前言

在web應(yīng)用中，為了節(jié)省流量，降低傳輸數(shù)據(jù)大小，提高傳輸效率，常用的壓縮方式一般都是gzip，今天我們來(lái)介紹另外一種更高效的壓縮方式brotli。

Brotli 是基于LZ77算法的一個(gè)現(xiàn)代變體、霍夫曼編碼和二階上下文建模。Google軟件工程師在2015年9月發(fā)布了包含通用無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮的Brotli增強(qiáng)版本，特別側(cè)重于HTTP壓縮。

注意：使用算法的前提是啟用了 https，因?yàn)?http 請(qǐng)求中 request header 里的 Accept-Encoding: gzip, deflate 是沒(méi)有 br 的。
關(guān)于Brotli 算法詳細(xì)請(qǐng)查看：https://link.zhihu.com/?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Brotli

瀏覽器對(duì)brotli協(xié)議的支持

各種壓縮算法的在不同level下的比較

從圖中可以看出brotli vs gzip 的壓縮算法 總體來(lái)說(shuō)brotli的總體性能更好，尤其是解壓速度。我們?cè)谶x擇brotli算法或gzip時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)優(yōu)

下載Brotli

google/ngx_brotli 從 16年12月的版本起，開(kāi)始內(nèi)置google/brotli，所以我們不需要額外編譯bagder/libbrotli庫(kù)，讓安裝變得簡(jiǎn)單起來(lái)。 我們將google/ngx_brotli下載并解壓到/usr/src/ngx_brotli目錄

cd /usr/src

git clone https://github.com/google/ngx_brotli.git

然后在下載google/brotli并解壓到/usr/src/ngx_brotli/deps/brotli

cd /usr/src/ngx_brotli/deps && rm -rf brotli
git clone git@github.com:google/brotli.git
cd /usr/src/ngx_brotli && git submodule update --init

編譯Brotli

nginx自1.9.11以后版本后支持動(dòng)態(tài)模塊，自此，給nginx添加模塊再也不用重新編譯nginx了，通過(guò)動(dòng)態(tài)模塊，你可以在運(yùn)行時(shí)有有選擇性的加載第三方或Nginx官方模塊。新的實(shí)現(xiàn)方式通過(guò)API模塊保持盡可能的向后兼容。

下載解壓nginx安裝包

請(qǐng)下載與當(dāng)前nginx版本相同的nginx安裝包。nginx官方下載地址：http://nginx.org/en/download.html。 這里假設(shè)當(dāng)前服務(wù)器nginx是1.14.2版本。

可通過(guò)命令，獲取當(dāng)前nginx版本

nginx -v

輸出

nginx version: nginx/1.14.2

下載nginx安裝包

cd /usr/src
wget http://59.80.44.46/nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz

解壓安裝包

tar -xvf nginx-1.14.2.tar.gz

編譯動(dòng)態(tài)模塊

先進(jìn)入解壓后的nginx安裝包目錄，配置configure，然后用make modules。

cd nginx-1.14.2
./configure --with-compat --add-dynamic-module=/usr/src/ngx_brotli
make modules

參數(shù)語(yǔ)法：--add-dynamic-module=[模塊源碼所在目錄的絕對(duì)路徑]

等運(yùn)行完成后，查看編譯好的模塊

ls objs/*.so

輸出：

objs/ngx_http_brotli_filter_module.so objs/ngx_http_brotli_static_module.so

將編譯好的模塊文件復(fù)制到nginx動(dòng)態(tài)模塊加載目錄

cp objs/{ngx_http_brotli_filter_module.so,ngx_http_brotli_static_module.so} /etc/nginx/modules

注冊(cè)Brotli模塊

為了方便管理nginx動(dòng)態(tài)模塊，建議新建一個(gè)modules.conf文件，單獨(dú)管理動(dòng)態(tài)模塊。

touch /etc/nginx/modules.conf

在/etc/nginx/nginx.conf配置文件里引入modules.conf文件，找到以下內(nèi)容并修改：

pid /var/run/nginx.pid;

include /etc/nginx/modules.conf;

打開(kāi)/etc/nginx/modules.conf，注冊(cè)剛才編譯好的 Brotli 模塊。

# Brotli模塊
load_module modules/ngx_http_brotli_filter_module.so;
load_module modules/ngx_http_brotli_static_module.so;

啟用Brotli壓縮

Brotli和gzip是可以并存的，無(wú)需關(guān)閉gzip。

在/etc/nginx/nginx.conf開(kāi)啟Brotli：

http {
  ...
  # gzip
  gzip on;
  gzip_min_length 1k;
  gzip_buffers 4 32k;
  gzip_http_version 1.1;
  gzip_comp_level 5;
  gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript application/javascript;
  gzip_vary on;
  gzip_proxied any;
  gzip_disable "MSIE [1-6]\.";

