Nginx开启Brotli压缩算法实现过程详解

前言

在web应用中，为了节省流量，降低传输数据大小，提高传输效率，常用的压缩方式一般都是gzip，今天我们来介绍另外一种更高效的压缩方式brotli。

brotli 是基于lz77算法的一个现代变体、霍夫曼编码和二阶上下文建模。google软件工程师在2015年9月发布了包含通用无损数据压缩的brotli增强版本，特别侧重于http压缩。

注意：使用算法的前提是启用了 https，因为 http 请求中 request header 里的 accept-encoding: gzip, deflate 是没有 br 的。
关于brotli 算法详细请查看：https://link.zhihu.com/?target=https%3a//en.wikipedia.org/wiki/brotli

浏览器对brotli协议的支持

各种压缩算法的在不同level下的比较

从图中可以看出brotli vs gzip 的压缩算法 总体来说brotli的总体性能更好，尤其是解压速度。我们在选择brotli算法或gzip时，需要根据实际场景进行调优

下载brotli

google/ngx_brotli 从 16年12月的版本起，开始内置google/brotli，所以我们不需要额外编译bagder/libbrotli库，让安装变得简单起来。 我们将google/ngx_brotli下载并解压到/usr/src/ngx_brotli目录

cd /usr/src

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

然后在下载google/brotli并解压到/usr/src/ngx_brotli/deps/brotli

cd /usr/src/ngx_brotli/deps && rm -rf brotli
git clone [e-mail]:google/brotli.git
cd /usr/src/ngx_brotli && git submodule update --init

编译brotli

nginx自1.9.11以后版本后支持动态模块，自此，给nginx添加模块再也不用重新编译nginx了，通过动态模块，你可以在运行时有有选择性的加载第三方或nginx官方模块。新的实现方式通过api模块保持尽可能的向后兼容。

下载解压nginx安装包

请下载与当前nginx版本相同的nginx安装包。nginx官方下载地址：。 这里假设当前服务器nginx是1.14.2版本。

可通过命令，获取当前nginx版本

nginx -v

输出

nginx version: nginx/1.14.2

下载nginx安装包

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

解压安装包

tar -xvf nginx-1.14.2.tar.gz

编译动态模块

先进入解压后的nginx安装包目录，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

参数语法：--add-dynamic-module=[模块源码所在目录的绝对路径]

等运行完成后，查看编译好的模块

ls objs/*.so

输出：

objs/ngx_http_brotli_filter_module.so objs/ngx_http_brotli_static_module.so

将编译好的模块文件复制到nginx动态模块加载目录

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

注册brotli模块

为了方便管理nginx动态模块，建议新建一个modules.conf文件，单独管理动态模块。

touch /etc/nginx/modules.conf

在/etc/nginx/nginx.conf配置文件里引入modules.conf文件，找到以下内容并修改：

pid /var/run/nginx.pid;

include /etc/nginx/modules.conf;

打开/etc/nginx/modules.conf，注册刚才编译好的 brotli 模块。

# brotli模块
load_module modules/ngx_http_brotli_filter_module.so;
load_module modules/ngx_http_brotli_static_module.so;

启用brotli压缩

brotli和gzip是可以并存的，无需关闭gzip。

在/etc/nginx/nginx.conf开启brotli：

gzip与brotli的配置详情

gzip调优
使用gzip压缩功能，可能为我们节约带宽，加快传输速度，有更好的体验，也为我们节约成本，所以说这是一个重点。 关于gzip详细介绍可点击这里;

gzip on 开启gzip压缩功能。

gzip_min_length 1k

设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头的content-length中获取，默认值是 0 ，不管页面多大都进行压缩，建议设置成大于 1k ，如果小与1k可能会越压越大。

gzip_buffers

压缩缓冲区大小，表示申请4个单位为32k的内存作为压缩结果流缓存，默认值是申请与原始数据大小相同的内存空间来存储gzip压缩结果。

gzip_http_version 1.1

压缩版本，用于设置识别http协议版本，默认是 1.1 ，目前大部分浏览器已经支持gzip解压，使用默认即可。

gzip_comp_level 5

压缩比例，用来指定gzip压缩比，1压缩比最小，处理速度最快，9压缩比最大，传输速度快，但是处理慢，也比较消耗cpu资源。推荐设置为 5 。

gzip_types

用来指定压缩的类型，text/html类型总是会被压缩。

gzip_vary on

和http头有关系，加个vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，所以避免浪费不支持的也压缩，所以根据客户端的http头来判断，是否需要压缩。

gzip_proxied any

nginx作为反向代理的时候启用，开启或者关闭后端服务器返回的结果，匹配的前提是后端服务器必须要返回包含via的header头。默认是 off 。 可选参数值：

• off 关闭所有的代理结果数据的压缩
• expired 启用压缩，如果header头中包含 expires 头信息
• no-cache 启用压缩，如果header头中包含 cache-control:no-cache 头信息
• no-store 启用压缩，如果header头中包含 cache-control:no-store 头信息
• private 启用压缩，如果header头中包含 cache-control:private 头信息
• no_last_modified 启用压缩,如果header头中不包含 last-modified 头信息
• no_etag 启用压缩 ,如果header头中不包含 etag 头信息
• auth 启用压缩 , 如果header头中包含 authorization 头信息
• any 无条件启用压缩

gzip_disable

禁用ie6的gzip压缩。 ie6对gzip的压缩支持很不好，会造成页面的假死。为了避免ie6出现问题，建议加上这个参数。

brotli调优

google 认为互联网用户的时间是宝贵的，他们的时间不应该消耗在漫长的网页加载中，因此在 2015 年 9 月 google 推出了无损压缩算法 brotli。brotli 通过变种的 lz77 算法、huffman 编码以及二阶文本建模等方式进行数据压缩，与其他压缩算法相比，它有着更高的压塑压缩效率。 关于brotli详细介绍可点击这里;

注：如果未安装brotli模块，此部分配置项无需配置，可略过。

brotli on

开启brotli压缩功能。

brotli_comp_level 6

压缩比例，用来指定brotli压缩比，1 压缩比最小，处理速度最快，11 压缩比最大，传输速度快，但是处理慢，也比较消耗cpu资源。默认值为 6 ,使用默认值即可。

brotli_buffers 16 8k

设置用于压缩响应的缓冲区number和size。默认情况下，缓冲区大小等于一个内存页面。 默认值：32 4k|16 8k。

brotli_min_length 20

设置length要压缩的响应的最小值，长度仅由content-length响应头字段确定。默认为 20 。

brotli_types

用来指定压缩的类型，text/html类型总是会被压缩。

gzip与brotli的配置详情在反向代理配置文件代码中添加：

proxy_set_header accept-encoding "";

范例：

重启nginx，使其配置生效

systemctl restart nginx

brotli 压缩只能在https中生效，因为 在 http 请求中 request header 里的 accept-encoding: gzip, deflate 是没有 br 的。
清理临时文件

要养成好习惯，每次编译完后都要把应用包解压出来的文件或目录进行删除。

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

最后检查是否生效

打开网页，用chrome开发者工具调试，在network一栏会发现有content-encoding:br，同时网络耗时也会明显减少。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。