负载均衡器技术Nginx和F5，负载均衡nginxf5

配置区域

说明

main块

配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

events块

配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

http块

可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

upstream块

配置HTTP负载均衡器分配流量到几个应用程序服务器。

server块

配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

location块

配置请求的路由，以及允许根据用户请求的URI来匹配指定的各location以进行访问配置；匹配到时，将被location块中的配置所处理。

配置类别

配置选项

上下文

语法

默认值

功能描述

基本配置

user

main

user username [groupname]

nobody

以那个用户身份运行,以在configure指定的用户为准

pid

main

pid /path/to/pid_filename

nginx.pid

指定nginx的pid文件

worker_rlimit_nofile

main

受linux内核文件描述符数量限制

指定一个worker进程所能够打开的句柄数。因为Linux对每个进程所能打开的文件描述数量是有限制的，默认一般是1024个，可通过ulimit -n FILECNT或/etc/securit/limits.conf配置修改linux默认能打开的文件句柄数限制。建议值为：系统最大数量/进程数。但进程间工作量并不是平均分配的，所以可以设置在大一些。推荐值为：655350。

优化性能相关配置

worker_procrsses

main

worker_processes number | auto;

1

work进程的个数.如果负载以CPU密集型应用为主，一般会设置与机器cpu核数一致或少一个（用来处理用户等其他任务），如果负载以IO密集型为主，如响应大量内容给客户端，则worker数应该为CPU个数的1.5或2倍。因为更多的worker数，只会导致进程来竞争cpu资源了，从而带来不必要的上下文切换。而且，nginx为了更好的利用多核特性，具有cpu绑定选项，我们可以将某一个进程绑定在某一个核上，这样就不会因为进程的切换带来cache的失效。

worker_cpu_affinity

main

worker_cpu_affinity cpumask ...;

无，不绑定

将工作进程绑定到特定的CPU上，减少CPU在进程之间切换的开销。用二进制bit位表示进程绑定在哪个CPU内核。如4工作进程4内核：worker_processes 4;

worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

2工作进程4内核：

worker_processes 2;

worker_cpu_affinity 0101 1010;

worker_priority

main

worker_priority number;

0

工作进程调度优先级，-20到19之间的值，值越小越优先调用。如果系统同时运行多个任务，你可能需要提高nginx的工作进程的优先级

timer_resolution

main

timer_resolution interval;

无

每次内核事件调用返回时，都会使用gettimeday（）来更新nginx缓存时钟；timer_resolution用于定义每隔多久才会由gettimeday（）更新一次缓存时钟；x86-64系统上，gettimeday()代价已经很小，可以忽略此配置

ssl_engine

main

ssl_engine device;

无

在存在ssl硬件加速器的服务器上，指定所使用的ssl硬件加速设备。由于https链接所消耗的资源比http大得多，可能要多消耗5、6倍，最好有专门处理ssl的硬件设备

事件相关配置

worker_commections

events

worker_connections number;

512

每个worker能够并发响应的最大请求数。系统每处理一个请求就要消耗一个套接字文件，如果为代理服务器的话，worker_rlimit_nofile=worker_commections*2

use

events

use method;

无，自动选择

指定使用哪种模型（select/poll/epoll）,建议让nginx自动选择,linux内核2.6以上一般能使用epoll，提高性能。

accept_mutex

events

    accept_mutex on | off;

Off(1.11.3版本前默认on)

是否打开nginx的accept锁；此锁能够让多个worker进行轮流地、序列化地与新的客户端建立连接；而通常当一个worker进程的负载达到其上限的7/8，master就尽可能不将请求调度至worker.

1.11.3版本epoll支持EPOLLEXCLUSIVE 标记，不再有惊群问题 。

accept_mutex_delay

events

accept_mutex_delay time;

500ms

使用accept锁以后，只有一个worker能取得锁，一个worker进程为取得accept锁的等待时长，即用户建立等待的时间，如果某worker进程在某次试图取得锁时失败了，至少要等待#ms才能在一次请求锁

multi_accept

events

multi_accept on | off;

off

是否允许一次性地响应多个用户请求

调试、定位问题配置

daemon

main

daemon on | off;

on

nginx是否以守护进程运行，是否让nignx运行于后台；调试时应该为off，使得所有信息直接输出在控制台

master_process

main

master_process on | off;

on

是否以master/worker模式运行nginx，默认为on，调试时可以设置为off以方便追踪

error_log

main, http, mail, stream, server, location

error_log file [level];

error_log logs/error.log error;

配置错误日志文件的路径和日志级别。日志级别有debug, info, notice, warn, error, crit, alert和emerg几种。调试时可以使用debug级别，但要求在编译时必须使用--with-debug启用debug功能，默认通常为error级别.

