Ruhighload team is looking for Technical Editor in Chief. Details and application.

Nginx часто используется только для отдачи файлов. Например, файловый хостинг. На что следует обратить внимание для оптимальной настройки Nginx под отдачу крупных файлов?

Чуть подробнее о характеристиках нашей задачи:

  • Нужно параллельно отдавать много файлов
  • Большинство файлов крупные (более 5 Мб)
  • Мы отдаем потоковое видео и нам необходимо обеспечить комфортный просмотр
  • Мы отдаем звуковые файлы и необходимо обеспечить комфортное прослушивание

Что следует настроить?

sendfile

Как обычно работает Web сервер, при передаче файла:

  1. открывается исходный файл (на диске)
  2. открывается файл назначения (сетевое соединение)
  3. читается блок данных, копируется в буфер и передается по назначению, пока не достигнут конец файла
  4. закрываются оба файла

Это означает, что происходит дополнительное копирование, которое вынужден делать Web сервер. В этом случае сервер делает системные вызовы read и write. Системный вызов sendfile служит как раз для того, чтобы избежать излишнего копирования и обеспечить прямую передачу файла. Включайте эту опцию (всегда):

sendfile on;

tcp_nopush

Директива разрешает или запрещает использовать опции TCP_NOPUSH во FreeBSD или TCP_CORK в Linux. "tcp_nopush on" полезно для sendfile(), nginx в этом случае выводит данные полными пакетами. После того, как весь запрос обработан, TCP_CORK/TCP_NOPUSH выключается, что приводит в сбросу последнего неполного пакета.

tcp_nopush on;

tcp_nodelay

Директива разрешает или запрещает использовать опцию TCP_NODELAY (при переходе соединения в состояние keep-alive). Перед переходом соединения в keepalive nginx выводит данные вызовами writev() достаточно большими порциями для заполнения пакета ("postpone_output 1460"), поэтому данные должны уходить без задержек и TCP_NODELAY не нужен. А вот с последним неполным пакетом может случится небольшая задержка, если соединение не закрывается. Для этого и нужно включить TCP_NODELAY:

tcp_nodelay on;

directio

Эта опция позволяет включить прямое чтение без обращения в кеш операционной системы. Это полезно для больших файлов, поскольку операционный кеш для них малоэффективен. Опция позволяет задать минимальный размер для включения режима прямого чтения:

directio 10m;

# Файлы более 10Мб Nginx будет читать с диска минуя операционный кеш

expires

Поскольку мы имеем дело со статическими файлами, и есть вероятность того, что один и тот же пользователь сможет несколько раз запросить один и тот же файл, следует включить клиентское кеширование. Это достигается установкой опции "expires max", которая отправит браузеру нужные заголовки:

expires max;

limit_rate

Это достаточно важная опция. Она позволяет ограничить скорость отдачи файлов. В том случае, если Вы отдаете потоковое видео, либо музыку, Вам следует установить ограничения на скорость отдачи. Это позволит сэкономить канал и обслужить больше клиентов:

limit_rate 196K;

# Ограничиваем скорость отдачи до 196Кб/с

Эта опция работает только в рамках одного запроса, а не клиента. Если Вы хотите поставить ограничение на клиента, следует использовать переменную:

set $limit_rate 196K;

В Nginx также есть возможность установить порог отдачи, после которой ограничение войдет в силу. Также имеет смысл для потокового медиа (в этом случае первая указанная часть будет отдаваться без ограничений):

limit_rate_after 1m;

# Ограничение скорости отдачи будет накладываться после 1Мб

Файлы, которые запрашиваются очень часто имеет смысл кешировать в памяти.

Самое важное

Небольшая настройка Nginx специально для отдачи файлов позволит лучше использовать ресурсы каждого сервера.