Nginx 性能优化 | 方的代码随记

1. 编译安装过程优化

减小编译产物体积

Nginx 默认以 debug 模式编译，会插入大量跟踪与 ASSERT 信息，产物有好几兆。取消 debug 后只有几百 KB。

解压源码后，编辑 auto/cc/gcc，找到并注释掉：

# debug
CFLAGS="$CFLAGS -g"

针对 CPU 做编译优化

默认 GCC 参数是 -O，可改为：

--with-cc-opt='-O3'
--with-cpu-opt=CPU

--with-cpu-opt 的有效值：pentium、pentiumpro、pentium3、pentium4、athlon、opteron、amd64、sparc32、sparc64、ppc64。

查看 CPU 类型：

cat /proc/cpuinfo | grep "model name"

2. 用 TCMalloc 优化内存分配

TCMalloc（Thread-Caching Malloc）来自 Google 的 google-perftools，内存分配效率和速度远高于 glibc 的 malloc，能显著提升高并发下的性能。

安装 libunwind（64 位系统需要）

cd /usr/local/src
wget https://download.savannah.gnu.org/releases/libunwind/libunwind-1.6.2.tar.gz
tar -zxvf libunwind-1.6.2.tar.gz
cd libunwind-1.6.2/
CFLAGS=-fPIC ./configure
make CFLAGS=-fPIC
make CFLAGS=-fPIC install

CentOS 上编译如遇 stdatomic.h: 没有那个文件或目录，是因为自带 gcc 版本过低，需先升级 gcc。

安装 google-perftools

cd /usr/local/src
wget https://github.com/gperftools/gperftools/releases/download/gperftools-2.10/gperftools-2.10.tar.gz
tar -zxvf gperftools-2.10.tar.gz
cd gperftools-2.10/
./configure
make && make install

64 位系统需先装 libunwind，并在 configure gperftools 时加 --enable-frame-pointers 参数。

让 Nginx 使用 TCMalloc

编译时加入：

./configure --with-google_perftools_module
make && make install

若 Nginx 在装 google-perftools 之前就已安装，需要考虑平滑升级或平滑重启，在 configure 时补上参数即可。

验证：worker_processes 设为 4 时会生成 4 个线程记录，每个线程文件后面的数字就是该 Nginx 的 pid。

3. 内核参数优化

写入 /etc/sysctl.conf 后执行 /sbin/sysctl -p 生效：

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
#net.core.somaxconn = 262144
net.core.netdev_max_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_max_orphans = 262144
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

TCP 参数释义

参数	说明
`tcp_max_tw_buckets`	timewait 数量上限，默认 180000，这里设 6000
`ip_local_port_range`	允许系统打开的端口范围。Nginx 作代理时每个到上游的连接都要用一个临时端口，高并发下端口不够用
`tcp_tw_recycle`	启用 timewait 快速回收
`tcp_tw_reuse`	允许将 TIME-WAIT sockets 重用于新连接
`tcp_syncookies`	SYN 等待队列溢出时启用 cookies 处理
`tcp_max_orphans`	最多允许多少 TCP 套接字不关联到用户文件句柄，防止简单 DoS
`tcp_max_syn_backlog`	未收到客户端确认的连接请求最大值，128MB 内存系统默认 1024
`tcp_synack_retries`	内核放弃连接前发送 SYN+ACK 包的数量
`tcp_syn_retries`	内核放弃建立连接前发送 SYN 包的数量
`tcp_fin_timeout`	套接字保持在 FIN-WAIT-2 状态的时间，默认 60 秒
`tcp_keepalive_time`	keepalive 启用时发送 keepalive 消息的频度，默认 2 小时

tcp_fin_timeout 值得注意：负载很小的 Web 服务器也可能因大量死套接字导致内存溢出。FIN-WAIT-2 危险性比 FIN-WAIT-1 小（最多消耗 1.5KB 内存），但生存期更长。

缓冲区队列

参数	说明
`net.core.somaxconn`	调节系统同时发起的 TCP 连接数，默认 128。高并发下默认值会导致链接超时或重传；若设置大于 512，需同步调整 Nginx `listen` 指令的 `backlog` 参数
`net.core.netdev_max_backlog`	网络接口收包速率快于内核处理速率时，允许发送到队列的数据包最大数目

4. PHP-FPM 优化

高负载站点用 PHP-FPM 管理 FastCGI 时：

增加 FastCGI 进程数：PHP FastCGI 子进程数调到 100 以上，4G 内存的服务器上 200 即可，建议用压力测试获取最佳值；
增加 PHP-FPM 打开文件描述符的限制：在 php-fpm 启动脚本或服务文件中提高 ulimit -n，并与 worker_rlimit_nofile 对齐。

pm = dynamic
pm.max_children = 200
pm.start_servers = 20
pm.min_spare_servers = 10
pm.max_spare_servers = 30
rlimit_files = 65536

5. nginx.conf 参数优化

指令	建议
`worker_processes`	设为 CPU 核心数或 `auto`
`worker_cpu_affinity`	多核机器可绑定 CPU，减少进程切换开销
`worker_rlimit_nofile`	与 `ulimit -n` 一致，避免并发高时返回 502
`worker_connections`	尽量大，最大并发 ≈ `worker_processes × worker_connections`
`use epoll`	Linux 2.6+ 用 epoll 事件模型
`sendfile on`	开启零拷贝传输
`tcp_nopush` / `tcp_nodelay`	配合 sendfile 开启
`gzip on`	开启压缩，注意 `gzip_comp_level` 不宜过高
`keepalive_timeout`	长连接超时，按业务调整，过长会占用连接资源
`open_file_cache`	缓存打开的文件描述符，减少 stat 调用

优化顺序建议

先确认瓶颈在哪：CPU 密集、IO 密集还是连接数打满；
编译期优化收益有限，优先调 worker_* 与内核参数；
每次只改一处并用压测对比，避免参数堆叠掩盖真实问题；
somaxconn 与 listen ... backlog、worker_rlimit_nofile 与 ulimit -n 这两对参数必须成对调整。