提示Node應用效能的5個技巧

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“如果你的 node 服务器前面没有 nginx, 那么你可能做错了。”— Bryan Hughes

Node.js 是使用 最流行的语言— JavaScript 构建服务器端应用的领先工具 。由于可以同时提供 web 服务器和应用服务器的功能，Node.js 被认为是以微服务为基础的开发和部署的关键工具。

在后端开发中，Node.js 可以替换或者扩展 Java 和 .NET。

Node.js 是单线程非阻塞 I/O, 使其可以支持成千上万的并发操作。这和 NGINX 解决 C10K 问题的方式如出一辙。Node.js 以高效的性能和开发效率著称。

所以，到底哪里做错了？

Node.js 的一些缺陷使得以 Node.js 为基础的系统面临潜在的性能问题甚至崩溃，这在系统流量迅速增长时表现的尤其明显。虽然 Node.js 是处理 web 应用逻辑的很好工具，但它并不擅长处理静态文件，比如图片和 JavaScript 文件，同样不擅长多个服务器间的负载均衡。

为了更好的使用  Node.js, 你需要把缓存静态文件、代理、负载均衡、客户端连接管理等功能交给 NGINX 去做。

下面是一些提高 Node.js 性能的建议：

实现一个反向代理服务器
缓存静态文件
多服务器负载均衡
代理 WebSocket 连接
实现 SSL/TLS 和 HTTP/2
注：提升 Node.js 应用性能的最快方法是修改你的 Node.js 文件来利用多核处理器，查看这篇文章来学习如何充分利用服务器上的多核CPU。

一、实现一个反向代理服务器

相比大多数应用服务器，Node.js 可以很轻松的处理大量的网络流量，但这并不是 Node.js 的设计初衷。

如果你有一个高流量的站点，提高性能的第一步是在你的 Node.js 前面放一个反向代理服务器。这可以保护你的 Node.js 服务器免于直接暴露在网络中，而且可以允许你灵活的使用多个应用服务器做负载均衡和静态文件缓存。

使用 NGINX 在一个已经存在的服务器前做反向代理，作为 NGINX 的一个核心应用，已经被用于全世界成千上万的站点中。

下面是使用 NGINX 作为反向代理服务器的优点：

• 简化了权限处理和端口分配

• 更高效的处理静态资源

• 更好的处理 Node.js 崩溃情况

• 缓解 DoS 攻击的影响

注：这篇文章解释如何在 Ubuntu 14.04 或者 CentOS 环境中使用 NGINX 做反向代理服务器，而且使用 NGINX 在 Node.js 前做反向代理服务器是有效的。

二、缓存静态文件

随着流量的增长，以 Node 为基础的服务器开始显现压力。这时，你可能想做两件事：

1、使用更多的 Node.js 服务器。

2、在多个服务器间做负载均衡

这其实很简单，NGINX 一开始就是作为反向代理服务器来实现的，这使其很容易做缓存和负载均衡等。

Modulus 的网站有一篇有用的文章，介绍了使用 NGINX 做 Node.js 反向代理服务器的性能提升。只使用 Node.js 时，作者的网站每秒能处理 900 个请求。 使用 NGINX 作为反向代理服务器来处理静态文件后，该网站每秒可处理超过 1600 个请求，接近两倍的性能提升。

下面是该网站做上述性能提升的配置代码：

nginx

server {
  listen 80;
  server_name static-test-47242.onmodulus.net;
  root /mnt/app;
  index index.html index.htm;
  location /static/ {
       try_files $uri $uri/ =404;
  }
  location /api/ {
       proxy_pass http://node-test-45750.onmodulus.net;
  }
}

三、实现 Node.js 负载均衡

最终目标— Node.js 运行多个应用服务器，并在这些服务器之间均衡负载。

Node.js 实现负载均衡是比较困难的，因为 Node.js 允许浏览器端 JavaScript 和 服务器端 Node.js 通过 json 做数据交互，这就意味着同一个客户端可以反复的访问一个特定的应用服务器，而且多个应用服务器之间共享 session也是比较困难的。

NGINX 实现无状态负载均衡的方式：

Round Robin. 新的请求去列表中的下一个服务器
Least Connections. 新的请求去连接数最少的服务器
IP Hash. 根据客户端 IP 的 hash 值指定服务器
只有 IP Hash 这一种能够可靠的把客户端请求代理到同一台服务器的方式才能使 Node.js 应用服务器受益。

四、代理WebSocket 連線

所有版本的HTTP 都是為客戶端主動請求伺服器來設計的，而WebSocket 可以實現伺服器主動向客戶端的訊息推送。

WebSocket 協定讓客戶端和伺服器端的穩定互動更加簡單，同時也提供更小的互動延遲。當你需要一個全雙工的通訊，也就是客戶端和伺服器都可以在需要時主動發起訊息請求，那麼使用 WebSocket 就對了。

WebSocket 協定有健全的 JavaScript 接口，因此也原生適合用 Node.js 作為應用程式伺服器。當連線數上升，使用 NGINX 在客戶端和 Node.js 伺服器端做代理來快取靜態檔案和負載平衡就變得非常有意義。

五、實作SSL/TLS 和HTTP/2

#越來越多的網站使用SSL/TLS 來確保資訊互動的安全性，你也可以考慮是否要把它加入到你的網站中，但如果你決定要做，那麼NGINX 有兩種方式來支持它：

1. 你可以使用NGINX做SSL/TLS 反向代理，Node.js 伺服器使用解密後的請求然後傳回未加密的內容給NGINX。

2. 使用HTTP/2 可以抵銷SSL/TLS 帶來的效能開銷，NGINX 支援HTTP/2, 所以你可以同時使用HTTP/2 和SSL 代理請求，而你的Node .js 伺服器不需要做任何更改。

在實作階段你需要更新 Node.js 設定檔中的 URL, 在你的 NGINX 設定檔中使用 SPDY 或 HTTP/2 最佳化連線。添加 HTTP/2 支援意味著支援 HTTP/2 的瀏覽器可以使用新的協定和你的應用程式交互，而舊的瀏覽器繼續使用 HTTP/1.x。

總結

這篇部落格描述了一些Node.js 應用程式提升效能的主要方式，主要講述了NGINX 和Node.js 混合使用的方式。透過 NGINX 作為反向代理, 你可以快取靜態檔案、負載平衡、代理 WebSocket 連線、設定 SSL/TLS 和 HTTP/2 協定。

NGINX 和 Node.js 混合是公認的創建微型應用伺服器的友好方式，也可以靈活的擴展現存的以 SOA 為基礎的項目，例如 Java 或者 microsoft.NET 項目。這遍文章幫你優化你的 Node.js 應用程序，如果你使用 Node.js, 那麼最好和 NGINX 搭配使用。

原文作者：Floyd Smith

原文連結：https://www.nginx.com/blog/5-performance-tips-for-node-js-applications/

譯本連結：https://blog.maxleap.cn/zh/archives/512

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