如果你的Web应用只跑在一台机器上，那要提升其性能非常简单：换一台更快的，多配几个处理器，多加几条内存，磁盘阵列也要高速的。换了以后，这台机器上跑的WordPress服务器、Node.js或Java应用速度都会加快。（要是应用还会访问另一台数据库服务器，那也简单：找两台更快的机器，用更快的网络连起来就行了）

麻烦在于，机器速度并不是问题。很多时候Web应用慢，是因为要在各种任务之间切换，一会儿要处理数千个连接上的用户请求，一会儿要向磁盘读写文件，一会儿又要运行应用的代码，一会儿又要去干别的。应用服务器因此可能出现各种状况，耗尽内存、交换文件，或者让很多请求等待一个硬盘I/O之类的任务。除了升级硬件，其实你还可以选择另外一种完全不同的方法：加一台反向代理服务器，分担上述一些任务。反向代理服务器位于运行应用的机器之前，负责处理来自外网的请求。反向代理服务器直接连到互联网，它与应用服务器通信使用的是快速的内部网络。反向代理服务器可以让应用服务器专注于构建页面，然后交给反向代理向外网发送，而不必理会用户与应用的交互。由于不必等待客户端的响应，应用服务器的运行速度能达到接近最优的水平。

增加反向代理服务器同时也可以为Web服务器增添灵活性。比如，假设执行某种任务的服务器过载了，那随时可以再增加一台同类服务器；而如果这台服务器挂了，替换它也很容易。鉴于这种灵活性，反向代理服务器往往也是其他性能优化手段的先决条件，比如：

• 负载均衡（参见“建议二”），反向代理服务器上运行负载均衡服务，把流量平均分配给几台应用服务器。有了负载均衡，添加应用服务器根本不需要修改应用。
• 缓存静态文件（参见“建议三”），图片或代码之类的可以直接请求的文件，都可以保存在反向代理服务器中，以便直接发给客户端。这样不仅可以更快地响应请求，还能减轻应用服务器的负担，加快其运行速度。
• 保证站点安全，可以配置反向代理服务器提升其安全级别，通过它监控来快速识别和响应攻击，从而保存应用服务器安全。

NGINX专门为使用反向代理服务器做了设计，使其天然支持上述优化。由于使用事件驱动的处理机制，NGINX比传统服务器效率更高。NGINX Plus则增加了更高端的反向代理功能，如应用体检、特有的请求路由、高级缓存和售后支持。

建议二：增加负载均衡服务器

增加负载均衡服务器相对简单，但却能显著提升站点性能和安全性。通过它把流量分配给多个服务器，就可以不必升级Web服务器了。就算应用本身写得不太好，或者难以扩展，负载均衡都可以在不做其他改变的情况下提升用户体验。

负载均衡服务器首先是一个反向代理服务器（参见“建议一”），负责把来自互联网的请求转发给其他服务器。这里关键在于负载均衡服务器可以支持两台以上的应用服务器，使用一种选择算法在不同的服务器间分配请求。最简单的负载均衡算法是循环调度，即把新请求依次转发给可用服务器中的下一台服务器。其他算法还有把请求发给活动连接最少的服务器。NGINX Plus支持一种功能，就是把用户会话保持在同一台服务器上，叫做会话保持。负载均衡服务器可以避免一台服务器过载而其他服务器过闲，从而极大提升性能。同时，有了它还可以让Web服务器扩容更简单，因为可以选用比较便宜的服务器，同时保证物尽其用。可以通过负载均衡调度的协议包括HTTP、HTTPS、SPDY、HTTP/2、WebSocket、FastCGI、SCGI、uwsgi、memcached，以及其他一些应用形式，包括基于TCP的应用和其他第四层的协议。为此，首先要分析Web应用，看性能短板在哪里，然后再确定使用哪一个。同一台服务器或用于负载均衡的服务器也可以承担其他任务，比如SSL终止、视客户端不同支持HTTP/1/x或HTTP/2、缓存静态文件。NGINX经常被用来做负载均衡，更多信息请参考我们以前发的介绍性文章、有关配置的文章、电子书和相关的在线视频，当然还有文档。我们的商业版本NGINX Plus支持更多的负载均衡功能，如基于服务器响应时间路由负载和支持微软NTLM协议的负载均衡。

建议三：缓存静态及动态内容

缓存能提升Web应用性能，因为可以更快地把内容交付给客户端。缓存的策略包括预处理内容、在较快的设备上存储内容、把内容保存在靠近客户端的地方，以及同时运用这些策略。缓存有两种。

• 静态内容缓存，不常变化的文件，如图片（JPEG、PNG）和代码（CSS、JavaScript），可以保存在边缘服务器中，以便快速从内容或磁盘中获取。
• 动态内容缓存，很多Web应用会为每个页面请求生成全新的HTML，把生成的每个HTML都缓存一小段时间，可能显著减少需要生成的页面总数，同时又可以保证交付的内容足够新鲜。

假设一个页面每秒被查看10次，而你缓存它1秒，那么90%针对这个页面的请求都将来自在缓存。如果你单独缓存静态内容，那么即使全新生成的页面，很可能大部分都来自缓存的内容。缓存Web应用生成内容的技术主要分三种。

• 把内容放到离用户近的地方。离用户近，传输时间少。
• 把内容放到较快的机器上。机器快，检索速度快。
• 把内容从过度使用的机器中拿走。有时候机器会比在专注执行特定任务时慢很多，那是因为太多任务让它们分心。这时候把内容拿到其他机器上，不仅对缓存的内容有好处，对非缓存的内容同样有利，因为托管它们的主机的负担减轻了。

Web应用的缓存可以在Web应用服务器内部或外部实现。首先，考虑缓存动态内容，以减轻应用服务器的负载。其次，缓存用于静态内容（包括那些动态生成内容的临时副本），进一步减轻应用服务器的负担。然后，考虑把缓存转移到其他更快或更靠近用户的机器，给应用服务器减负，缩短传输时间。用好缓存能显著加快应用的响应速度。对很多网页来说，大图片之类的静态数据，往往占据一半以上的内容。不用缓存，查询和传输这类数据可能会花好几秒钟，而用缓存，则可能只要花几分之一秒。可以举一个例子来说明怎么使用缓存，NGINX和NGINX Plus通过两个指令来设置缓存：proxy_cache_path和proxy_cache指定缓存的位置和大小、最长缓存时间以及其他参数。使用第三个（也是很受欢迎的)指令proxy_cache_use_stale，甚至可以告诉缓存在本来应该提供新鲜内容的服务器太忙或宕机时，提供原来的旧文件，对客户端来说，拿到内容总比拿不到强。从用户角度看，这样也可以树立你的站点或应用非常稳定的形象。NGINX Plus支持高级缓存功能，包括缓存净化（caching purging）和通过控制板以可视化的形式展示缓存状态，实现实时监控。要了解NGINX中关于缓存的更多信息，可以看看