  # brotli
  brotli on;
  brotli_comp_level 6;
  brotli_buffers 16 8k;
  brotli_min_length 20;
  brotli_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript application/javascript image/svg+xml;
  ...
}

gzip與brotli的配置詳情

gzip調(diào)優(yōu)
使用gzip壓縮功能，可能為我們節(jié)約帶寬，加快傳輸速度，有更好的體驗(yàn)，也為我們節(jié)約成本，所以說(shuō)這是一個(gè)重點(diǎn)。 關(guān)于gzip詳細(xì)介紹可點(diǎn)擊這里;

gzip on 開(kāi)啟gzip壓縮功能。

gzip_min_length 1k

設(shè)置允許壓縮的頁(yè)面最小字節(jié)數(shù)，頁(yè)面字節(jié)數(shù)從header頭的Content-Length中獲取，默認(rèn)值是 0 ，不管頁(yè)面多大都進(jìn)行壓縮，建議設(shè)置成大于 1K ，如果小與1K可能會(huì)越壓越大。

gzip_buffers

壓縮緩沖區(qū)大小，表示申請(qǐng)4個(gè)單位為32K的內(nèi)存作為壓縮結(jié)果流緩存，默認(rèn)值是申請(qǐng)與原始數(shù)據(jù)大小相同的內(nèi)存空間來(lái)存儲(chǔ)gzip壓縮結(jié)果。

gzip_http_version 1.1

壓縮版本，用于設(shè)置識(shí)別HTTP協(xié)議版本，默認(rèn)是 1.1 ，目前大部分瀏覽器已經(jīng)支持GZIP解壓，使用默認(rèn)即可。

gzip_comp_level 5

壓縮比例，用來(lái)指定gzip壓縮比，1壓縮比最小，處理速度最快，9壓縮比最大，傳輸速度快，但是處理慢，也比較消耗CPU資源。推薦設(shè)置為 5 。

gzip_types

用來(lái)指定壓縮的類(lèi)型，text/html類(lèi)型總是會(huì)被壓縮。

gzip_vary on

和http頭有關(guān)系，加個(gè)vary頭，給代理服務(wù)器用的，有的瀏覽器支持壓縮，有的不支持，所以避免浪費(fèi)不支持的也壓縮，所以根據(jù)客戶(hù)端的HTTP頭來(lái)判斷，是否需要壓縮。

gzip_proxied any

nginx作為反向代理的時(shí)候啟用，開(kāi)啟或者關(guān)閉后端服務(wù)器返回的結(jié)果，匹配的前提是后端服務(wù)器必須要返回包含Via的header頭。默認(rèn)是 off 。 可選參數(shù)值：

• off 關(guān)閉所有的代理結(jié)果數(shù)據(jù)的壓縮
• expired 啟用壓縮，如果header頭中包含 Expires 頭信息
• no-cache 啟用壓縮，如果header頭中包含 Cache-Control:no-cache 頭信息
• no-store 啟用壓縮，如果header頭中包含 Cache-Control:no-store 頭信息
• private 啟用壓縮，如果header頭中包含 Cache-Control:private 頭信息
• no_last_modified 啟用壓縮,如果header頭中不包含 Last-Modified 頭信息
• no_etag 啟用壓縮 ,如果header頭中不包含 ETag 頭信息
• auth 啟用壓縮 , 如果header頭中包含 Authorization 頭信息
• any 無(wú)條件啟用壓縮

gzip_disable

禁用IE6的gzip壓縮。 IE6對(duì)gzip的壓縮支持很不好，會(huì)造成頁(yè)面的假死。為了避免IE6出現(xiàn)問(wèn)題，建議加上這個(gè)參數(shù)。

brotli調(diào)優(yōu)

Google 認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的時(shí)間是寶貴的，他們的時(shí)間不應(yīng)該消耗在漫長(zhǎng)的網(wǎng)頁(yè)加載中，因此在 2015 年 9 月 Google 推出了無(wú)損壓縮算法 Brotli。Brotli 通過(guò)變種的 LZ77 算法、Huffman 編碼以及二階文本建模等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，與其他壓縮算法相比，它有著更高的壓塑壓縮效率。 關(guān)于brotli詳細(xì)介紹可點(diǎn)擊這里;

注：如果未安裝brotli模塊，此部分配置項(xiàng)無(wú)需配置，可略過(guò)。

brotli on

開(kāi)啟brotli壓縮功能。

brotli_comp_level 6

壓縮比例，用來(lái)指定brotli壓縮比，1 壓縮比最小，處理速度最快，11 壓縮比最大，傳輸速度快，但是處理慢，也比較消耗CPU資源。默認(rèn)值為 6 ,使用默認(rèn)值即可。

brotli_buffers 16 8k

設(shè)置用于壓縮響應(yīng)的緩沖區(qū)number和size。默認(rèn)情況下，緩沖區(qū)大小等于一個(gè)內(nèi)存頁(yè)面。 默認(rèn)值：32 4k|16 8k。

brotli_min_length 20

設(shè)置length要壓縮的響應(yīng)的最小值，長(zhǎng)度僅由Content-Length響應(yīng)頭字段確定。默認(rèn)為 20 。

brotli_types

用來(lái)指定壓縮的類(lèi)型，text/html類(lèi)型總是會(huì)被壓縮。

gzip與brotli的配置詳情在反向代理配置文件代碼中添加：

proxy_set_header Accept-Encoding "";

范例：

server {
  ...
  location / {
    ...
    proxy_set_header Accept-Encoding "";
    ...
  }
  ...
}

重啟nginx，使其配置生效

systemctl restart nginx

Brotli 壓縮只能在https中生效，因?yàn)?在 http 請(qǐng)求中 request header 里的 Accept-Encoding: gzip, deflate 是沒(méi)有 br 的。
清理臨時(shí)文件

要養(yǎng)成好習(xí)慣，每次編譯完后都要把應(yīng)用包解壓出來(lái)的文件或目錄進(jìn)行刪除。

rm -rf /usr/src/{nginx-1.14.2/,ngx_brotli/}

最后檢查是否生效

打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)，用chrome開(kāi)發(fā)者工具調(diào)試，在Network一欄會(huì)發(fā)現(xiàn)有content-encoding:br，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)耗時(shí)也會(huì)明顯減少。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。