优化

Nginx可以自行编译,所以里面可以设置多个编译策略. 
也可以自行修改源码,便于比如进行ip_hash的全IP地址验证.
也可以修改nginx的版本号等信息, 避免内发现. 

还可以按照不同的CPU类型进行优化
选择更高级别的优化参数.
不编译debug等的信息,便于降低内存占用等.

修改源码-1

ip_hash 时修改为全部IPV4地址段进行取hash处理

src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c

把里面的3修改成4 就可以进行全IP地址段的hash运算. 

    case AF_INET:
        sin = (struct sockaddr_in *) r->connection->sockaddr;
        iphp->addr = (u_char *) &sin->sin_addr.s_addr;
        iphp->addrlen = 3; # 修改成4 
        break;
    default:
        iphp->addr = ngx_http_upstream_ip_hash_pseudo_addr;
        iphp->addrlen = 3; # 修改成4
    }

    for ( ;; ) {

        for (i = 0; i < (ngx_uint_t) iphp->addrlen; i++) {
            hash = (hash * 113 + iphp->addr[i]) % 6271;
        }

修改源码-2

修改nginx的版本号
需要修改多个文件:
注意 我把 nginx修改成我我的ID. 

vim src/core/nginx.h
#define NGINX_VERSION      "1127"
#define NGINX_VER          "JNXLH/" NGINX_VERSION
#define NGINX_VAR          "JNXLH"

vim src/http/ngx_http_header_filter_module.c
static u_char ngx_http_server_string[] = "Server: JNXLH" CRLF;
static u_char ngx_http_server_full_string[] = "Server: " NGINX_VER CRLF;
static u_char ngx_http_server_build_string[] = "Server: " NGINX_VER_BUILD CRLF;

修改源码-3

去除 debug信息

vim auto/cc/gcc
# debug
CFLAGS=”$CFLAGS -g”
可以将 CFLAGS进行注释就可以. 

注意 取消了debug之后文件会出现极大的缩小. 

我用下面的编译脚本编译完后文件由8.3M 减小到了4.4M大小.

编译打包命令

./configure --prefix=/opt/nginx \
--sbin-path=/opt/nginx/nginx \
--conf-path=/opt/nginx/nginx.conf \
--pid-path=/opt/nginx/nginx.pid \
--with-http_ssl_module \
--with-pcre=../pcre2-10.42 \
--with-zlib=../zlib-1.2.13 \
--with-openssl=../openssl-1.1.1s \
--with-stream \
--with-stream_ssl_preread_module \
--with-cc-opt='-O3' \
--with-cpu-opt=core

编译打包命令解析

--with-pcre=../pcre2-10.42 \
--with-zlib=../zlib-1.2.13 \
--with-openssl=../openssl-1.1.1s \
这三个是使用了很新的组建, 有正则表达式, 压缩 和openssl加解密.

--with-http_ssl_module \
增加https的支持.

--with-stream \
--with-stream_ssl_preread_module \
增加四层负载的功能. 
增加四层负载然后可以进行转发https的功能. 

--with-cc-opt='-O3' \
编译优化参数开到最高, 编译时间变长,但是编译后的性能最好. 

--with-cpu-opt=core 
官方说明里面可以写pentium等.但是据说如果是服务器可以写core
所以进行验证了.

config的结果信息

Configuration summary
  + using PCRE2 library: ../pcre2-10.42
  + using OpenSSL library: ../openssl-1.1.1s
  + using zlib library: ../zlib-1.2.13

  nginx path prefix: "/opt/nginx"
  nginx binary file: "/opt/nginx/nginx"
  nginx modules path: "/opt/nginx/modules"
  nginx configuration prefix: "/opt/nginx"
  nginx configuration file: "/opt/nginx/nginx.conf"
  nginx pid file: "/opt/nginx/nginx.pid"
  nginx error log file: "/opt/nginx/logs/error.log"
  nginx http access log file: "/opt/nginx/logs/access.log"
  nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
  nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"
  nginx http fastcgi temporary files: "fastcgi_temp"
  nginx http uwsgi temporary files: "uwsgi_temp"
  nginx http scgi temporary files: "scgi_temp"

编译成功后处理响应文件

进入编译后的文件目录
cd /opt/nginx
执行命令
sed -i 's/nginx/JNXLH/g' html/index.html
就会修改 访问界面, 没有nginx的字样了. 

然后F12看到的服务器信息为:
Server: JNXLH/1127

使用ab进行验证

安装ab非常简单:
yum -y install httpd-tools

最简单的测试可以使用两个参数进行:
-n	即requests，用于指定压力测试总共的执行次数。
-c	即concurrency，用于指定的并发数。

简单的ab测试结果

优化后的测试结果:
ab -c 10000 -n 50000 http://10.110.80.116:81/

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  244  65.2    242    1287
Processing:    71  258  85.4    253     504
Waiting:        0   32  99.2      0     381
Total:        385  503  55.8    496    1502

优化编译前的测试结果:
ab -c 10000 -n 50000 http://10.110.80.116:82/

              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  258  84.9    252    1388
Processing:    76  271  95.5    264     541
Waiting:        0   34 105.8      0     444
Total:        426  529  74.8    506    1509

