如何在Ubuntu20.04上使用gzip和Nginx提高网站性能

作者选择了 COVID-19 Relief Fund 作为 Write for DOnations 计划的一部分来接受捐赠。

介绍

网站的性能部分取决于用户浏览器必须下载的所有文件的大小。减小这些传输文件的大小可以使您的网站更快。它还可以让您的网站更便宜，因为对于那些按计量连接支付带宽使用费的人来说。

gzip 是一个流行的数据压缩程序。您可以将 Nginx 配置为使用 gzip 来压缩它即时提供的文件。然后，这些文件在检索时由支持它的浏览器解压缩，没有任何损失，但好处是在 Web 服务器和浏览器之间传输的数据量较少。好消息是压缩支持在所有主流浏览器中无处不在，没有理由不使用它。

由于一般压缩的工作方式以及 gzip 的工作方式，某些文件比其他文件压缩得更好。例如，文本文件压缩得非常好，通常最终会缩小两倍以上。另一方面，JPEG 或 PNG 文件等图像已经按其性质进行了压缩，使用 gzip 进行二次压缩几乎没有结果。压缩文件会占用服务器资源，因此最好只压缩将从大小减小中受益的文件。

在本教程中，您将配置 Nginx 以使用 gzip 压缩。这将减少发送给您网站访问者的内容的大小并提高性能。

先决条件

要遵循本教程，您将需要：

一个 Ubuntu 20.04 服务器，带有一个具有 sudo 权限的常规非 root 用户。您可以按照初始服务器设置教程学习如何准备服务器。
按照我们的教程如何在 Ubuntu 20.04 上安装 Nginx，在您的服务器上安装 Nginx。

第 1 步 - 创建测试文件

在这一步中，我们将在默认的 Nginx 目录中创建几个测试文件。稍后我们将使用这些文件检查 Nginx 对 gzip 压缩的默认行为，并测试配置更改是否具有预期效果。

为了推断网络上提供了什么样的文件，Nginx 不会分析文件内容；那将非常缓慢。相反，它会查找文件扩展名以确定文件的 MIME 类型，这表明了它的用途。

由于这种行为，我们的测试文件的内容是不相关的。通过适当地命名文件，我们可以诱使 Nginx 认为，例如，一个完全空的文件是图像，另一个是样式表。

使用 truncate 在默认 Nginx 目录中创建一个名为 test.html 的文件。这个扩展表示它是一个 HTML 页面：

sudo truncate -s 1k /var/www/html/test.html

让我们以相同的方式再创建几个测试文件：一个 jpg 图像文件、一个 css 样式表和一个 js JavaScript 文件：

sudo truncate -s 1k /var/www/html/test.jpg
sudo truncate -s 1k /var/www/html/test.css
sudo truncate -s 1k /var/www/html/test.js

下一步是检查 Nginx 在使用我们刚刚创建的文件在全新安装上压缩请求文件时的行为。

第 2 步 — 检查默认行为

让我们检查一下名为 test.html 的 HTML 文件是否经过压缩。该命令从我们的 Nginx 服务器请求一个文件，并指定可以使用 HTTP 标头 (Accept-Encoding: gzip) 提供 gzip 压缩内容：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.html

作为响应，您应该会看到几个 HTTP 响应标头：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:04:25 GMT
Content-Type: text/html
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:41 GMT
Connection: keep-alive
ETag: W/"6022dc8d-400"
Content-Encoding: gzip

在最后一行，您可以看到 Content-Encoding: gzip 标头。这告诉我们使用 gzip 压缩来发送此文件。这是因为 Nginx 自动启用了 gzip 压缩，即使在全新的 Ubuntu 20.04 安装中也是如此。

但是，默认情况下，Nginx 只压缩 HTML 文件。其他所有文件都将以未压缩的形式提供，这不是最佳的。为了验证这一点，您可以以相同的方式请求我们名为 test.jpg 的测试图像：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.jpg

结果应该与以前略有不同：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:05:49 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 1024
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:45 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "6022dc91-400"
Accept-Ranges: bytes

