nginx啟動配置加載性能分析(一)-作為http服務器

本文測試了在配置文件規模較大時, nginx作為http服務器的啟動速度, 并分析耗時原因。

結論:
1. nginx初始化中影響性能點在于listen IP:PORT, 其中port的匯聚會造成初始化速度變得很慢
2. 對于server_name的初始化相當快, 對初始化性能無影響

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:

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

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) {
   …
   …    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.

來自：http://my.oschina.net/chenzhuo/blog/184892