十条服务器端优化Web性能的技巧要点

发布时间：2023-03-23 10:56:28 所属栏目：搜索优化来源：

导读：提高 web 应用的性能从来没有比现在更重要过。网络经济的比重一直在增长；全球经济超过 5% 的价值是在因特网上产生的（数据参见下面的资料）。这个时刻在线的超连接事件意味着用户对其的期望值也处于历史上的最高点。

提高 web 应用的性能从来没有比现在更重要过。网络经济的比重一直在增长；全球经济超过 5% 的价值是在因特网上产生的（数据参见下面的资料）。这个时刻在线的超连接事件意味着用户对其的期望值也处于历史上的最高点。如果你的网站不能及时的响应，或者你的 app 不能无延时的工作，用户就会很迅速的进入到你的竞争者当中。

网站到底需要多快呢？对于页面加载，每增加1秒钟就有4%的用户放弃使用。顶级的电子商务站点的页面在第一次交互时可以做到1秒到3秒加载时间，而这是提供最高舒适度的速度。很明显这种利害关系对于 web 应用来说很高，而且在不断的增加。

如果你的 web 应用运行在单个机器上，那么这个办法会明显的提升性能：只需要换一个更快的机器，更好的处理器，更多的内存，更快的磁盘阵列，等等。然后新机器就可以更快的运行你的 WordPress 服务器, Node.js 程序, Java 程序，以及其它程序。（如果你的程序要访问数据库服务器，那么解决方法依然很简单：添加两个更快的机器，以及在两台电脑之间使用一个更快的链路。)

你可以采取一个完全不同的方案来替代升级硬件：添加一个反向代理服务器来分担部分任务。反向代理服务器位于运行应用的机器的前端，是用来处理网络流量的。只有反向代理服务器是直接连接到互联网的；和应用服务器的通讯都是通过一个快速的内部网络完成的。

添加反向代理服务器还可以给你的 web 服务器安装带来灵活性。比如，一个某种类型的服务器已经超载了，那么就可以轻松地添加另一个相同的服务器；如果某个机器宕机了，也可以很容易替代一个新的。

缓存静态文件 (参见 Tip #3) – 直接读取的文件，比如图片或者客户端代码，可以保存在反向代理服务器，然后直接发送给客户端，这样就可以提高速度、分担应用服务器的负载，可以让我们的应用看起来运行的更快。

NGINX 软件为用作反向代理服务器而专门设计，也包含了上述的多种功能。NGINX 使用事件驱动的方式处理请求，这会比传统的服务器更加有效率。NGINX plus 添加了更多高级的反向代理特性，比如应用的健康检查，专门用来处理请求路由、高级缓冲和相关支持。

负载均衡服务器首先是一个反向代理服务器（参见Tip #1）——它接收来自互联网的流量，然后转发请求给另一个服务器。特别是负载均衡服务器支持两个或多个应用服务器，使用分配算法将请求转发给不同服务器。最简单的负载均衡方法是轮转法round robin，每个新的请求都会发给列表里的下一个服务器。其它的复制均衡方法包括将请求发送给活动连接最少的服务器。NGINX plus 拥有将特定用户的会话分配给同一个服务器的能力。

负载均衡可以很好的提高性能是因为它可以避免某个服务器过载，而另一些服务器却没有需要处理的流量。它也可以简单地扩展服务器规模，因为你可以添加多个价格相对便宜的服务器并且保证它们被充分利用了。

相同的服务器或服务器群可以被用来进行负载均衡，也可以用来处理其它的任务，如 SSL 末端服务器，支持客户端的 HTTP/1.x 和 HTTP/2 请求，以及缓存静态文件。

缓存可以通过加速内容的传输速度来提高 web 应用的性能。它可以采用以下几种策略：当需要的时候预处理要传输的内容，保存数据到速度更快的设备，把数据存储在距离客户端更近的位置，或者将这几种方法结合起来使用。

有两种不同类型数据的缓冲：

静态内容缓存。不经常变化的文件，比如图像(JPEG、PNG)和代码(CSS,JavaScript)，可以保存在外围服务器上，这样就可以快速的从我们的内存和内部磁盘上快速的提取。

动态内容缓存。很多 web 应用会针对每次网页请求生成一个新的 HTML 页面。在短时间内简单的缓存生成的 HTML 内容，就可以很好的减少要生成的内容的数量，而且这些页面足够新，可以满足你的需要。

