如何測試Nginx的高性能

簡介

Nginx ("engine x") 是一個高性能的HTTP和反向代理伺服器，也是一個IMAP/POP3/SMTP代理伺服器；

作為一款輕量級的Web伺服器，具有占有記憶體少，并發能力強等優勢，是高連接配接并發場景下Apache的不錯的替代品；

本篇主要介紹Nginx作為Web伺服器時，相對于Apache的性能優勢；

下一篇将會介紹Nginx作為方向代理伺服器的實作；

重要特點

非阻塞：資料複制時，磁盤I/O的第一階段是非阻塞的；

事件驅動：通信機制采用epoll模型，支援更大的并發連接配接；

master/worker結構：一個master程序，生成一個或多個worker程序；

基礎架構

<a href="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/25/80/wKioL1NhsRCizui1AAJjCxv__qo087.jpg" target="_blank"></a>

Nginx如何實作高并發：

I/O模型采用異步非阻塞的事件驅動機制，由程序循環處理多個準備好的事件，如epoll機制；

Nginx與Apache對高并發處理上的差別：

對于Apache，每個請求都會獨占一個工作線程，當并發量增大時，也會産生大量的工作線程，導緻記憶體占用急劇上升，同時線程的上下文切換也會導緻CPU開銷增大，導緻在高并發場景下性能下降嚴重；

對于Nginx，一個worker程序隻有一個主線程，通過事件驅動機制，實作循環處理多個準備好的事件，進而實作輕量級和高并發；

部署配置

安裝

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<code>yum -y groupinstall “Development tools”</code>

<code>yum -y groupinstall “Server Platform Development”</code>

<code>yum </code><code>install</code> <code>gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel</code>

<code>groupadd -r nginx</code>

<code>useradd</code> <code>-r -g nginx -s </code><code>/sbin/nologin</code> <code>-M nginx</code>

<code>tar</code> <code>xf nginx-1.4.7.</code><code>tar</code><code>.gz</code>

<code>cd</code> <code>nginx-1.4.7</code>

<code>mkdir</code> <code>-pv </code><code>/var/tmp/nginx</code>

<code>.</code><code>/configure</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--prefix=</code><code>/usr</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--sbin-path=</code><code>/usr/sbin/nginx</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--conf-path=</code><code>/etc/nginx/nginx</code><code>.conf \</code>

<code>  </code><code>--error-log-path=</code><code>/var/log/nginx/error</code><code>.log \</code>

<code>  </code><code>--http-log-path=</code><code>/var/log/nginx/access</code><code>.log \</code>

<code>  </code><code>--pid-path=</code><code>/var/run/nginx/nginx</code><code>.pid  \</code>

<code>  </code><code>--lock-path=</code><code>/var/lock/nginx</code><code>.lock \</code>

<code>  </code><code>--user=nginx \</code>

<code>  </code><code>--group=nginx \</code>

<code>  </code><code>--with-http_ssl_module \</code>

<code>  </code><code>--with-http_flv_module \</code>

<code>  </code><code>--with-http_stub_status_module \</code>

<code>  </code><code>--with-http_gzip_static_module \</code>

<code>  </code><code>--http-client-body-temp-path=</code><code>/var/tmp/nginx/client/</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--http-proxy-temp-path=</code><code>/var/tmp/nginx/proxy/</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--http-fastcgi-temp-path=</code><code>/var/tmp/nginx/fcgi/</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--http-uwsgi-temp-path=</code><code>/var/tmp/nginx/uwsgi</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--http-scgi-temp-path=</code><code>/var/tmp/nginx/scgi</code> <code>\</code>

<code>  </code><code>--with-pcre</code>

<code>make</code> <code>&amp;&amp; </code><code>make</code> <code>install</code>

配置

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<code>vi</code> <code>/etc/init</code><code>.d</code><code>/nginx</code> <code># 配置服務腳本</code>

<code>#!/bin/sh</code>

<code>#</code>

<code># nginx - this script starts and stops the nginx daemon</code>

<code># chkconfig:   - 85 15</code>

<code># description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \</code>

<code>#               proxy and IMAP/POP3 proxy server</code>

<code># processname: nginx</code>

<code># config:      /etc/nginx/nginx.conf</code>

<code># config:      /etc/sysconfig/nginx</code>

<code># pidfile:     /var/run/nginx.pid</code>

<code># Source function library.</code>

<code>. </code><code>/etc/rc</code><code>.d</code><code>/init</code><code>.d</code><code>/functions</code>

<code># Source networking configuration.</code>

<code>. </code><code>/etc/sysconfig/network</code>

<code># Check that networking is up.</code>

<code>[ </code><code>"$NETWORKING"</code> <code>= </code><code>"no"</code> <code>] &amp;&amp; </code><code>exit</code> <code>0</code>

<code>nginx=</code><code>"/usr/sbin/nginx"</code>

<code>prog=$(</code><code>basename</code> <code>$nginx)</code>

<code>NGINX_CONF_FILE=</code><code>"/etc/nginx/nginx.conf"</code>

<code>[ -f </code><code>/etc/sysconfig/nginx</code> <code>] &amp;&amp; . </code><code>/etc/sysconfig/nginx</code>

