如何在 Ubuntu 22.04 上部署 Nginx 并优化以应对高流量网站教程

简介

本教程将教你如何优化 Nginx，使其能够高效地处理高流量网站。 Nginx 是一个强大且高性能的 Web 服务器，以其高效处理大量并发连接的能力而闻名，这使得它成为高流量网站的流行选择。 正确优化 Nginx 可以显著提高服务器的性能，减少加载时间，并确保你的网站能够处理大量的请求而不会崩溃。

本教程将手把手地指导你完成优化 Nginx 以应对高流量的步骤，重点关注配置调整、缓存、连接处理和安全增强。

准备工作

服务器准备

必要前提：

• 一个充满求知欲的大脑。
• 一台 Linux 服务器（推荐腾讯云、阿里云或雨云等）。

我将以 雨云 为例，带大家创建一台自己的云服务器，以便学习本篇文章的内容。

注册链接： https://rainyun.ivwv.site

创建雨云服务器

以下步骤仅供参考，请根据实际需求选择配置。

• 点击 云产品 → 云服务器 → 立即购买。
• 选择距离你较近的区域，以保证低延迟。

• 按照自己需求选择配置，选择Ubuntu 22.04 版本，按照自己需求是否预装Docker。
• 最后按照提示进行购买。
• 购买后等待机器部署完毕，点击刚刚创建好的服务器，进入管理面板，找到远程连接相关信息。

• 我们使用 PowerShell 进行 SSH 远程连接到服务器，Win+R 打开运行窗口，输入 powershell 后点击确定。

• 输入 ssh root@你的服务器IP 例如 ssh root@154.9.227.239 回车后，首次需要输入 yes，再次回车后即可登录服务器。

• 到此为止，我们的云服务器就远程连接上了。

安装和配置步骤

第一步：更新 Nginx 到最新版本

保持 Nginx 更新可以确保你拥有最新的性能改进、功能和安全补丁。

更新 Nginx 的命令：

# For Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install nginx# For RHEL/AlmaLinux/Rocky Linux
sudo dnf update
sudo dnf install nginx

第二步：调整工作进程和连接数

Nginx 使用工作进程来处理传入的连接。优化这些设置对于处理高流量至关重要。

编辑 Nginx 配置文件：

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf

调整工作进程和工作连接数：

worker_processes auto;
worker_connections 1024;

• worker_processes auto;: 这个设置会自动将工作进程的数量设置为与可用的 CPU 核心数匹配，从而优化服务器的性能。
• worker_connections 1024;: 指定每个工作进程可以同时处理的最大连接数。这个值可以根据服务器的性能和流量进行增加。

启用多线程（可选）：

events {worker_connections 1024;multi_accept on;
}

• multi_accept on;: 这个设置允许一个工作进程一次接受多个新连接，从而在高峰流量期间提高性能。

第三步：启用 Gzip 压缩

Gzip 压缩可以减少传输数据的大小，从而缩短加载时间并减少带宽使用。

在 Nginx 配置中启用 Gzip：

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf

在 http 块下添加或修改以下行：

http {gzip on;gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;gzip_min_length 256;gzip_comp_level 5;
}

• gzip on;: 启用 Gzip 压缩。
• gzip_types: 指定要压缩的 MIME 类型。
• gzip_min_length 256;: 仅压缩大于 256 字节的响应。
• gzip_comp_level 5;: 设置压缩级别（1-9）；更高的级别提供更好的压缩，但会使用更多的 CPU。

第四步：配置静态内容缓存

缓存静态内容（如图像、CSS 和 JavaScript）可以减少服务器负载并加快响应速度。

将以下行添加到 server 块中：

location ~* \\.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {expires 30d;add_header Cache-Control "public, no-transform";
}

• expires 30d;: 将浏览器缓存过期时间设置为 30 天。
• add_header Cache-Control "public, no-transform";: 添加缓存控制头。

第五步：优化缓冲区和超时

优化缓冲区和超时可以帮助 Nginx 更有效地处理更多连接，而不会使内存过载。

编辑主要的 Nginx 配置文件：

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf

在 http 块下添加以下设置：

http {client_body_buffer_size 16k;client_max_body_size 8m;client_header_buffer_size 1k;large_client_header_buffers 4 16k;sendfile on;tcp_nopush on;tcp_nodelay on;keepalive_timeout 65;types_hash_max_size 2048;
}

• client_body_buffer_size 16k;: 设置客户端请求的缓冲区大小。
• client_max_body_size 8m;: 限制客户端请求的最大大小。
• sendfile on;: 启用零拷贝文件传输，从而减少 CPU 负载。
• tcp_nopush on; 和 tcp_nodelay on;: 优化 TCP 连接处理以获得更好的性能。
• keepalive_timeout 65;: 设置保持活动超时时间，允许连接保持打开 65 秒。

第六步：实现负载均衡

Nginx 可以将传入的流量分配到多个服务器上，从而提高性能和冗余。

在 Nginx 中配置负载均衡：

upstream backend {server backend1.example.com weight=3;server backend2.example.com;
}server {listen 80;location / {proxy_pass http://backend;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;}
}

• upstream backend { ... }: 定义一个包含多个服务器的后端组。
• weight=3;: 以指定的权重分配流量，将三倍的流量发送到第一个服务器。

第七步：启用连接缓存和调优

Nginx 连接缓存和调优可以显著提高它处理多个连接的方式。

在 nginx.conf 的 http 块下添加以下指令：

http {proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;server {location / {proxy_cache my_cache;proxy_cache_valid 200 1h;proxy_cache_use_stale error timeout invalid_header updating http_500 http_502 http_503 http_504;proxy_pass http://backend;}}
}

• proxy_cache_path: 定义缓存代理响应的路径。
• proxy_cache_use_stale: 如果后端服务器不可用，则使用过时的缓存响应。

第八步：配置安全设置

保护你的 Nginx 服务器还可以防止 DDoS 攻击并提高性能。

限制请求大小和速率限制：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s;server {location / {limit_req zone=one burst=5;}}
}

• limit_req_zone: 定义用于速率限制的共享内存区域。
• rate=10r/s: 将请求限制为每秒 10 个请求。

第九步：测试并重启 Nginx

在进行更改后，测试你的 Nginx 配置是否有错误并重启服务器。

测试 Nginx 配置：

sudo nginx -t

重启 Nginx：

sudo systemctl restart nginx

结尾

优化 Nginx 以应对高流量网站涉及到调整各种设置，以提高性能、减少延迟和保护服务器。 通过遵循这些步骤，你可以确保你的 Nginx 服务器能够有效地处理大量流量。 定期监控服务器的性能，并根据需要调整设置，以保持其最佳运行状态。

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