5 советов по повышению производительности приложений Node.js

«Если #nginx не сидит перед сервером вашего узла, вы, вероятно, делаете это неправильно».
Брайан Хьюз в Твиттере

Node.js — это ведущий инструмент для создания серверных приложений на JavaScript, самом популярном в мире языке программирования. Предлагая функциональность как веб-сервера, так и сервера приложений, Node.js теперь считается ключевым инструментом для всех видов разработки и доставки на основе микросервисов. (Загрузите бесплатный отчет Forrester на Node.js и NGINX .)

Node.js может заменить или дополнить Java или .NET для разработки серверных приложений.

Node.js является однопоточным и использует неблокирующий ввод / вывод, что позволяет ему масштабировать и поддерживать десятки тысяч одновременных операций. Он разделяет эти архитектурные характеристики с NGINX и решает проблему C10K — поддерживает более 10 000 одновременных подключений — которую NGINX также придумал для решения. Node.js известен высокой производительностью и производительностью разработчиков.

Итак, что может пойти не так?

У Node.js есть несколько слабых мест и уязвимостей, которые могут сделать системы на базе Node склонными к снижению производительности или даже сбоям. Проблемы возникают чаще, когда веб-приложение на базе Node.js испытывает быстрый рост трафика.

Кроме того, Node.js является отличным инструментом для создания и запуска логики приложения, которая создает основное, переменное содержимое для вашей веб-страницы. Но он не так хорош для обслуживания статического контента — например, изображений и файлов JavaScript — или для распределения нагрузки между несколькими серверами.

Чтобы получить максимальную отдачу от Node.js, вам необходимо кэшировать статический контент, прокси и балансировку нагрузки между несколькими серверами приложений, а также управлять конфликтами портов между клиентами, Node.js и помощниками, такими как серверы, на которых работает Socket.IO. NGINX можно использовать для всех этих целей, что делает его отличным инструментом для настройки производительности Node.js.

Используйте эти советы для улучшения производительности приложения Node.js:

1. Реализовать обратный прокси-сервер
2. Кэшировать статические файлы
3. Распределение нагрузки между несколькими серверами
4. Прокси-соединения WebSocket
5. Реализация SSL / TLS и HTTP / 2

Примечание . Быстрое решение проблемы производительности приложения Node.js заключается в изменении конфигурации Node.js для использования преимуществ современных многоядерных серверов. Прочтите эту статью, чтобы узнать, как Node.js порождает отдельные дочерние процессы, равные количеству процессоров на вашем веб-сервере. Каждый процесс каким-то волшебным образом находит свое место на одном и только на одном из процессоров, что значительно повышает производительность.

1. Реализация обратного прокси-сервера

Мы в NGINX, Inc. всегда немного испуганы, когда видим, что серверы приложений напрямую подвержены входящему интернет-трафику, используемому в ядре высокопроизводительных сайтов. Это включает в себя , например, много сайтов на WordPress , а также сайты Node.js.

Node.js в большей степени, чем большинство серверов приложений, предназначен для масштабируемости, и его сторона веб-сервера может достаточно хорошо обрабатывать большую часть интернет-трафика. Но веб-сервис не является смыслом существования Node.js — не то, для чего он был создан.

Если у вас есть сайт с высоким трафиком, первым шагом в повышении производительности приложений является установка обратного прокси-сервера перед вашим сервером Node.js. Это защищает сервер Node.js от прямого воздействия интернет-трафика и обеспечивает большую гибкость в использовании нескольких серверов приложений, в распределении нагрузки между серверами и в кэшировании контента // внутренняя ссылка //.

Размещение NGINX перед существующей настройкой сервера в качестве обратного прокси-сервера с последующим дополнительным использованием является основным вариантом использования NGINX, реализуемым десятками миллионов веб-сайтов по всему миру.

