使用Nginx Log分析优化网站访问

如果您是在运行一个高流量的网站，那么web服务器的性能因素一定是您优化的重点。Nginx是一款高性能的web服务器和反向代理服务器，虽然Nginx本身已经很快，但是通过分析Nginx Log日志文件，我们可以进一步优化和提高性能。在本教程中，我们将讨论如何分析Nginx日志以及如何改进性能来降低加载时间并提高网站性能。

一、安装和启用日志模块

默认情况下，Nginx并不会记录任何日志。要启用Nginx日志，您需要在编译Nginx时启用access_log模块。通过编辑Nginx的“config”文件，您可以找到如下的配置：

http {
  server {
      listen       80;
      server_name  your_website.com;

      access_log  /var/log/nginx/access.log;
      ...
  }
}

在上面的Nginx配置中，您可以看到access_log设置为/var/log/nginx/access.log。这意味着Nginx将记录每次请求的详细信息。您可以按照您的需要将日志记录到其他文件或通过UDP，TCP等以流的形式导出到别的系统。然后，您需要重新启动Nginx才能使新的配置生效。

二、日志格式

Nginx有许多预定义的日志格式，您可以根据需要选择或创建自定义格式。通过修改access_log的格式选项，您可以指定Nginx记录每个请求时使用哪些信息和顺序保存。以下是一些常见的日志格式选项：

• $remote_addr - 客户端IP地址
• $remote_user - 客户端用户名
• $time_local - 本地时间
• $request - 请求URL
• $status - 请求状态
• $body_bytes_sent - 发送的数据量（字节数）
• $http_referer - 请求来源
• $http_user_agent - 用户代理

以以下日志格式为例：

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

在上面的Nginx配置中，我们定义了一个名为"main"的日志格式。例如，如果我们的Web服务器有16核CPU和32GB内存，可以使用以下格式：

log_format custom '[$remote_addr] - $remote_user [$time_local] ' 
        '"$request" $status $body_bytes_sent ' 
        '"$http_referer" "$http_user_agent" ' 
        '"$gzip_ratio" "$upstream_response_time" ' 
        '(cache: $upstream_cache_status) ' 
        'run_time:$request_time ' 
        'consume_mem:$upstream_http_x_consumed_memory';

对于每个请求，我们将记录客户端IP地址，用户名，时间，请求URL，状态码，发送字节数，来源地址，用户代理，Gzip比率和上游响应时间。我们还添加了一些自定义日志格式，如每个请求的所带的缓存状态、运行时间和消耗的内存。

三、分析Nginx日志

1. 记录数据

在打开的日志文件中，您可以看到通过访问URL，IP地址，HTTP状态和响应时间的各种数据被记录下来。它应该长这样:

127.0.0.1 - - [17/Oct/2018:04:34:12 +0000] "GET /static/kitten.jpg HTTP/1.1" 200 9828 "https://www.example.com/blog/latest" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36"
127.0.0.1 - - [17/Oct/2018:04:34:12 +0000] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 200 0 "-" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36"

在上面的记录中，可以看到请求来源，URL，HTTP状态和响应时间等信息。这对于进行系统性能调整非常有用。

2. 使用Nginx分析工具

Nginx本身提供了许多分析Nginx日志的工具。要使用Nginx分析工具，请执行以下步骤：

1. 安装Nginx分析工具。

您可以使用Nginx官方工具或第三方开源工具来分析日志文件。您可以使用以下命令下载和安装Nginx分析工具：

  sudo apt-get install nginx-extras
  

安装完成后，您将获得许多有用的Nginx分析工具，例如Logrotate、Syslog-ng和GeoIP等。

2. 配置Nginx分析工具。

安装nginx-extras后，您需要配置Nginx以使用一些工具。例如，如果您要使用GeoIP，您需要将以下配置添加到Nginx配置文件：

  http {
      ...
      geoip_country /usr/share/GeoIP/GeoIP.dat;
      geoip_city /usr/share/GeoIP/GeoLiteCity.dat;
  }
  

请注意，这将使用/usr/share文件夹下的GeoIP目录中的文件。

3. 使用Nginx分析工具。

在配置完成后，您可以使用Nginx分析工具，例如：access_log解析、Nginx Log 拆分和Nginx性能监控。

四、分析流量和性能

1. 流量分析

要分析流量，您可以按不同的标准对日志进行排序。例如，您可以按IP地址、HTTP状态代码和URL进行筛选。 在以下示例中，我们可以查找最活跃的IP地址和URL：

 awk '{print $1}' /var/log/nginx/access.log | 
     sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

这将显示前10个IP地址的访问次数。

awk '{print $7}' /var/log/nginx/access.log | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

这将显示前10个访问最频繁的URL。

2. 性能分析

要分析网站性能，您可以使用Nginx日志中的一些响应时间指标，例如总体响应时间，请求处理时间和内容发送时间。以下是一个示例：

awk '{if ($7 ~ /\/static\//) 
    {if($NF ~ /s$/)
        {print $1"\t"$6"\t"$7"\t"$(NF-1)}}
      else 
    {if($NF ~ /s$/)
        {print $1"\t"$6"\t"$7"\t"$(NF-1)}}
}' /var/log/nginx/access.log | awk '{print $1"\t"$2"\t"$3"\t"$4}' | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 10

这将显示前10个最昂贵的static资源（以时间为单位）。

五、结论

日志分析是优化Nginx服务器性能的重要步骤。 通过分析Nginx日志，您可以了解每个请求的详细信息以及每个请求的响应时间等信息，从而大大提高网站性能。 此外，Nginx本身提供了一些强大的工具，例如Logrotate等。在实际的生产环境中，您可以根据需要使用各种工具来分析和调整您的Nginx服务器。