Nginx啟動配置加載性能的示例分析

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一、測試內容

腳本創建3類配置文件, 規則如下：

1. 共創建2萬條Server{}配置

2. server_name基本定長, PerformanceTestxxx

3. 第1類是listen的IP完全一致，port全不同, 配置文件實例:

http{ server{ listen 192.168.0.1:8080; server_name PerformanceTest8080; } … server{ listen 192.168.0.1:8081; server_name PerformanceTest8081; …. } }

3. 第2類是listen的Port完全一致，IP全不同, 配置文件實例:

http{ server{ listen 192.168.0.1:80; server_name PerformanceTest1; } … server{ listen 192.168.0.2:80; server_name PerformanceTest2; …. } }

4. 第3類是listen的IP:PORT完全一致, server_name全不同, 配置文件實例:

http{ server{ listen 192.168.0.1:80; server_name PerformanceTest001; } … server{ listen 192.168.0.1:80; server_name PerformanceTest002; …. } }

二、 測試數據

對于3類配置, 再加入3組變量:

1. 不配置server_name

2. server_name全配置一樣

3. server_name全配置不一樣

看server_name對于初始化速度的影響

9種組合的性能如下：

nginx 啟動時間：time ./nginx -c /root/nginx.conf.sameport.noloc

nginx reload時間：time ./nginx -c /root/nginx.conf.sameport.noloc –s reload

從測試數據可以看出, 對nginx啟動速度影響的因素為server{}中listen的port， server_name指令基本無影響。

三、 原因分析

3.1 http{}初始化流程簡單介紹：

解析配置文件是遞歸地調用ngx_conf_parse函數完成的, http{}配置塊的解析流程：

1. 解析到http指令, 執行ngx_http_block函數, 創建http module的配置上下文后, 繼續ngx_conf_parse解析http{}內部的內容;

2. 解析到server指令, 執行ngx_http_core_server函數, 創建該server{}的配置上下文后, 繼續ngx_conf_parse解析server{}內部的內容;

3. 解析到listen指令, 添加到cscf以及cmcf配置中, 如下圖：

1. cmcf->servers數組保存了所有監聽的server數據

2. cmcf->ports數組保存了所有port匯聚的ip的數據. listen同一個ip:port, server_name不同的srv_conf會掛在ngx_http_conf_addr_t的servers數組下。

一個配置好的樣子可能是這樣：

3.2 耗時位置定位

代碼中加變量記錄函數耗時總時間, 得到啟動時耗時在2個步驟:

1) 解析配置文件, 對應ngx_conf_parse函數

2) 初始化socket, 對應ngx_open_listening_sockets函數

3.3 ngx_conf_parse耗時分析

主要是ngx_http_block函數的耗時, 分為以下2個部分：

很明顯, ngx_http_add_addresses函數的性能消耗在對相同port已存在ip的查找上面, 這里用的是線性的遍歷查找,

且需要進行字符串比較ngx_memcmp被執行了2w*2w共4億次：

for (i = 0; i < port->addrs.nelts; i++) { // 遍歷查找, 如果配置文件中,相同port的IP過多,字符串比較帶來較大性能問題, 2w個listen,這一塊耗時需要8s左右 if (ngx_memcmp(p, addr[i].opt.u.sockaddr_data + off, len) != 0) { continue; } /* the address is already in the address list */ // 找到對應的ip, 添加cscf到IP if (ngx_http_add_server(cf, cscf, &addr[i]) != NGX_OK) { return NGX_ERROR; }

3.4 ngx_open_listening_sockets耗時分析

函數中初始化所有listening的socket

/* for each listening socket */ ls = cycle->listening.elts; for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) { if (bind(s, ls[i].sockaddr, ls[i].socklen) == -1) { &hellip; &hellip; if (listen(s, ls[i].backlog) == -1) { }

對于同1個IP，新建不同port的socket相比新建多個不同IP的socket更省時間。

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