本文测试了在配置文件规模较大时， Nginx作为http服务器的启动速度，并分析耗时原因。

结论:

1. Nginx初始化中影响性能点在于listen IP:PORT, 其中port的汇聚会造成初始化速度变得很慢

2. 对于Server_name的初始化相当快, 对初始化性能无影响

一、测试内容

脚本创建3类配置文件, 规则如下：

1. 共创建2万条Server{}配置

2. server_name基本定长, PerformanceTestxxx

3. 第1类是listen的IP完全一致，port全不同, 配置文件实例:

http{
server{
listen192.168.0.1:8080;
server_namePerformanceTest8080;
}
…
server{
listen192.168.0.1:8081;
server_namePerformanceTest8081;
….
}
}

3. 第2类是listen的Port完全一致，IP全不同, 配置文件实例:

http{
server{
listen192.168.0.1:80;
server_namePerformanceTest1;
}
…
server{
listen192.168.0.2:80;
server_namePerformanceTest2;
….
}
}

4. 第3类是listen的IP:PORT完全一致, server_name全不同, 配置文件实例:

http{
server{
listen192.168.0.1:80;
server_namePerformanceTest001;
}
…
server{
listen192.168.0.1:80;
server_namePerformanceTest002;
….
}
}

二、 测试数据

对于3类配置, 再加入3组变量:

1. 不配置server_name

2. server_name全配置一样

3. server_name全配置不一样

看server_name对于初始化速度的影响

9种组合的性能如下：

nginx 启动时间：time ./nginx -c /root/nginx.conf.sameport.noloc

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

从测试数据可以看出, 对nginx启动速度影响的因素为server{}中listen的port， server_name指令基本无影响。

三、 原因分析

3.1 http{}初始化流程简单介绍：

解析配置文件是递归地调用ngx_conf_parse函数完成的, http{}配置块的解析流程：

1. 解析到http指令, 执行ngx_http_block函数, 创建http module的配置上下文后, 继续ngx_conf_parse解析http{}内部的内容;

2. 解析到server指令, 执行ngx_http_core_server函数, 创建该server{}的配置上下文后, 继续ngx_conf_parse解析server{}内部的内容;

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

1. cmcf->servers数组保存了所有监听的server数据

2. cmcf->ports数组保存了所有port汇聚的ip的数据. listen同一个ip:port, server_name不同的srv_conf会挂在ngx_http_conf_addr_t的servers数组下。

一个配置好的样子可能是这样：

3.2 耗时位置定位

代码中加变量记录函数耗时总时间, 得到启动时耗时在2个步骤:

1) 解析配置文件, 对应ngx_conf_parse函数

2) 初始化socket, 对应ngx_open_listening_sockets函数

3.3 ngx_conf_parse耗时分析

主要是ngx_http_block函数的耗时, 分为以下2个部分：

很明显, ngx_http_add_addresses函数的性能消耗在对相同port已存在ip的查找上面, 这里用的是线性的遍历查找,

且需要进行字符串比较ngx_memcmp被执行了2w*2w共4亿次：

for(i=0;i<port->addrs.nelts;i++){
//遍历查找,如果配置文件中,相同port的IP过多,字符串比较带来较大性能问题,2w个listen,这一块耗时需要8s左右
if(ngx_memcmp(p,addr[i].opt.u.sockaddr_data+off,len)!=0){
continue;
}
/*theaddressisalreadyintheaddresslist*/
//找到对应的ip,添加cscf到IP
if(ngx_http_add_server(cf,cscf,&addr[i])!=NGX_OK){
returnNGX_ERROR;
}

3.4 ngx_open_listening_sockets耗时分析

函数中初始化所有listening的socket

/*foreachlisteningsocket*/
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){
}

对于同1个IP，新建不同port的socket相比新建多个不同IP的socket更省时间。