利用nginx加速web访问

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起因
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     在最近新系统的设计中对于首页打开速度的问题做了一些考虑，由于页面上还是以动态数据为主，所以简单的静态化数据可能并不行，所以需要从业务和技术结合的角度去考虑这个问题。由于有些数据并不敏感，其实可以放入缓存并定时更新。另外就是有些本身是静态，能否加快并发相应速度。

    这里对动态数据想到了2种办法：1）把Action设置成单例，请求的结果直接加在缓存里，再用一个定时线程去刷新这个缓存；2）让输出的结果页静态化，定时更新结果页。
    前者控制起来非常灵活，利用双缓冲也能让人感觉不到缓冲时的速度下降，缺点就是要改动比较多的代码。后者正好相反，静态化要依靠外层的框架配置，代码完全不用改动。

 

选型
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    目前比较流行的反向代理服务器有squid和nginx，查了一下资料，发现nginx比较擅长反向代理和负载均衡，而squid强在自身的缓存机制，另外lightd貌似多用来做图片服务器。经过比较感觉nginx的配置文件简单一些，所以决定用这个先尝试一下。

 

性能测试
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    安装完成当然是先做一下性能测试了，这次同样使用ab来进行压力测试。为了做对比，这里也启动了一个tomcat，nginx配置成其的反向代理。我就在本机进行访问，但测试结果令我惊叹。

    测试命令：ab -n 10000 -k -c 1000 http://localhost:8080/pscms_hlj_web/images/logo.jpg

tomcat：

Server Software:        Apache-Coyote/1.1
Server Hostname:        localhost
Server Port:            8080

Document Path:          /pscms_hlj_web/images/logo.jpg
Document Length:        17619 bytes

Concurrency Level:      1000
Time taken for tests:   3.671 seconds
Complete requests:      4254
Failed requests:        0
Write errors:           0
Keep-Alive requests:    4254
Total transferred:      76035996 bytes
HTML transferred:       74951226 bytes
Requests per second:    1158.92 [#/sec] (mean)
Time per request:       862.874 [ms] (mean)
Time per request:       0.863 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          20228.99 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0   33  67.4      0     261
Processing:    52  255  60.1    272     315
Waiting:       15  129  61.7    127     261
Total:         52  288 108.0    272     559

nginx：

Server Software:        nginx/0.7.67
Server Hostname:        localhost
Server Port:            8000

Document Path:          /pscms_hlj_web/images/logo.jpg
Document Length:        17619 bytes

Concurrency Level:      1000
Time taken for tests:   0.597 seconds
Complete requests:      10000
Failed requests:        0
Write errors:           0
Keep-Alive requests:    10000
Total transferred:      179370000 bytes
HTML transferred:       176190000 bytes
Requests per second:    16744.67 [#/sec] (mean)
Time per request:       59.721 [ms] (mean)
Time per request:       0.060 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          293309.69 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    2   8.1      0      44
Processing:     0   49  19.7     48      97
Waiting:        0   44  19.8     42      93
Total:          0   51  19.4     52      99

    nginx的性能远远胜出，这应该是这个页面会被缓存的原因，另外支持epoll肯定也有较高的IO性能提升。但这个测试中也发现tomcat已经很稳的挂掉了，nginx的高并发支持真不是盖的。

 

结论
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    真实系统中不可能有那么多静态的内容，因为浏览器本地也会有缓存，但是nginx会在很大程度上提升对并发响应的能力。对于一些不需要频繁更新的动态内容也可以做定时缓存，这样也可以大大加快页面的打开速度并降低后端压力。线上系统可以把图片、js、css、静态html都缓存起来，后端只接受动态内容的请求，从而提速web访问速度。

 

其他发现
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    其实nginx是把缓存的内容经过hash后放到文件中的，虽然测试中来看肯定是在内存中拿的结果，但是肯定还是有一次写入。后来查到linux下面有一个自带的文件系统，在/dev/shm下面，默认是内存大小的一半。这样真的可以把缓存的内容指向这个文件里面就行了。

    另外，nginx也可以很方便的实现双机热备和负载均衡。负载均衡可以配置weight来调整访问比例，系统会自动把请求进行转向。双机热备会在所有节点都不可用时自动转向，这在系统升级的时候可以做到不中断服务。这些实现做类似如下配置即可： 

upstream  testproxy  {
  server   127.0.0.1:8080 weight=10;
  server   127.0.0.1:8081 weight=10;
  server   192.168.0.11:8080 backup;
}