为什么你的 Nginx 撑不住高并发？

运维派 2025-09-03 11:23:51
在处理高并发场景时，很多运维同学会遇到这些痛点：

 

  • 并发量一上来就502/504

  • CPU使用率飙升，但吞吐量上不去

  • 连接数达到瓶颈，新请求被拒绝

  • 响应时间越来越慢，用户体验极差

 

这些问题的根源往往不是硬件性能，而是配置和调优不到位。让我们从基础配置开始，一步步打造能扛住高并发的Nginx。

 

第一部分：Nginx核心配置优化

 

 
1、工作进程与连接数配置

 

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# 工作进程数 = CPU核心数worker_processes auto;
# 每个进程的最大连接数worker_connections 65535;
# 工作进程优先级（-20到20，数值越小优先级越高）worker_priority -10;
# CPU亲和性绑定，避免进程在CPU间切换worker_cpu_affinity auto;
# 工作进程打开文件数限制worker_rlimit_nofile 100000;

 

实战经验：worker_connections 不是越大越好，需要考虑内存消耗。每个连接大约消耗232-248字节内存。

 

 
2、事件驱动模型优化

 

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events {    # 使用epoll事件驱动（Linux最优选择）    useepoll;        # 允许同时接受多个连接    multi_accepton;        # 连接数配置    worker_connections65535;        # 接受连接后立即禁用accpet锁    accept_mutexoff;}

 

 
3、HTTP核心配置优化

 

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http {    # 高效文件传输    sendfileon;    tcp_nopushon;    tcp_nodelayon;        # 连接超时配置    keepalive_timeout60;    keepalive_requests10000;    client_header_timeout10;    client_body_timeout10;    send_timeout10;        # 缓冲区大小优化    client_header_buffer_size4k;    large_client_header_buffers88k;    client_body_buffer_size128k;    client_max_body_size50m;        # 开启gzip压缩    gzipon;    gzip_varyon;    gzip_min_length1000;    gzip_comp_level6;    gzip_types        text/plain        text/css        text/javascript        application/javascript        application/json        application/xml;        # 隐藏版本信息    server_tokensoff;}

 

第二部分：高级性能优化配置

 

 
1、连接池和缓存优化

 

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http {    # 连接池配置    upstream backend {        keepalive300;        keepalive_requests10000;        keepalive_timeout60s;                server192.168.1.100:8080 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;        server192.168.1.101:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=30s;    }        # 打开文件缓存    open_file_cache max=100000 inactive=20s;    open_file_cache_valid30s;    open_file_cache_min_uses2;    open_file_cache_errorson;        # FastCGI缓存配置（适用于PHP）    fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=fcgi:100m inactive=60m;    fastcgi_cache_key"$scheme$request_method$host$request_uri";    fastcgi_cache_use_staleerror timeout invalid_header http_500;}

 

 
2、限流和防护配置

 

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http {    # 限制请求速率    limit_req_zone$binary_remote_addr zone=api:10m rate=100r/s;    limit_req_zone$binary_remote_addr zone=login:10m rate=5r/s;        # 限制连接数    limit_conn_zone$binary_remote_addr zone=perip:10m;    limit_conn_zone$server_name zone=perserver:10m;        server {        # 应用限流规则        limit_req zone=api burst=200 nodelay;        limit_conn perip 20;        limit_conn perserver 2000;                # 静态资源长缓存        location~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {            expires1y;            add_header Cache-Control "public, immutable";        }                # API接口优化        location /api/ {            limit_req zone=api burst=50 nodelay;            proxy_pass http://backend;            proxy_http_version1.1;            proxy_set_header Connection "";            proxy_connect_timeout5s;            proxy_send_timeout10s;            proxy_read_timeout10s;        }    }}

 

第三部分：操作系统内核参数优化

 

高并发场景下，操作系统层面的优化同样重要。以下是经过实战验证的内核参数配置：

 

 
1、网络参数优化

 

