如何优化Nginx和Node.js

优化Nginx和Node.js的协同工作需要从Web服务器配置、应用性能、资源管理等多方面入手。以下是分步骤的详细优化方案：

一、Nginx 优化

1. 基础配置优化

worker_processes auto;  # 自动匹配CPU核心数
worker_connections 1024;  # 每个worker的最大连接数
keepalive_timeout 65;  # 保持长连接减少重建开销
gzip on;  # 启用Gzip压缩静态资源
access_log off;  # 生产环境可关闭日志提升性能（或设为缓冲模式）

2. 静态资源缓存

location ~* \.(jpg|css|js|png)$ {
    expires 365d;  # 长期缓存
    add_header Cache-Control "public";
}

3. 反向代理优化

location / {
    proxy_pass http://nodejs_app;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Connection "";
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_buffer_size 16k;  # 缓冲区优化
    proxy_buffers 4 32k;
}

4. 负载均衡（多Node实例）

upstream nodejs_app {
    least_conn;  # 最少连接算法
    server 127.0.0.1:3000;
    server 127.0.0.1:3001;
    keepalive 64;  # 复用TCP连接
}

二、Node.js 优化

1. 应用层优化

• 使用Cluster模块：利用多核CPU。

  const cluster = require('cluster');
  if (cluster.isMaster) {
  for (let i = 0; i < require('os').cpus().length; i++) {
    cluster.fork();
  }
  } else {
  require('./app');
  }
  

• 避免阻塞主线程：

  • 用async/await处理I/O操作。
  • 将CPU密集型任务交给Worker Threads。

2. 性能工具

• PM2管理进程：

  pm2 start app.js -i max  # 根据CPU核心数启动实例
  pm2 save && pm2 startup  # 持久化进程
  

• 性能分析：

  node --inspect app.js  # 使用Chrome DevTools分析
  

3. 内存与GC优化

• 增加Node内存限制： bash node --max-old-space-size=4096 app.js # 4GB内存
• 监控内存泄漏：
  • 使用heapdump或clinic.js工具。

三、联合优化策略

1. Nginx缓冲请求

   • 减轻Node.js的瞬时流量压力： nginx proxy_buffering on; proxy_buffer_size 8k;

2. WebSocket优化

   location /socket.io {
      proxy_pass http://nodejs_app;
      proxy_http_version 1.1;
      proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
      proxy_set_header Connection "upgrade";
   }
   

3. HTTP/2支持

   • 在Nginx中启用HTTP/2提升多路复用效率： nginx listen 443 ssl http2;

四、监控与调优

1. 实时监控工具

   • Nginx：ngxtop、GoAccess（日志分析）。
   • Node.js：pm2 monit、New Relic。

2. 压力测试

   ab -n 10000 -c 100 https://yoursite.com/  # Apache Benchmark
   

3. 内核参数调优（Linux）

   echo "net.core.somaxconn=65535" >> /etc/sysctl.conf
   sysctl -p
   

五、安全优化

• Nginx：
  • 禁用不必要的HTTP方法：limit_except GET POST { deny all; }
  • 配置SSL/TLS（如Let's Encrypt）。
• Node.js：
  • 使用helmet中间件加固HTTP头。
  • 限制请求体大小（如express.json({ limit: '10kb' })）。

通过以上步骤，可显著提升Nginx和Node.js的性能与稳定性。建议根据实际业务场景逐步测试调整参数，并持续监控关键指标（如QPS、延迟、内存使用率）。