提高NodeJS中SSL服務(wù)的性能
在瀏覽互聯(lián)網(wǎng)時，我們都知道，通過SSL進行加密是非常重要的。在貝寶（PayPal），安全是我們的首要任務(wù)。我們使用端到端的加密，不僅只是我們的公共網(wǎng)站，對于我們的內(nèi)部服務(wù)調(diào)用也同樣如此。SSL加密技術(shù)將在很大程度上影響node.js的性能。我們已經(jīng)花時間調(diào)整我們的對外服務(wù)，并充分地利用他們。下面是一些我們發(fā)現(xiàn)能顯著地提高SSL對外性能的SSL配置調(diào)整清單。
SSL密碼
開箱即用，Node.js 的SSL使用一組非常強大的密碼算法。特別是，迪菲赫爾曼密鑰交換和橢圓曲線算法是極其昂貴的。而且當(dāng)你在默認(rèn)配置中用了太多的對外SSL調(diào)用，Node.js的性能將從根本上得到削弱。為了得到它到底有多慢這個結(jié)論，這兒有個服務(wù)調(diào)用的CPU樣本：
918834.0ms 100.0% 0.0 node (91770) 911376.0ms 99.1% 0.0 start 911376.0ms 99.1% 0.0 node::Start 911363.0ms 99.1% 48.0 uv_run 909839.0ms 99.0% 438.0 uv__io_poll 876570.0ms 95.4% 849.0 uv__stream_io 873590.0ms 95.0% 32.0 node::StreamWrap::OnReadCommon 873373.0ms 95.0% 7.0 node::MakeCallback 873265.0ms 95.0% 15.0 node::MakeDomainCallback 873125.0ms 95.0% 61.0 v8::Function::Call 873049.0ms 95.0% 13364.0 _ZN2v88internalL6InvokeEbNS0 832660.0ms 90.6% 431.0 _ZN2v88internalL21Builtin 821687.0ms 89.4% 39.0 node::crypto::Connection::ClearOut 813884.0ms 88.5% 37.0 ssl23_connect 813562.0ms 88.5% 54.0 ssl3_connect 802651.0ms 87.3% 35.0 ssl3_send_client_key_exchange 417323.0ms 45.4% 7.0 EC_KEY_generate_key 383185.0ms 41.7% 12.0 ecdh_compute_key 1545.0ms 0.1% 4.0 tls1_generate_master_secret 123.0ms 0.0% 4.0 ssl3_do_write ...
讓我們重點關(guān)注一下密鑰的生成：
802651.0ms 87.3% 35.0 ssl3_send_client_key_exchange 417323.0ms 45.4% 7.0 EC_KEY_generate_key 383185.0ms 41.7% 12.0 ecdh_compute_key
這個調(diào)用87%的時間都花在了生成密鑰上！
這些密碼能被改變以減少密集的計算。這個想法已經(jīng)在https（或代理）得以實現(xiàn)了。例如：
var agent = new https.Agent({
"key": key,
"cert": cert,
"ciphers": "AES256-GCM-SHA384"
});
上面的密鑰已經(jīng)沒用昂貴的迪菲赫爾曼密鑰交換。用相似的東西代替之后，在下面的樣例中我們能看到顯著的變化：
... 57945.0ms 32.5% 16.0 ssl3_send_client_key_exchange 28958.0ms 16.2% 9.0 generate_key 26827.0ms 15.0% 2.0 compute_key ...
通過OpenSSL文檔，你可以學(xué)習(xí)更多關(guān)于密碼串的東西。
SSL會話恢復(fù)
如果您的服務(wù)器支持SSL會話恢復(fù)，那么你可以通過https（或代理）來傳遞會話。你也可以將代理的createConnection函數(shù)包裹起來：
var createConnection = agent.createConnection;
agent.createConnection = function (options) {
options.session = session;
return createConnection.call(agent, options);
};
通過給連接增加簡短的握手機制，會話恢復(fù)能降低連接數(shù)的使用。
保持活動
允許代理保持活動將緩和SSL握手。一個保持活動的代理，比如agentkeepalive可以修復(fù)結(jié)點保持活動的問題，但在Node0.12中它是非必須的。
另一個需要銘記在心的東西是代理的maxSockets，這個值高的話能對性能造成負(fù)面的影響。在你創(chuàng)建的對外連接數(shù)量的基礎(chǔ)上控制你的maxSockets值。
Slab的大小
tls.SLAB_BUFFER_SIZE決定了被tls客戶端（服務(wù)器）使用的slab緩沖區(qū)的分配大小。它的大小默認(rèn)為10MB。
這些分配的區(qū)間將會擴展你的rss且會增加垃圾回收的時間。這意味著高容量將會影響到性能。把這個容量調(diào)整到一個比較低的值可以改善內(nèi)存和垃圾收集的性能。在0.12 版本中，slab的分配已經(jīng)得到改善了，沒有必須再調(diào)整了。
SSL在0.12中近期的改變
測試Fedor的SSL增強版。
測試說明
運行一個作為SSL服務(wù)代理的http服務(wù)，全部運行在本機上。
v0.10.22
Running 10s test @ http://127.0.0.1:3000/ 20 threads and 20 connections Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev Latency 69.38ms 30.43ms 268.56ms 95.24% Req/Sec 14.95 4.16 20.00 58.65% 3055 requests in 10.01s, 337.12KB read Requests/sec: 305.28 Transfer/sec: 33.69KB
v0.11.10-pre (從主版本構(gòu)建)
Running 10s test @ http://127.0.0.1:3000/ 20 threads and 20 connections Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev Latency 75.87ms 7.10ms 102.87ms 71.55% Req/Sec 12.77 2.43 19.00 64.17% 2620 requests in 10.01s, 276.33KB read Requests/sec: 261.86 Transfer/sec: 27.62KB
這沒有太多的區(qū)別，但這應(yīng)歸于默認(rèn)密碼，所以讓我們調(diào)整密碼的代理選項。例如：
var agent = new https.Agent({
"key": key,
"cert": cert,
"ciphers": "AES256-GCM-SHA384"
});
v0.10.22
Running 10s test @ http://localhost:3000/ 20 threads and 20 connections Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev Latency 59.85ms 6.77ms 95.71ms 77.29% Req/Sec 16.39 2.36 22.00 61.97% 3339 requests in 10.00s, 368.46KB read Requests/sec: 333.79 Transfer/sec: 36.83KB
v0.11.10-pre (從主版本構(gòu)建)
Running 10s test @ http://localhost:3000/ 20 threads and 20 connections Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev Latency 38.99ms 5.96ms 71.87ms 86.22% Req/Sec 25.43 5.70 35.00 63.36% 5160 requests in 10.00s, 569.41KB read Requests/sec: 515.80 Transfer/sec: 56.92KB
正如我們所見，經(jīng)過Fedor的修改，這有著巨大的區(qū)別：從0.10到0.12性能差不多差著2倍左右！
總結(jié)
有人可能會問“為什么不僅僅只是關(guān)掉SSL呢，關(guān)了之后它就會變得快起來”，且對于一些人來說這也是一種選擇。實際上，當(dāng)我問別人他們是如何解決SSL性能問題的時候這是比較有代表性的答案。但是，如果企業(yè)SSL要求的任何東西只增加不減少；且盡管已經(jīng)做了很多來改善Node.js中的SSL，性能調(diào)整仍然還是需要的。我希望上述的一些技藝能夠幫助你調(diào)整SSL用例性能。
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