配置类别

配置选项/模块

上下文

语法

默认值

功能描述

基本配置

http

main

http { ... }

无

提供HTTP服务器配置上下文

server

http

server { ... }

无

HTTP服务器的核心配置，定义一个虚拟主机：nginx支持使用基于主机名或IP的虚拟主机

listen

server

listen address[:port]

listen prot

listen unix:socket

listen *:80 | *:8000

配置虚拟主机监听的IP地址和端口，默认监听本机IP地址和80或8000端口。如果只设置了IP没设端口，默认使用80端口。如果只设置了端口，没设置IP默认使用本机IP。

后面可以指定一些参数：

default_server:定义此server为http中默认的server；如果所有的server中任何一个listen使用此参数，那么第一个server即为默认server；

rcvbuf=SIZE：接收缓存大小；

sndbuf=SIZE: 发送缓存大小；

ssl：https server：必须以ssl连接；

server_name

server

server_name name ...;

""

配置虚拟主机的域名，可以指定多个，用空格分隔。默认为空。

名称可以使用通配符和正则表达式（通常以~开头）：当nginx收到一个请求时，会取出其首部的server的值，而后跟众server_name进行比较：比较方式

(1) 先做精确匹配，如www.tjiyu.com

(2) 左侧通配符匹配，如*tjiyu.com

(3) 右侧通配符匹配，如www.*

(4) 正则表达式匹配

server_name_hash_bucket_size

server

server_names_hash_bucket_size size;

32|64|128

为了实现快速主机查找，nginx使用hash表来保存主机名。

默认值取决于处理器缓存线的大小。

location

server, location

location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }

location @name { ... }

无

允许根据用户请求的URI来匹配指定的各location以进行访问配置；匹配到时，将被location块中的配置所处理。

=：精确匹配；

~：正则表达式模式匹配，匹配时区分字符大小写；

~*：正则表达式模式匹配，匹配时忽略字符大小写；

^~:只需要前半部分与uri匹配即可，不检查正则表达式；

匹配优先级：

字符字面量最精确匹配、正则表达式检索（由多个时，由第一个匹配到的所处理），按字符字面量。

资源路径定义配置

root

http, server, location, if in location

root path;

root html;

设置web资源路径，用于指定请求的根文档目录，从根开始匹配。

如root /html/image/，请求"/tjiyu.gif"对应的文件为"/html/image/tjiyu.gif"

alias

location

alias path;

无

指定路径别名，只能用于location中，从最后一个/开始匹配。

如location /i/ {

alias /data/w3/images/;

}

请求"/i/top.gif", 实际文件"/data/w3/images/top.gif"

Index

http, server, location

index file ...;

index index.html;

ngx_http_index_module.

定义默认页面，可以跟多个值。自左向右匹配。

error_page

http, server, location, if in location

error_page code ... [=[response]] uri;

无

ngx_http_core_module

当对于某个请求发回错误时，如果匹配上了error_page指令中设定的code，则从定向至新的URI中，错误重定向.

如 error_page 500 502 503 504 /50x.html;

也可以改变返回码。

如error_page 404 =200 /404.html;

try_files

server, location

try_files file ... uri;

try_files file ... =code;

无

自左向右尝试读取有path所指定路径，在第一找到即停止并返回，如果所有path均不存在，则返回最后一个uri或者code.

如try_files $uri $uri/index.html $uri.html =404;

网络连接相关设置

keepalive_timeout

http, server, location

keepalive_timeout timeout [header_timeout];

75s

保持连接的超时时长，默认为75s。

降低每个连接的alive时间可在一定程度上提高可响应连接数量，所以一般可适当降低此值

keepalive_requests

http, server, location

keepalive_requests number;

100

在一次长连接上允许承载的最大请求数。

keepalive_disable

http, server, location

keepalive_disable none | browser ...;

msie6（ie6无法长连接）

对指定的浏览器禁止使用长连接。

tcp_nodelay

http, server, location

tcp_nodelay on | off;

on

这里指ngx_http_core_module模块的选项。

对keepalive连接是否使用tcp_nodelay选项

启动配置，会在数据包达到一定大小后再发送数据。这样会减少网络通信次数，降低阻塞概率，但也会影响响应及时性。比较适合于文件下载这类的大数据通信场景。

client_header_timeout

http, server

client_header_timeout time;

60s

读取http请求首部的超时时长。

如果客户端在此时间内未传输整个头，则会向客户端返回408（请求超时）错误。

client_body_timeout

http, server, location

client_body_timeout time;

60s

读取http请求包体的超时时间。

send_timeout

http, server, location

send_timeout time;

60s

发送响应的超时时长。

超时后连接将关闭。

对客户端请求的限制配置

limit_except

location

limit_except method ... { ... }

on

指定范围之外的其他方法的访问控制。

方法有：GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, MKCOL, COPY, MOVE, OPTIONS, PROPFIND, PROPPATCH, LOCK, UNLOCK, or PATCH.