对 web 应用的缓存机制可以在 web 应用服务器内部实现。首先，缓存动态内容是用来减少应用服务器加载动态内容的时间。其次，缓存静态内容（包括动态内容的临时拷贝）是为了更进一步的分担应用服务器的负载。而且缓存之后会从应用服务器转移到对用户而言更快、更近的机器，从而减少应用服务器的压力，减少提取数据和传输数据的时间。

改进过的缓存方案可以极大的提高应用的速度。对于大多数网页来说，静态数据，比如图像文件，构成了超过一半的内容。如果没有缓存，那么可能会花费几秒的时间来提取和传输这类数据，但是采用了缓存之后不到1秒就可以完成。

举一个在实际中缓存是如何使用的例子， NGINX 和 NGINX Plus 使用了两条指令来设置缓存机制：proxy_cache_path 和proxy_cache。你可以指定缓存的位置和大小、文件在缓存中保存的最长时间和其它一些参数。使用第三条（而且是相当受欢迎的一条）指令 proxy_cache_use_stale，如果提供新鲜内容的服务器忙碌或者挂掉了，你甚至可以让缓存提供较旧的内容，这样客户端就不会一无所得。从用户的角度来看这可以很好的提高你的网站或者应用的可用时间。

NGINX plus 有个高级缓存特性，包括对缓存清除的支持和在仪表盘上显示缓存状态信息。

如果你使用 SSL，压缩可以减少需要进行 SSL 编码的的数据量，而这些编码操作会占用一些 CPU 时间而抵消了压缩数据减少的时间。

压缩文本数据的方法很多，举个例子，在 HTTP/2 中，小说文本的压缩模式就特别调整了头部数据。另一个例子是可以在 NGINX 里打开使用 GZIP 压缩。你在你的服务里预先压缩文本数据之后，你就可以直接使用 gzip_static 指令来处理压缩过的 .gz 版本。

安全套接字（SSL) 协议和它的下一代版本传输层安全（TLS）协议正在被越来越多的网站采用。SSL/TLS 对从原始服务器发往用户的数据进行加密提高了网站的安全性。影响这个趋势的部分原因是 Google 正在使用 SSL/TLS，这在搜索引擎排名上是一个正面的影响因素。

任何一个连接第一次连接时的握手过程都需要传递密钥。而采用 HTTP/1.x 协议的浏览器在建立多个连接时会对每个连接重复上述操作。

为了鼓励使用 SSL/TLS，HTTP/2 和 SPDY（在下一章会描述）的作者设计了新的协议来让浏览器只需要对一个浏览器会话使用一个连接。这会大大的减少上述第一个原因所浪费的时间。然而现在可以用来提高应用程序使用 SSL/TLS 传输数据的性能的方法不止这些。

web 服务器有对应的机制优化 SSL/TLS 传输。举个例子，NGINX 使用 OpenSSL 运行在普通的硬件上提供了接近专用硬件的传输性能。NGINX 的 SSL 性能有详细的文档，而且把对 SSL/TLS 数据进行加解密的时间和 CPU 占用率降低了很多。

对于已经使用了 SSL/TLS 的站点，HTTP/2 和 SPDY 可以很好的提高性能，因为每个连接只需要一次握手。而对于没有使用 SSL/TLS 的站点来说，从响应速度的角度来说 HTTP/2 和 SPDY 将让迁移到 SSL/TLS 没有什么压力（原本会降低效率）。

SPDY 和 HTTP/2 的关键是用单一连接来替代多路连接。单个连接是被复用的，所以能够同时携带多个请求和响应片区。

SPDY 协议需要使用 SSL/TLS，而 HTTP/2 官方标准并不需要，但是目前所有支持 HTTP/2 的浏览器只有在启用了 SSL/TLS 的情况下才能使用它。这就意味着支持 HTTP/2 的浏览器只有在网站使用了 SSL 并且服务器接收 HTTP/2 流量的情况下才会启用 HTTP/2。否则的话浏览器就会使用 HTTP/1.x 协议。

经过一段时间，我们 NGINX 希望更多的站点完全启用 SSL 并且向 HTTP/2 迁移。这将会提高安全性，同时也会找到并实现新的优化手段，简化的代码表现的会更加优异。

（编辑：汽车网）

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