Nginx 开启 ssl 会话复用，能提升多少性能？

2021-06-01 00:00:00 连接 缓存 会话 复用 完整


之前专门写过如何优化你的 https，里面总结了几点 Nginx 下优化 HTTPS 的方法，后有两点小的建议，没有详细说明，近在群里看到朋友发的Nginx配置文件，只配置了证书和密钥部分，所以觉得有必要再把这些刨析一下

上图是 Nginx 官网文档中，关于ssl_session_cache的介绍，ssl_session_cache，就是缓存ssl会话状态的缓存，它有4种模式可选，分别是：
  • off：严格的禁止使用会话缓存
  • none：宽松的禁止使用会话缓存，即虽然nginx不说不允许使用会话缓存，但实际不会将会话缓存下来
  • builtin：openssl的内置缓存，只有一个工作进程可以使用该缓存，官方指出，内置缓存，会导致内存碎片
  • shared：共享缓存，所有worker进程共享
这条配置，能带来多大的性能提升？我们抓包看

首先实验环境 Nginx 只配置了证书和密钥，通过 wireshark 抓包查看不配置 ssl_session_cache 的完整连接过程

可以看到，三次握手完成后，开始建立TLS连接，交换证书、验证证书，详细的TLS连接过程可参考另外一篇文章《Wireshark抓包帮你理清HTTPS请求流程》，这里不多说了，总结完整建立TLS连接过程如下：

接着我们在Nginx开启ssl_session_cache，重新抓包

可以看到，简单的TLS握手包，完成3个TLS，就建立连接，传输数据，总结简短TLS链接过程如下：

可以看到，简短的TLS链接，比完整的TLS链接少了一个完整的往返，如果按照50ms的TTL，那么一次链接就可以节省100ms，效率提升40%

缓存如何实现的？

在 nginx 中设置ssl_session_cache之后，就开启了TLS缓存复用，整个过程如下：

客户端Client Hello的时候，会带一个Session ID，如果6769号包中

服务端和客户端协商建立连接，确认Session ID

然后客户端将Session ID保存在本地，再次发起连接的时候，Client Hello会带上这个ID

因为服务端开启了ssl_session_cache，则在缓存中查找对应的Session ID，如果存在则接受并恢复会话，返回相同的Session ID

如果在缓存中，未找到对应的Session ID，则转换成完整的TLS握手

缓存的时间由ssl_session_timeout决定，默认是5分钟

总结：

TLS通过复用ssl来优化TLS连接过程，tls的复用由服务端决定是否可复用，包括session的过期时间，在nginx中，通过开启ssl_session_cache来开启缓存和复用，性能提升40%。
来源：本文转自公众号运维研习社，点击查看原文。


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