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# 编辑 /etc/sysctl.confcat >> /etc/sysctl.conf << EOF
# 网络核心参数net.core.somaxconn = 65535net.core.netdev_max_backlog = 30000net.core.rmem_default = 262144net.core.rmem_max = 16777216net.core.wmem_default = 262144net.core.wmem_max = 16777216
# TCP参数优化net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535net.ipv4.tcp_syncookies = 1net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1net.ipv4.tcp_fin_timeout = 15net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15
# 连接跟踪表大小net.netfilter.nf_conntrack_max = 1048576net.nf_conntrack_max = 1048576
# 文件描述符限制fs.file-max = 1048576
EOF
# 应用配置sysctl -p

 

 
2、进程和内存参数

 

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# 编辑 /etc/security/limits.confcat >> /etc/security/limits.conf << EOF
# 用户进程限制* soft nofile 1048576* hard nofile 1048576* soft nproc 1048576* hard nproc 1048576
# nginx用户特殊配置nginx soft nofile 1048576nginx hard nofile 1048576
EOF

 

第四部分：实战监控与调优

 

 
1、性能监控脚本

 

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#!/bin/bash# nginx_monitor.sh - Nginx性能监控脚本
echo"=== Nginx连接状态 ==="ss -s
echo"=== 活跃连接数 ==="netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'
echo"=== Nginx进程状态 ==="ps aux | grep nginx | grep -v grep
echo"=== 系统负载 ==="uptime
echo"=== 内存使用情况 ==="free -h
echo"=== Nginx访问统计 ==="curl -s http://localhost/nginx_status

 

 
2、性能测试命令

 

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# wrk压测工具使用wrk -t20 -c1000 -d60s --latency http://your-domain.com/
# ab压测命令ab -n 100000 -c 1000 http://your-domain.com/
# 系统资源监控top -p $(pgrep nginx | tr '\n' ',' | sed 's/,$//')

 

第五部分：高并发架构最佳实践

 

 
1、多层缓存策略

 

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# 三级缓存配置示例location / {    # L1: Nginx本地缓存    try_files$uri@proxy;}
location@proxy {    # L2: 代理缓存    proxy_cache my_cache;    proxy_cache_valid2003021h;    proxy_cache_valid4041m;    proxy_pass http://backend;        # 缓存锁，防止缓存击穿    proxy_cache_lockon;    proxy_cache_lock_timeout5s;}

 

 
2、负载均衡策略

 

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upstream backend {    # 一致性哈希，保证会话粘性    hash $remote_addr consistent;        # 健康检查（需要nginx-plus或第三方模块）    server 192.168.1.100:8080 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;    server 192.168.1.101:8080 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;    server 192.168.1.102:8080 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=30s backup;}

 

第六部分：故障排查与性能调优

 

 
常见问题及解决方案

 

1、502 Bad Gateway

  • 检查upstream服务状态

  • 调整proxy_connect_timeout

  • 增加worker_processes

 

2、连接数不够

  • 调整worker_connections

  • 检查系统文件描述符限制

  • 优化keepalive配置

 

3、内存占用过高

  • 调整缓存配置

  • 检查日志文件大小

  • 优化gzip配置

 

 
性能调优checklist

 

  • CPU核心数与worker_processes匹配

  • 文件描述符限制已调整

  • 内核网络参数已优化

  • 启用了适当的缓存策略

  • 配置了合理的超时时间

  • 实施了请求限流措施

  • 监控系统已部署

 

总结

 

通过本文的全面优化，你的Nginx服务器应该能够：

 

  • 支持10万+并发连接

  • 响应时间控制在100ms以内

  • CPU使用率保持在合理范围

  • 内存使用更加高效

 

记住，性能优化是一个持续的过程，需要根据实际业务场景不断调整。建议在生产环境应用前，先在测试环境进行充分验证。

 

实战提醒：配置修改后记得重载配置（nginx -s reload），并监控系统状态，确保优化效果符合预期。

 
来源丨公众号：运维派（ID：yunweipai）
dbaplus社群欢迎广大技术人员投稿，投稿邮箱：editor@dbaplus.cn
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最新评论
访客 2024年04月08日

如果字段的最大可能长度超过255字节，那么长度值可能…

访客 2024年03月04日

只能说作者太用心了，优秀

访客 2024年02月23日

感谢详解

访客 2024年02月20日

一般干个7-8年（即30岁左右），能做到年入40w-50w；有…

访客 2023年08月20日

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