如何测试Nginx的高性能

简介

Nginx ("engine x") 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器；

作为一款轻量级的Web服务器，具有占有内存少，并发能力强等优势，是高连接并发场景下Apache的不错的替代品；

本篇主要介绍Nginx作为Web服务器时，相对于Apache的性能优势；

下一篇将会介绍Nginx作为方向代理服务器的实现；

重要特点

非阻塞：数据复制时，磁盘I/O的第一阶段是非阻塞的；

事件驱动：通信机制采用epoll模型，支持更大的并发连接；

master/worker结构：一个master进程，生成一个或多个worker进程；

基础架构

Nginx如何实现高并发：

I/O模型采用异步非阻塞的事件驱动机制，由进程循环处理多个准备好的事件，如epoll机制；

Nginx与Apache对高并发处理上的区别：

对于Apache，每个请求都会独占一个工作线程，当并发量增大时，也会产生大量的工作线程，导致内存占用急剧上升，同时线程的上下文切换也会导致CPU开销增大，导致在高并发场景下性能下降严重；

对于Nginx，一个worker进程只有一个主线程，通过事件驱动机制，实现循环处理多个准备好的事件，从而实现轻量级和高并发；

部署配置

安装

<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>make</code> <code>&& </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># 配置服务脚本</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>] && </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>] && . </code><code>/etc/sysconfig/nginx</code>

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

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

<code> </code><code>user=`nginx -V 2>&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>&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>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 && </code><code>chown</code> <code>-R $user $value</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>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>[ $retval -</code><code>eq</code> <code>0 ] && </code><code>touch</code> <code>$lockfile</code>

<code> </code><code>return</code> <code>$retval</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 ] && </code><code>rm</code> <code>-f $lockfile</code>

<code>restart() {</code>

<code> </code><code>configtest || </code><code>return</code> <code>$?</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 ></code><code>/dev/null</code> <code>2>&1</code>

<code> </code><code>start)</code>

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

<code>chmod</code> <code>+x </code><code>/etc/init</code><code>.d</code><code>/nginx</code> <code># 复***务脚本执行权限</code>

<code>vi</code> <code>/etc/nginx/nginx</code><code>.conf </code><code># 编辑主配置文件</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> </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>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>vi</code> <code>/etc/nginx/fastcgi_params</code> <code># 编辑fastcgi参数文件</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>

启动服务

<code>service nginx configtest </code><code># 服务启动前先验证配置文件是否正确</code>

<code>service nginx start</code>

<code>ps</code> <code>-ef |</code><code>grep</code> <code>nginx </code><code># 检查nginx进程，尤其是worker进程是否与worker_processes值一致</code>

<code>ss -antupl |</code><code>grep</code> <code>80 </code><code># 检查服务端口是否启动</code>

性能测试

测试说明

每次测试都进行3次，最后数据取平均值；

对比测试中的Apache采用event的MPM机制，最大化提高Apache的并发性能；

每次测试后，都需重新启动服务(httpd或nginx)，以防止多次测试数据不准；

测试工具：webbench

优点：比ab能更好的模拟并发请求，最大支持模拟30000并发连接；

测试方法

<code># 安装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>webbench -c 100 -t 30 http:</code><code>//172</code><code>.16.25.112</code><code>/nginx</code><code>.html </code><code># 测试静态文件访问</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># 测试动态文件访问</code>

测试数据

分析趋势图

静态文件访问趋势图

动态文件访问趋势图

总结

综合上面测试得出的趋势图可以看出：

静态文件测试时，低并发(200以下)情况下，Nginx和Apach的处理能力相当(2000pages/sec左右)，当并发数超过200后，则Apache的处理能力开始下降，而Nginx保持稳定；同时随着并发量的增大，Apache令人诟病的内存占用和负载开始急剧上升，与此同时，Nginx在内存占用和负载方面的略微提升则可以忽略不计了；

动态文件测试时，低并发(100以下)情况下，Nginx和Apache的处理能力相当(650pages/sec左右)，但Nginx的内存占用和负载峰值只有Apache的50%左右；在高并发情况下(100以上)，Apach的动态处理能力开始下滑，当并发达到500时，开始出现失败的请求，说明此时已达到的Apache的处理上限了，而反观Nginx，虽然处理动态请求会消耗更多的内存，但其处理能力随着并发量的上升而上升，即使并发1000动态请求，也未达到其处理能力上限；

故不管是在静态文件请求还是动态文件请求方面，Nginx的性能都是强势优于Apache的；虽然可以通过系统调优的方式提高Apache的处理性能，但和Nginx相比，还是不足以打动技术狂热份子的吧，哈哈！

本文转自 xxrenzhe11 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/xxrenzhe/1405272，如需转载请自行联系原作者

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