基于容器运行的测试结果

docker run --name nginx83 -d -p 83:83 -v /opt/nginx/nginx83.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx
使用docker0 方式 原生 nginx 无调优的容器.
挂载模式的nginx的配置文件唯一不同的是使用83端口. 
ab -c 10000 -n 50000 http://10.110.80.116:83/
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  344 158.6    325    1344
Processing:    48  326 109.4    326     664
Waiting:        0   28 105.5      0     470
Total:        429  671 175.9    633    1829

docker run --name nginx84 -d --net=host -v /opt/nginx/nginx84.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx
这个命令使用 宿主机的网络进行暴露服务. 
端口使用 84的端口. 
ab -c 10000 -n 50000 http://10.110.80.116:84/
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  254  55.7    254     363
Processing:    53  266  88.9    263     515
Waiting:        0   33 102.2      0     373
Total:        346  520  46.6    516     678

最小化编译的二进制的性能测试结果

编译配置文件为:
./configure --prefix=/opt/nginx85 \
--sbin-path=/opt/nginx85/nginx \
--conf-path=/opt/nginx85/nginx.conf \
--pid-path=/opt/nginx85/nginx.pid \
--with-cc-opt='-O3' \
--with-cpu-opt=core 

注意这样编译打包的文件 仅有 900k 左右. 比之前的4.4M又有了较大的缩减. 
ab -c 10000 -n 50000 http://10.110.80.116:85/
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  242  68.6    240    1292
Processing:    53  254  86.9    250     502
Waiting:        0   31  97.9      0     356
Total:        336  496  62.6    493    1507

扩充测试

工作线程和内核绑定都是AUTO时
4路18核心 144线程的测试结果:
Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  434 165.6    403    1359
Processing:    44  487 143.3    487     761
Waiting:        0  142  91.3    134     749
Total:        594  922 137.8    941    1921
是所有的测试结果里面最差的. 

改成 8个工作进程.加auto绑定核心
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0  381 170.0    350    1549
Processing:    63  408 112.4    410     616
Waiting:        0  157  98.7    141     589
Total:        506  788 158.1    818    1842

也比较差. 但是比AUTO要好
说明在简单处理情况下单线程最好. 
但是稍微复杂一点 包含反向代理的还是需要多几个worker进程才可以.

增加 -k 参数

具体结果不再写了. 
但是发现增加了 keepalive
多核心的平均时间到了200ms 有了巨大的提升. 
并且在不通配置上面都有了一些提升. 
单线程优化过的编译包 81 端口: 480毫秒(keepalive 之前 503毫秒)
单线程优化前的编译包 82 端口: 500毫秒(keepalive 之前 520毫秒)
docker单线程docker0 83端口:  620毫秒(keepalive 之前 670毫秒)
docker单线程host网络 84端口:  490毫秒(keepalive 之前 520+毫秒)

多线程的测试时间:86 87端口: 180-200毫秒(keepalive之前 900-780毫秒)
核心越多提升越大.

ab的部分参数解释-1:

-n	即requests，用于指定压力测试总共的执行次数。
-c	即concurrency，用于指定的并发数。
-t	即timelimit，等待响应的最大时间(单位：秒)。
-b	即windowsize，TCP发送/接收的缓冲大小(单位：字节)。
-p	即postfile，发送POST请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。
-u	即putfile，发送PUT请求时需要上传的文件，此外还必须设置-T参数。
-T	即content-type，用于设置Content-Type请求头信息，例如：application/x-www-form-urlencoded，默认值为text/plain。
-v	即verbosity，指定打印帮助信息的冗余级别。
-w	以HTML表格形式打印结果。
-i	使用HEAD请求代替GET请求。
-x	插入字符串作为table标签的属性。
-y	插入字符串作为tr标签的属性。
-z	插入字符串作为td标签的属性。

ab的部分参数解释-2:

-C	添加cookie信息，例如："Apache=1234"(可以重复该参数选项以添加多个)。
-H	添加任意的请求头，例如："Accept-Encoding: gzip"，请求头将会添加在现有的多个请求头之后(可以重复该参数选项以添加多个)。
-A	添加一个基本的网络认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。
-P	添加一个基本的代理认证信息，用户名和密码之间用英文冒号隔开。
-X	指定使用的和端口号，例如:"126.10.10.3:88"。
-V	打印版本号并退出。
-k	使用HTTP的KeepAlive特性。
-d	不显示百分比。
-S	不显示预估和警告信息。
-g	输出结果信息到gnuplot格式的文件中。
-e	输出结果信息到CSV格式的文件中。
-r	指定接收到错误信息时不退出程序。
-h	显示用法信息，其实就是ab -help。
原文链接：https://blog.csdn.net/u011415782/article/details/78501799

测试结果的简单结论

1. 使用--net=host 应该比使用单纯的 -p docker0 网络要好很多. 
2. 进行编译优化的二进制应该比不编译优化的二进制要好一些. 但是不是特别明显.
3. 增加了过多的模块可能对性能有影响. 最简化的编译应该是性能最好的. 
4. 基于3的结论,重新编译一个最小化编译的包进行再次验证. 发现包含的模块越少,性能越好.
5. 多次进行ab 的压测与验证, 结论基本上符合这个规律.
6. 平均数较难取得.本次仅使用一个worker 进行测试验证. 机器配置较高.
7. 开启了keepalive 性能会有一定的提升. 所以不管是nginx作为客户端还是服务器端建议开启keepalive
nginx 总结 第六 部分 编译 优化 简单 测试

与Nginx调优总结-第六部分编译优化与简单测试相似的内容：

Nginx调优总结-第六部分编译优化与简单测试

第六部分 编译优化 Nginx可以自行编译,所以里面可以设置多个编译策略. 也可以自行修改源码,便于比如进行ip_hash的全IP地址验证. 也可以修改nginx的版本号等信息, 避免内发现. 还可以按照不同的CPU类型进行优化 选择更高级别的优化参数. 不编译debug等的信息,便于降低内存占用等

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