<code>lockfile=</code><code>/var/lock/subsys/nginx</code>

<code>make_dirs() {</code>

<code>   </code><code># make required directories</code>

<code>   </code><code>user=`nginx -V 2&gt;&amp;1 | </code><code>grep</code> <code>"configure arguments:"</code> <code>| </code><code>sed</code> <code>'s/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g'</code> <code>-`</code>

<code>   </code><code>options=`$nginx -V 2&gt;&amp;1 | </code><code>grep</code> <code>'configure arguments:'</code><code>`</code>

<code>   </code><code>for</code> <code>opt </code><code>in</code> <code>$options; </code><code>do</code>

<code>       </code><code>if</code> <code>[ `</code><code>echo</code> <code>$opt | </code><code>grep</code> <code>'.*-temp-path'</code><code>` ]; </code><code>then</code>

<code>           </code><code>value=`</code><code>echo</code> <code>$opt | </code><code>cut</code> <code>-d </code><code>"="</code> <code>-f 2`</code>

<code>           </code><code>if</code> <code>[ ! -d </code><code>"$value"</code> <code>]; </code><code>then</code>

<code>               </code><code># echo "creating" $value</code>

<code>               </code><code>mkdir</code> <code>-p $value &amp;&amp; </code><code>chown</code> <code>-R $user $value</code>

<code>           </code><code>fi</code>

<code>       </code><code>fi</code>

<code>   </code><code>done</code>

<code>}</code>

<code>start() {</code>

<code>    </code><code>[ -x $nginx ] || </code><code>exit</code> <code>5</code>

<code>    </code><code>[ -f $NGINX_CONF_FILE ] || </code><code>exit</code> <code>6</code>

<code>    </code><code>make_dirs</code>

<code>    </code><code>echo</code> <code>-n $</code><code>"Starting $prog: "</code>

<code>    </code><code>daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE</code>

<code>    </code><code>retval=$?</code>

<code>    </code><code>echo</code>

<code>    </code><code>[ $retval -</code><code>eq</code> <code>0 ] &amp;&amp; </code><code>touch</code> <code>$lockfile</code>

<code>    </code><code>return</code> <code>$retval</code>

<code>stop() {</code>

<code>    </code><code>echo</code> <code>-n $</code><code>"Stopping $prog: "</code>

<code>    </code><code>killproc $prog -QUIT</code>

<code>    </code><code>[ $retval -</code><code>eq</code> <code>0 ] &amp;&amp; </code><code>rm</code> <code>-f $lockfile</code>

<code>restart() {</code>

<code>    </code><code>configtest || </code><code>return</code> <code>$?</code>

<code>    </code><code>stop</code>

<code>    </code><code>sleep</code> <code>1</code>

<code>    </code><code>start</code>

<code>reload() {</code>

<code>    </code><code>echo</code> <code>-n $</code><code>"Reloading $prog: "</code>

<code>    </code><code>killproc $nginx -HUP</code>

<code>    </code><code>RETVAL=$?</code>

<code>force_reload() {</code>

<code>    </code><code>restart</code>

<code>configtest() {</code>

<code>  </code><code>$nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE</code>

<code>rh_status() {</code>

<code>    </code><code>status $prog</code>

<code>rh_status_q() {</code>

<code>    </code><code>rh_status &gt;</code><code>/dev/null</code> <code>2&gt;&amp;1</code>

<code>case</code> <code>"$1"</code> <code>in</code>

<code>    </code><code>start)</code>

<code>        </code><code>rh_status_q &amp;&amp; </code><code>exit</code> <code>0</code>

<code>        </code><code>$1</code>

<code>        </code><code>;;</code>

<code>    </code><code>stop)</code>

<code>        </code><code>rh_status_q || </code><code>exit</code> <code>0</code>

<code>    </code><code>restart|configtest)</code>

<code>    </code><code>reload)</code>

<code>        </code><code>rh_status_q || </code><code>exit</code> <code>7</code>

<code>    </code><code>force-reload)</code>

<code>        </code><code>force_reload</code>

<code>    </code><code>status)</code>

<code>        </code><code>rh_status</code>

<code>    </code><code>condrestart|try-restart)</code>

<code>            </code><code>;;</code>

<code>    </code><code>*)</code>

<code>        </code><code>echo</code> <code>$</code><code>"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"</code>

<code>        </code><code>exit</code> <code>2</code>

<code>esac</code>

<code>chmod</code> <code>+x </code><code>/etc/init</code><code>.d</code><code>/nginx</code> <code># 複***務腳本執行權限</code>

<code>vi</code> <code>/etc/nginx/nginx</code><code>.conf </code><code># 編輯主配置檔案</code>

<code>worker_processes  2;</code>

<code>error_log  </code><code>/var/log/nginx/nginx</code><code>.error.log;</code>

<code>pid        </code><code>/var/run/nginx</code><code>.pid;</code>

<code>events {</code>

<code>    </code><code>worker_connections  1024;</code>

<code>http {</code>

<code>    </code><code>include       mime.types;</code>

<code>    </code><code>default_type  application</code><code>/octet-stream</code><code>;</code>

