如何测试Nginx的高性能-白红宇

如何测试Nginx的高性能

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发布时间：2019-06-29

本文共 7280 字，大约阅读时间需要 24 分钟。

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

yum -y groupinstall “Development tools”yum -y groupinstall “Server Platform Development”yum install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-develgroupadd -r nginxuseradd -r -g nginx -s /sbin/nologin -M nginxtar xf nginx-1.4.7.tar.gzcd nginx-1.4.7mkdir -pv /var/tmp/nginx./configure \  --prefix=/usr \  --sbin-path=/usr/sbin/nginx \  --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \  --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \  --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \  --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid  \  --lock-path=/var/lock/nginx.lock \  --user=nginx \  --group=nginx \  --with-http_ssl_module \  --with-http_flv_module \  --with-http_stub_status_module \  --with-http_gzip_static_module \  --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \  --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \  --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ \  --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi \  --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi \  --with-pcremake && make install

配置：

vi /etc/init.d/nginx # 配置服务脚本#!/bin/sh## nginx - this script starts and stops the nginx daemon## chkconfig:   - 85 15# description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \#               proxy and IMAP/POP3 proxy server# processname: nginx# config:      /etc/nginx/nginx.conf# config:      /etc/sysconfig/nginx# pidfile:     /var/run/nginx.pid# Source function library.. /etc/rc.d/init.d/functions# Source networking configuration.. /etc/sysconfig/network# Check that networking is up.[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0nginx="/usr/sbin/nginx"prog=$(basename $nginx)NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginxlockfile=/var/lock/subsys/nginxmake_dirs() {   # make required directories   user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`   options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`   for opt in $options; do       if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then           value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`           if [ ! -d "$value" ]; then               # echo "creating" $value               mkdir -p $value && chown -R $user $value           fi       fi   done}start() {    [ -x $nginx ] || exit 5    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6    make_dirs    echo -n $"Starting $prog: "    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE    retval=$?    echo    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile    return $retval}stop() {    echo -n $"Stopping $prog: "    killproc $prog -QUIT    retval=$?    echo    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile    return $retval}restart() {    configtest || return $?    stop    sleep 1    start}reload() {    configtest || return $?    echo -n $"Reloading $prog: "    killproc $nginx -HUP    RETVAL=$?    echo}force_reload() {    restart}configtest() {  $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE}rh_status() {    status $prog}rh_status_q() {    rh_status >/dev/null 2>&1}case "$1" in    start)        rh_status_q && exit 0        $1        ;;    stop)        rh_status_q || exit 0        $1        ;;    restart|configtest)        $1        ;;    reload)        rh_status_q || exit 7        $1        ;;    force-reload)        force_reload        ;;    status)        rh_status        ;;    condrestart|try-restart)        rh_status_q || exit 0            ;;    *)        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"        exit 2esacchmod +x /etc/init.d/nginx # 复***务脚本执行权限vi /etc/nginx/nginx.conf # 编辑主配置文件worker_processes  2;error_log  /var/log/nginx/nginx.error.log;pid        /var/run/nginx.pid;events {    worker_connections  1024;}http {    include       mime.types;    default_type  application/octet-stream;    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';    sendfile        on;    keepalive_timeout  65;    server {        listen       80;        server_name  xxrenzhe.lnmmp.com;        access_log  /var/log/nginx/nginx.access.log  main;        location / {            root   /www/lnmmp.com;            index  index.php index.html index.htm;        }        error_page  404              /404.html;        error_page  500 502 503 504  /50x.html;        location = /50x.html {            root   /www/lnmmp.com;        }        location ~ \.php$ {            root           /www/lnmmp.com;            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;            fastcgi_index  index.php;            fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;            include        fastcgi_params;        }    }}vi /etc/nginx/fastcgi_params # 编辑fastcgi参数文件fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx;fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;

启动服务：

service nginx configtest # 服务启动前先验证配置文件是否正确service nginx startps -ef |grep nginx # 检查nginx进程，尤其是worker进程是否与worker_processes值一致ss -antupl |grep 80 # 检查服务端口是否启动

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

                         
# 安装wenbench
wget http:
//blog
.s135.com
/soft/linux/webbench/webbench-1
.5.
tar
.gz
tar
xf webbench-1.5.
tar
.gz
cd
webbench-1.5
make
&& 
make
install
# 测试
webbench -c 100 -t 30 http:
//172
.16.25.112
/nginx
.html 
# 测试静态文件访问
webbench -c 20 -t 30 http:
//172
.16.25.112
/test_mem
.php 
# 测试动态文件访问
        
      

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；