Webserver NGINX Performance Tuning

Schnell? Schneller? NGINX? Performance!!!


Heute beschäftigen wir uns mit dem Thema NGINX und Performance Optimierung. Wir wissen alle das der NGINX der König unter den Webservern ist und deshalb schauen wir uns heute an, wie wir das letzte Fünkchen Geschwindigkeit aus dem Webserver herausholen. Zu dem Zeitpunkt wo ich diesen Beitrag schreibe gibt es den NGINX in der Stable Version 1.12.1 (Download).

Backup der NGINX Config

Als erstes ist es wichtig eure aktuelle funktionierende NGINX Konfiguration zu sichern (Kopie davon erstellen) damit wir nichts zu fürchten haben falls etwas nicht ganz so läuft wie von euch erhofft. Die Konfiguration findet Ihr z.B. bei Ubuntu unter /etc/nginx/nginx.conf

Performance? Optimieren!

Jetzt werde ich euch einzelne NGINX Core Module Direktiven vorstellen die euch helfen werden eure Webserver Performance zu steigern. Ich versuche dabei kurz und verständlich die Werte zu erklären. Alle folgenden Werte können in der nginx.conf bearbeitet oder hinzugefügt werden.

worker_processes auto;
Gibt an wie viele NGINX Worker Prozesse laufen. auto = automatische Erkennung. Generell gilt, man kann auch die Anzahl der verfügbaren CPU Cores angeben. (z.B. VPS mit 2 Kernen = auf 2 stellen).

worker_connections 1024;
Gibt an wie viele gleichzeitige Verbindungen pro Worker aufgebaut werden können. Die maximale Anzahl der Clients wird also wie folgt Berechnet. max Clients = worker_processes * worker_connections. Tip: hier ein wenig testen wie viel euer Server schafft.

use epoll;
Wichtig für Linux Server um viele Clients in einem Thread zu verarbeiten.

multi_accept on;
Dadurch werden so viele neue Verbindungen wie möglich akzeptiert von einem Worker Prozess.

sendfile on;
Kopiert Daten von einem FD (File Descriptor) zu einem innerhalb des Linux Kernels. Das ist schneller als read() + write()

tcp_nopush on;
Sendet den Request Header in einem Stück, dies ist besser als viele kleine.

tcp_nodelay on;
Aktiviert die TCP Option TCP_NODELAY. Daten werden nicht mehr im BUffer zwischen gespeichert, sondern gleich verschickt.

access_log off;
Um schwache Festplatten zu entlasten und den HDD I/O zu verbessern.

gzip on;
gzip_min_length 10240;
gzip_proxied expired no-cache no-store private auth;
gzip_types text/plain text/css text/xml text/javascript application/x-javascript application/json application/xml;
gzip_disable msie6;
Komprimiert die ausgegebenen Dateien, dies spart Traffic. Sollte nur bei ausreichend CPU Leistung aktiviert werden!

reset_timedout_connection on;
Erlaubt es dem Server die Verbindung zu nicht antwortenden Clients zu schließen. Das spart Arbeitsspeicher.

client_body_timeout 10;
Der Request Timeout. Standard ist bei 60. Falls keine Dateien auf eurer Seite hochgeladen werden sollte der Timeout reduziert werden z.B. auf 10 Sekunden

send_timeout 2;
Wenn der Client nicht mehr reagiert und nichts empfängt dann stoppe (Standard ist 60). Spart Arbeitsspeicher.

keepalive_timeout 30;
Schließt die Verbindung nach der angegebenen Zeit. Standard ist 75. Hier kann etwas experimentiert werden.

keepalive_requests 100;
Wie viele Keep Alive Requests gemacht werden können. Standard ist 100. Beachtet wie viele gleichzeitigen Besucher Ihr auf eurer Seite erwartet.

server_tokens off;
Erhöht die Sicherheit. Der Server schickt keine Version etc mehr heraus.

open_file_cache max=100000 inactive=20s; 
open_file_cache_valid 30s; 
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;
Der Cache kann die Performance steigern, die optimalen Werte solltet Ihr durch testen herausbekommen. Eine detaillierte Erklärung dazu findet Ihr hier

Beispiel Konfiguration für einen 2 Kern VPS (/etc/nginx/nginx.conf)


user www-data;
worker_processes 2;
pid /run/nginx.pid;

events {
        worker_connections 1024;
        use epoll;
        multi_accept on;
}

http {

        ##
        # Basic Settings
        ##

        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        tcp_nodelay on;
        keepalive_timeout 30; # default 75
        keepalive_requests 100;   # default 100
        reset_timedout_connection on;
        client_body_timeout 10; # default 60
        send_timeout 10; # default 60
        types_hash_max_size 2048;
        server_tokens off;
        
        # File Cache
        open_file_cache max=100000 inactive=20s; 
        open_file_cache_valid 30s; 
        open_file_cache_min_uses 2;
        open_file_cache_errors on;

        # server_names_hash_bucket_size 64;
        # server_name_in_redirect off;

        include /etc/nginx/mime.types;
        default_type application/octet-stream;

        ##
        # SSL Settings
        ##

        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; # Dropping SSLv3, ref: POODLE
        ssl_prefer_server_ciphers on;

        ##
        # Logging Settings
        ##

        access_log off;
        error_log /var/log/nginx/error.log;

        ##
        # Gzip Settings
        ##

        #gzip on;
        #gzip_disable "msie6";

        # gzip_vary on;
        # gzip_proxied any;
        # gzip_comp_level 6;
        # gzip_buffers 16 8k;
        # gzip_http_version 1.1;
        # gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

        ##
        # Virtual Host Configs
        ##

        include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
        include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

Wichtig für Dateiuploads in Verbindung mit NGINX

Falls Ihr auf eurer Seite einen Upload von Dateien anbietet solltet Ihr in eurer vhost Config noch folgende NGINX Einstellungen setzen.

        client_max_body_size 1G;
        client_body_buffer_size 1024k;

In diesem Beispiel ist er möglich Dateien von einer größe von 1 GB auf den Server zu laden.

Konfiguration neu einlesen oder NGINX neustarten

Um die ganzen neuen Einstellungen zu testen könnt Ihr die Config neu einlesen lassen:

# /etc/init.d/nginx reload

Oder Ihr startet den Webserver einfach neu.

# /etc/init.d/nginx restart

Falls etwas falsch sein sollte würde an dieser Stelle eine entsprechende Meldung erscheinen. Abschließend hoffe ich das euch das ein oder andere Helfen konnte und Ihr eure Server Performance steigern konntet. Über Verbesserungsvorschläge und Tips würde ich mich sehr freuen. Schreibt es in die Kommentare ;)

Buchempfehlung über NGINX

Vor 2 Jahren habe ich mir das Buch "Nginx HTTP Server" bei Amazon bestellt. Damit habe ich begonnen mich in die Materie einzuarbeiten. Dort sind alle grundlegenden Elemente des Webservers sehr gut und ausführlich erklärt. Für komplette Neueinsteiger zu empfehlen.

Fortgeschrittene sollten sich das demnächst erhältliche Taschenbuch "Nginx: A Practical Guide to High Performance"  von Stephen Corona (Autor) mal genauer ansehen. Es wirkt auf den ersten Eindruck sehr interessant und vielleicht bekommt man von Ihm wertvolle Tips für eine optimale Konfiguration. Lasst es mich wissen falls jemand das Buch empfehlen kann.

Quellen:

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