<code>    </code><code>log_format  main  </code><code>'$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '</code>

<code>                      </code><code>'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '</code>

<code>                      </code><code>'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'</code><code>;</code>

<code>    </code><code>sendfile        on;</code>

<code>    </code><code>keepalive_timeout  65;</code>

<code>    </code><code>server {</code>

<code>        </code><code>listen       80;</code>

<code>        </code><code>server_name  xxrenzhe.lnmmp.com;</code>

<code>        </code><code>access_log  </code><code>/var/log/nginx/nginx</code><code>.access.log  main;</code>

<code>        </code><code>location / {</code>

<code>            </code><code>root   </code><code>/www/lnmmp</code><code>.com;</code>

<code>            </code><code>index  index.php index.html index.htm;</code>

<code>        </code><code>}</code>

<code>        </code><code>error_page  404              </code><code>/404</code><code>.html;</code>

<code>        </code><code>error_page  500 502 503 504  </code><code>/50x</code><code>.html;</code>

<code>        </code><code>location = </code><code>/50x</code><code>.html {</code>

<code>        </code><code>location ~ \.php$ {</code>

<code>            </code><code>root           </code><code>/www/lnmmp</code><code>.com;</code>

<code>            </code><code>fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;</code>

<code>            </code><code>fastcgi_index  index.php;</code>

<code>            </code><code>fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;</code>

<code>            </code><code>include        fastcgi_params;</code>

<code>    </code><code>}</code>

<code>vi</code> <code>/etc/nginx/fastcgi_params</code> <code># 編輯fastcgi參數檔案</code>

<code>fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI</code><code>/1</code><code>.1;</code>

<code>fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx;</code>

<code>fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;</code>

<code>fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;</code>

<code>fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;</code>

<code>fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;</code>

<code>fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;</code>

<code>fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;</code>

<code>fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;</code>

<code>fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;</code>

<code>fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;</code>

<code>fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;</code>

<code>fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;</code>

<code>fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;</code>

<code>fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;</code>

<code>fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;</code>

<code>fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;</code>

啟動服務

<code>service nginx configtest </code><code># 服務啟動前先驗證配置檔案是否正确</code>

<code>service nginx start</code>

<code>ps</code> <code>-ef |</code><code>grep</code> <code>nginx </code><code># 檢查nginx程序，尤其是worker程序是否與worker_processes值一緻</code>

<code>ss -antupl |</code><code>grep</code> <code>80 </code><code># 檢查服務端口是否啟動</code>

性能測試

測試說明

每次測試都進行3次，最後資料取平均值；

對比測試中的Apache采用event的MPM機制，最大化提高Apache的并發性能；

每次測試後，都需重新啟動服務(httpd或nginx)，以防止多次測試資料不準；

測試工具：webbench

優點：比ab能更好的模拟并發請求，最大支援模拟30000并發連接配接；

測試方法

<code># 安裝wenbench</code>

<code>wget http:</code><code>//blog</code><code>.s135.com</code><code>/soft/linux/webbench/webbench-1</code><code>.5.</code><code>tar</code><code>.gz</code>

<code>tar</code> <code>xf webbench-1.5.</code><code>tar</code><code>.gz</code>

<code>cd</code> <code>webbench-1.5</code>

<code># 測試</code>

<code>webbench -c 100 -t 30 http:</code><code>//172</code><code>.16.25.112</code><code>/nginx</code><code>.html </code><code># 測試靜态檔案通路</code>

<code>webbench -c 20 -t 30 http:</code><code>//172</code><code>.16.25.112</code><code>/test_mem</code><code>.php </code><code># 測試動态檔案通路</code>

測試資料

分析趨勢圖

靜态檔案通路趨勢圖

動态檔案通路趨勢圖

總結

綜合上面測試得出的趨勢圖可以看出：

靜态檔案測試時，低并發(200以下)情況下，Nginx和Apach的處理能力相當(2000pages/sec左右)，當并發數超過200後，則Apache的處理能力開始下降，而Nginx保持穩定；同時随着并發量的增大，Apache令人诟病的記憶體占用和負載開始急劇上升，與此同時，Nginx在記憶體占用和負載方面的略微提升則可以忽略不計了；

動态檔案測試時，低并發(100以下)情況下，Nginx和Apache的處理能力相當(650pages/sec左右)，但Nginx的記憶體占用和負載峰值隻有Apache的50%左右；在高并發情況下(100以上)，Apach的動态處理能力開始下滑，當并發達到500時，開始出現失敗的請求，說明此時已達到的Apache的處理上限了，而反觀Nginx，雖然處理動态請求會消耗更多的記憶體，但其處理能力随着并發量的上升而上升，即使并發1000動态請求，也未達到其處理能力上限；

故不管是在靜态檔案請求還是動态檔案請求方面，Nginx的性能都是強勢優于Apache的；雖然可以通過系統調優的方式提高Apache的處理性能，但和Nginx相比，還是不足以打動技術狂熱份子的吧，哈哈！

本文轉自 xxrenzhe11 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/xxrenzhe/1405272，如需轉載請自行聯系原作者