CentOS Node.js 如何优化网络性能

CentOS 上 Node.js 网络性能优化实操

一 系统层优化

• 文件描述符与进程限制
  • 临时提升：执行 ulimit -n 65535；永久生效在 /etc/security/limits.conf 增加：

    * soft nofile 65535
    * hard nofile 65535
    

  • 系统级文件句柄上限：fs.file-max=1048576（写入 /etc/sysctl.conf）。这能避免高并发下的 “Too many open files”。
• 内核网络参数（/etc/sysctl.conf 示例）

  # 连接队列与半连接
  net.core.somaxconn = 65535
  net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
  
  # 本地端口与端口复用
  net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 61999
  net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  
  # 关闭 tcp_tw_recycle（在 NAT/负载均衡或多主机环境易出问题）
  # net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 或删除该行
  
  # 加速回收
  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
  
  # 可选：启用 TCP Fast Open（需客户端也支持）
  # net.ipv4.tcp_fastopen = 3
  
  # 可选：启用 syncookies（抵御小规模 SYN Flood）
  # net.ipv4.tcp_syncookies = 1
  
  # 套接字/内核内存缓冲
  net.core.rmem_max = 16777216
  net.core.wmem_max = 16777216
  net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216
  net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
  

  执行 sysctl -p 使配置生效；按需开启可选参数。上述取值可显著提升并发连接与短连接处理能力。

二 Node.js 应用层优化

• 多核与并发
  • 使用 cluster 模块按 CPU 核数 启动多进程，充分利用多核，提高吞吐与稳定性。
• 协议与压缩
  • 启用 HTTP/2（多路复用、头部压缩）或 HTTPS；在 Express 中使用 compression 中间件启用 Gzip，降低传输体积与时延。
• 数据与事件循环
  • 处理大文件/大数据流时使用 Streams，减少内存占用与阻塞；避免 同步 I/O 与长计算阻塞事件循环，将耗时任务拆分或放入线程池/队列。
• 缓存与后端交互
  • 合理使用 内存缓存（如 node-cache、lru-cache）；数据库查询加索引、使用连接池，减少 N+1 查询与频繁建连开销。

三 架构与反向代理

• 使用 Nginx 作为反向代理与静态资源服务器，配置示例：

  server {
      
    listen 80;
      
    server_name example.com;
  
  
    location / {
      
      proxy_pass http://localhost:3000;
      
      proxy_set_header Host $host;
      
      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 $scheme;
  
    }
  
  
    location /static/ {
      
      root /path/to/static/files;
  
    }
  
  }
  
  

  • 由 Nginx 处理 静态资源、负载均衡、TLS/HTTP/2 终止，Node.js 专注业务逻辑，整体吞吐与安全性更佳。

四 监控与压测

• 请求耗时定位
  • 使用 curl -w 输出 DNS、TCP、首字节与总耗时，快速定位瓶颈阶段：

    curl -w "
    DNS解析  : %{
    time_namelookup}
    s
    TCP连接 : %{
    time_connect}
    s
    服务器处理: %{
    time_starttransfer}
    s
    总耗时  : %{
    time_total}
        s\n" -o /dev/null -s http://example.com
    

• 压力测试
  • 使用 ab 进行并发压测（示例：ab -n 1000 -c 100 http://example.com/），关注 Connect Time 与 Processing Time 等指标。
• 运行时与系统监控
  • 观察文件描述符使用：cat /proc/sys/fs/file-nr；结合应用与系统监控（如 Prometheus + Grafana）持续观测吞吐、错误率与延迟，指导参数回放与迭代。

五 常见瓶颈与排查

• 事件循环阻塞与 CPU 密集型 任务：将计算拆分、使用异步或线程池，必要时引入消息队列与缓存。
• 内存泄漏/频繁 GC：定位泄漏点、优化数据结构与引用，必要时调整 –max-old-space-size 并配合堆分析。
• I/O 阻塞：数据库/外部 API 加索引与连接池，避免频繁建连与慢查询，使用流式处理大对象。
• 系统资源限制：文件描述符、内核网络队列、端口范围等配置不足会限制并发；按上文提升并监控使用量。
• 网络延迟与带宽：结合 curl 阶段耗时与带宽监控（如 nload、iftop）定位是链路、带宽还是服务端处理问题。

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