如只允许GET访问：

limit_except GET {

allow 192.168.1.0/32;

deny all;

}

client_max_body_size

http, server, location

client_max_body_size size;

1m

http请求包体的最大值，常用于限定客户端所能够请求的最大包体，根据请求首部中的Content-Length来检查，以避免无用的传输。

limit_rate

http, server, location, if in location

limit_rate rate;

0

限制客户端每秒传输的字节数，默认为0，表示没有限制。

limit_rate_after

http, server, location, if in location

limit_rate_after size;

0

nginx向客户端发送响应报文时，如果时长超过了此处指定的时长，则后续的发送过程开始限速（下载站点常用）。

配置上面的limit_rate使用。

对客户端请求的特殊处理

ignore_invalid_headers

http, server

ignore_invalid_headers on | off;

on

是否忽略不合法的http首部，默认为on，off意味着请求首部中出现不合规的首部将拒绝响应。

log_not_found

http, server, location

log_not_found on | off;

on

用户访问的文件不存在时，是否将其记录到错误日志中。

resolver

http, server, location

resolver address ... [valid=time] [ipv6=on|off];

无

这里指ngx_http_core_module模块选项、

指定nginx使用的dns服务器地址。

valid = 30s，整缓存时间设置。在1.1.9版之前，不可能调整缓存时间，而nginx总是缓存答案5分钟的时间。

resolver_timeout

http, server, location

resolver_timeout time;

30s

指定DNS解析超时时长。

server_tokens

http, server, location

server_tokens on | off | string;

on

是否在错误页面中显示和"响应头字段中发出nginx的版本号。

从版本1.9.13开始，可以使用带有变量的字符串显式设置。 空字符串禁用。

文件操作的优化

sendfile

http, server, location, if in location

sendfile on | off;

off

是否启用sendfile内核复制模式功能。

作为静态服务器可以提高最大的IO访问速度。传统的文件读写采用read和write方式，流程为：硬盘 >> kernel buffer >> user buffer>> kernel socket buffer >>协议栈，采用sendfile文件读写的流程为：硬盘 >> kernel buffer (快速拷贝到kernelsocket buffer) >>协议栈，很明显sendfile这个系统调用减少了内核到用户模式之间的切换和数据拷贝次数，直接从内核缓存的数据拷贝到协议栈，提高了很大的效率。

aio

http, server, location

aio on | off | threads[=pool];

off

是否启用异步文件IO功能。

Linux从内核版本2.6.22开始支持，有必要启用directio，否则读取将阻塞。

directio只能用于读取在512字节边界（或XFS为4K）上对齐的块。文件结束未对齐将在阻塞模式下读取。

当在Linux上同时启用AIO和sendfile功能时，AIO用于大于或等于directio指令中指定大小的文件，而小于或禁用directio时则用sendfile。

location /video/ {

sendfile on;

aio on;

directio 8m;

}

open_file_cache

http, server, location

open_file_cache off;

open_file_cache max=N [inactive=time];

off

是否打开文件缓存功能。

max：用于缓存条目的最大值，允许打开的缓存条目最大数，当满两类以后将根据LRU（最小最少连接数）算法进行置换

inactive：某缓存条目在指定时长内没有被访问过时，将自动被删除，即缓存有效期，通常默认为60s。

缓存的信息包括：

    文件句柄、文件大小和上次修改时间；

    已经打开的目录结构；

没有找到或没有访问权限的信息等。

建议值：max=655350（和worker_rlimit_nofile参数一致） inactive=20s;

open_file_cache_errors

http, server, location

open_file_cache_errors on | off;

off

是否缓存文件找不到或没有权限访问等相关信息。

open_file_cache_valid

http, server, location

open_file_cache_valid time;

60s

多长时间检查一次缓存中的条目是否超出非活动时长。

建议值：小于等于open_file_cache inactive

open_file_cache_min_use

http, server, location

open_file_cache_min_uses number;

1

在open_file_cache inactive指定的时长内被访问超过此处指定的次数时，才不会被删除（删除低命中率的缓存）。

Gzip压缩相关配置

gzip

http, server, location, if in location

gzip on | off;

off

开启内容压缩，可以有效降低客户端的访问流量和网络带宽

gzip_min_length

http, server, location

gzip_min_length length;

20k

内容超过最少长度后才开启压缩，因为太短的内容压缩效果不佳，且压缩过程还会浪费系统资源。这个压缩长度会作为http响应头Content-Length字段返回给客户端。 建议值：64

gzip_comp_level

http, server, location

gzip_comp_level 1~9;

1

压缩级别，默认值为1。范围为1～9级，压缩级别越高压缩率越高，但对系统性能要求越高。

建议值：4

gzip_types

http, server, location

gzip_types mime-type …;

text/html

压缩内容类型，默认为text/html;。只压缩html文本，一般我们都会压缩js、css、json之类的，可以把这些常见的文本数据都配上。如：text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;