输出中没有 Content-Encoding: gzip 标头，这意味着该文件是在没有任何压缩的情况下提供的。

您可以使用测试 CSS 样式表重复测试：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.css

再一次，输出中没有提到压缩：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:06:04 GMT
Content-Type: text/css
Content-Length: 1024
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:45 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "6022dc91-400"
Accept-Ranges: bytes

在下一步中，我们将告诉 Nginx 压缩将受益于使用 gzip 的各种文件。

第 3 步 — 配置 Nginx 的 `gzip` 设置

要更改 Nginx gzip 配置，请在 nano 或您喜欢的文本编辑器中打开主 Nginx 配置文件：

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf

找到 gzip 设置部分，如下所示：

/etc/nginx/nginx.conf

. . .
##
# `gzip` Settings
#
#
gzip on;
gzip_disable "msie6";

# gzip_vary on;
# gzip_proxied any;
# gzip_comp_level 6;
# gzip_buffers 16 8k;
# gzip_http_version 1.1;
# gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
. . .

可以看到 gzip 压缩确实是通过 gzip on 指令启用的，但是有几个附加设置用 # 符号注释掉并且没有效果。我们将对本节进行一些更改：

通过取消对所有注释行的注释来启用附加设置（即，通过删除行首的 #）
添加 gzip_min_length 256; 指令，告诉 Nginx 不要压缩小于 256 字节的文件。非常小的文件几乎不能从压缩中受益。
将 gzip_types 指令附加到表示 Web 字体、图标、XML 提要、JSON 结构化数据和 SVG 图像的其他文件类型。

应用这些更改后，设置部分应如下所示：

/etc/nginx/nginx.conf

. . .
##
# `gzip` Settings
#
#
gzip on;
gzip_disable "msie6";

gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip_comp_level 6;
gzip_buffers 16 8k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_min_length 256;
gzip_types
  application/atom+xml
  application/geo+json
  application/javascript
  application/x-javascript
  application/json
  application/ld+json
  application/manifest+json
  application/rdf+xml
  application/rss+xml
  application/xhtml+xml
  application/xml
  font/eot
  font/otf
  font/ttf
  image/svg+xml
  text/css
  text/javascript
  text/plain
  text/xml;
. . .

保存并关闭文件以退出。

要启用新配置，请重启 Nginx：

sudo systemctl restart nginx

接下来，让我们确保我们的新配置有效。

第 4 步 — 验证新配置

对测试 HTML 文件执行与之前相同的请求：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.html

由于该文件类型已启用压缩，因此响应将保持不变：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:04:25 GMT
Content-Type: text/html
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:41 GMT
Connection: keep-alive
ETag: W/"6022dc8d-400"
Content-Encoding: gzip

但是，如果我们请求之前未压缩的 CSS 样式表，则响应会有所不同：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.css

现在 gzip 正在压缩文件：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:21:54 GMT
Content-Type: text/css
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:45 GMT
Connection: keep-alive
Vary: Accept-Encoding
ETag: W/"6022dc91-400"
Content-Encoding: gzip

在步骤 1 中创建的所有测试文件中，只有 test.jpg 图像文件应保持未压缩状态。我们可以用同样的方法来测试：

curl -H "Accept-Encoding: gzip" -I http://localhost/test.jpg

没有 gzip 压缩：

OutputHTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Tue, 09 Feb 2021 19:25:40 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 1024
Last-Modified: Tue, 09 Feb 2021 19:03:45 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "6022dc91-400"
Accept-Ranges: bytes

此处 Content-Encoding: gzip 标头未按预期出现在输出中。

如果是这种情况，您已经在 Nginx 中成功配置了 gzip 压缩。

结论

更改 Nginx 配置以利用 gzip 压缩很容易，但好处可能是巨大的。不仅带宽有限的访问者可以更快地接收站点，而且所有其他用户也会看到明显的速度提升。搜索引擎也会对网站加载速度更快感到高兴。加载速度现在是搜索引擎排名网站的关键指标，使用 gzip 是改进它的一大步。