Существуют определенные преимущества использования NGINX в качестве обратного прокси-сервера Node.js , в том числе:

• Упрощение обработки привилегий и назначения портов
• Более эффективное обслуживание статических изображений (см. Следующий совет )
• Manage Node.js успешно падает
• Смягчение DoS-атак

Примечание . В этих руководствах объясняется, как использовать NGINX в качестве обратного прокси-сервера в средах Ubuntu 14.04 или CentOS , и они полезны для любого, кто ставит NGINX перед Node.js.

2. Кэширование статических файлов

По мере роста использования сайта на базе Node.js сервер начнет демонстрировать нагрузку. На этом этапе вы хотите сделать две вещи:

1. Получите максимум от сервера Node.js.
2. Упростите добавление серверов приложений и распределение нагрузки между ними.

Это на самом деле легко сделать. Начните с реализации NGINX в качестве обратного прокси-сервера, как описано в предыдущем разделе. Это позволяет легко реализовать кэширование, балансировку нагрузки (если у вас несколько серверов Node.js) и многое другое.

На сайте для Modulus, платформы контейнеров приложений, есть полезная статья о повышении производительности приложений Node.js с помощью NGINX. С Node.js, выполняющим всю работу самостоятельно, сайт автора мог обслуживать в среднем почти 900 запросов в секунду. С NGINX в качестве обратного прокси-сервера, обслуживающего статический контент, один и тот же сайт обслуживал более 1600 запросов в секунду — повышение производительности почти в 2 раза.

Удвоение производительности дает вам время, чтобы предпринять дополнительные шаги для обеспечения дальнейшего роста, такие как проверка (и, возможно, улучшение) дизайна вашего сайта, оптимизация кода вашего приложения и развертывание дополнительных серверов приложений.

Ниже приведен код конфигурации, который работает для веб-сайта, работающего на модуле :

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;
  }
}

location ~ ^/(?:ghost|signout) { 
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_pass http://ghost_upstream;
        add_header Cache-Control "no-cache, private, no-store,
        must-revalidate, max-stale=0, post-check=0, pre-check=0";
    }

var io = require('socket.io').listen(5000);

io.sockets.on('connection', function (socket) {
  socket.on('set nickname', function (name) {
    socket.set('nickname', name, function () {
      socket.emit('ready');
    });
  });

  socket.on('msg', function () {
    socket.get('nickname', function (err, name) {
      console.log('Chat message by ', name);
    });
  });
});

server {
   server_name domain.com;
   listen 443 ssl spdy;
   spdy_headers_comp 6;
   spdy_keepalive_timeout 300;
   keepalive_timeout 300;
   ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/domain.key;
   ssl_certificate /etc/nginx/ssl/domain.crt;
   ssl_session_cache shared:SSL:10m;  
   ssl_session_timeout 24h;           
   ssl_buffer_size 1400;              
   ssl_stapling on;
   ssl_stapling_verify on;
   ssl_trusted_certificate /etc/nginx/ssl/trust.crt;
   resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 valid=300s;
   add_header Strict-Transport-Security 'max-age=31536000; includeSubDomains';
   add_header X-Cache $upstream_cache_status;
   location / {
        proxy_cache STATIC;
        proxy_cache_valid 200 30m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
        proxy_pass http://ghost_upstream;
        proxy_ignore_headers X-Accel-Expires Expires Cache-Control;
        proxy_ignore_headers Set-Cookie;
        proxy_hide_header Set-Cookie;
        proxy_hide_header X-powered-by;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
        proxy_set_header Host $http_host;
        expires 10m;
    }
    location /content/images {
        alias /path/to/ghost/content/images;
        access_log off;
        expires max;
    }
    location /assets {
        alias /path/to/ghost/themes/uno-master/assets;
        access_log off;
        expires max;
    }
    location /public {
        alias /path/to/ghost/built/public;
        access_log off;
        expires max;
    }
    location /ghost/scripts {
        alias /path/to/ghost/core/built/scripts;
        access_log off;
        expires max;
    }
    location ~ ^/(?:ghost|signout) { 
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header Host $http_host;
        proxy_pass http://ghost_upstream;
        add_header Cache-Control "no-cache, private, no-store,
        must-revalidate, max-stale=0, post-check=0, pre-check=0";
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
    }
}