详解Nginx服务器中配置Sysguard模块预防高负载的方案

nginx做为HTTP服务器，有以下几项基本特性：

处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲．

无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错．

FastCGI，简单的负载均衡和容错．

模块化的结构。包括gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter等filter。如果由FastCGI或其它代理服务器处理单页中存在的多个SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。

Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率。它支持内核ePoll模型，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000个并发连接数。

Nginx具有很高的稳定性。其它HTTP服务器，当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应，只能重启服务器。例如当前apache一旦上到200个以上进程，web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得它的CPU与内存占用率非常低。nginx官方表示保持10,000个没有活动的连接，它只占2.5M内存，所以类似DOS这样的攻击对nginx来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言,nginx比lighthttpd更胜一筹。

然而，如果nginx被攻击或者访问量突然变大，nginx同样会因为负载变高或者内存不够用导致服务器宕机，最终导致站点无法访问。今天要谈到的解决方法来自淘宝开发的模块nginx-http-sysguard，主要用于当负载和内存达到一定的阀值之时，会执行相应的动作，比如直接返回503,504或者其他的.一直等到内存或者负载回到阀值的范围内，站点恢复可用。简单的说，这几个模块是让nginx有个缓冲时间，缓缓.
1. 安装nginx sysguard模块
1.1 下载文件

# wget http://nginx.org/download/nginx-1.4.2.tar.gz
# wget https://github.com/alibaba/nginx-http-sysguard/archive/master.zip -O nginx-http-sysguard-master.zip
# unzip nginx-http-sysguard-master.zip
# tar -xzvf nginx-1.4.2.tar.gz

1.2 打sysgrard补丁
这边没找到nginx-1.4.2对应的补丁，只有1.2.9和1.3.9的，索性试试1.3.9的吧，应该差不多.

# cd nginx-1.4.2
# patch -p1 < ../nginx-http-sysguard-master/nginx_sysguard_1.3.9.patch

1.3 安装nginx

# ./configure --prefix=/usr/local/nginx-1.4.2 --with-http_stub_status_module --add-module=../nginx-http-sysguard
# make
# make install

2. sysguard指令
语法: sysguard [on | off]
默认值: sysguard off
配置段: http, server, location
开关模块
语法:

sysguard_load load=number [action=/url]

默认值: none
配置段: http, server, location
指定负载阀值,当系统的负载超过这个值，所有的请求都会被重定向到action定义的uri请求中.如果没有定义URL action没有定义，那么服务器直接返回503
语法:

sysguard_mem swapratio=ratio% [action=/url]

默认值: none
配置段: http, server, location
定义交换分区使用的阀值，如果交换分区使用超过这个阀值，那么后续的请求全部被重定向到action定义的uri请求中.如果没有定义URL action没有定义，那么服务器直接返回503
语法:

sysguard_interval time

默认值: sysguard_interval 1s
配置段: http, server, location
定义系统信息更新的频率,默认1秒.
语法:

sysguard_log_level info | notice | warn | error

默认值: sysguard_log_level error
配置段: http, server, location
定义sysguard的日志级别
3. sysguard使用实例
3.1 nginx配置

server {
  listen    80;
  server_name www.jb51.net www.heytool.com;
  access_log /data/logs/nginx/www.jb51.net.access.log main;
 
  index index.html index.php index.html;
  root /data/site/www.jb51.net;
 
  sysguard on;
  # 为了方便测试，load阀值为0.01，平时大家一般都在5或10+
  sysguard_load load=0.01 action=/loadlimit; 
  sysguard_mem swapratio=20% action=/swaplimit;
 
  location / {
 
  }
 
  location /loadlimit {
    return 503;
  }
 
  location /swaplimit {
    return 503;
  }
}

3.2 测试
负载OK的情况下,访问nginx

# uptime 

 16:23:37 up 6 days, 8:04, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05

# curl -I www.jb51.net

HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Thu, 03 Oct 2013 16:27:13 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 162
Connection: keep-alive

因为站点下没有文件，所以返回了403，实际上没关系.
负载超过阀值的情况下，访问nginx

# uptime 

 16:25:59 up 6 days, 8:06, 2 users, load average: 0.05, 0.04, 0.05

# curl -I www.jb51.net

HTTP/1.1 503 Service Temporarily Unavailable
Server: nginx
Date: Thu, 03 Oct 2013 16:26:19 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 206
Connection: keep-alive

swap超过阀值的功能我就不再测试了。大家回家可以自己动手测试一下.
结束语
在nginx是realserver的情况下，个人也比较推荐使用这种方法，如果服务器负载一旦爬高，一般要比较长的时间才能恢复到正常水平，在采用这个插件的情况下，负载达到阀值，nginx返回503，前段使用故障转移将请求发往其他服务器，这台服务器在无访问的情况下，便能很快的恢复到正常水平，并且能够立即投入工作。超过阀值的服务器处理请求速度也会大打折扣，使用这个模块，巧妙的将请求发送到了更快速的服务器上，在一定程度上避免了访问速度慢的问题. 前面说的是在集群环境下，在单点环境下，用不用大家斟酌一下。