Центр знаний DevOps
Центр знаний DevOps

Освоение сжатия Nginx: Gzip против Brotli для производительности веб-сайтов

Освойте сжатие контента Nginx, сравнивая алгоритмы Gzip и Brotli. Изучите практические директивы конфигурации для их включения, поймите компромиссы в производительности и откройте для себя лучшие практики, такие как использование статических файлов Brotli для значительного сокращения трафика и ускорения доставки контента на ваших веб-серверах.

51 просмотров

Освоение сжатия Nginx: Gzip против Brotli для производительности веба

Оптимизация производительности веба имеет решающее значение для удержания пользователей и позиций в SEO. Одним из наиболее эффективных способов уменьшения задержки и потребления пропускной способности является сжатие веб-ресурсов перед их отправкой клиенту. Nginx, высокопроизводительный веб-сервер, предлагает надежную поддержку сжатия контента через два основных модуля: Gzip и более современный Brotli.

В этом руководстве мы рассмотрим, как эти методы сжатия работают в Nginx, подробно опишем их настройку и предоставим прямое сравнение, которое поможет вам решить, какой алгоритм лучше всего соответствует вашей инфраструктуре и целям производительности. Освоение сжатия обеспечивает более быструю загрузку и лучший пользовательский опыт, независимо от скорости соединения пользователей.

Понимание веб-сжатия в Nginx

Сжатие работает путем поиска повторяющихся шаблонов в данных (таких как HTML, CSS или JavaScript файлы) и замены их более короткими ссылками. Это уменьшает общий размер файла, передаваемого по сети. Nginx выступает в роли посредника, динамически применяя выбранный алгоритм сжатия перед отправкой данных в браузер.

Обычно Nginx требует, чтобы модуль ngx_http_gzip_module (Gzip) или ngx_http_brotli_module (Brotli) был скомпилирован в бинарный файл. Большинство современных готовых пакетов Nginx по умолчанию включают поддержку Gzip, в то время как Brotli часто требует явной установки или флагов компиляции.

Предварительные требования

Убедитесь, что ваша установка Nginx поддерживает Brotli, если вы планируете его использовать. Вы часто можете проверить доступность Brotli, выполнив команду:

nginx -V 2>&1 | grep --color=always brotli

Если вывод показывает --with-http_brotli_module, вы готовы продолжить.

1. Настройка сжатия Gzip

Gzip — это зрелый, широко поддерживаемый стандарт для сжатия контента. Он обеспечивает хороший баланс между коэффициентом сжатия и накладными расходами на ЦП.

Включение Gzip в конфигурации Nginx

Настройки Gzip обычно размещаются внутри блоков http, server или location вашего конфигурационного файла Nginx (nginx.conf или подключаемых конфигурационных файлов).

Для включения сжатия Gzip используйте следующие директивы:

http {
    # Включить сжатие Gzip
    gzip on;

    # Установить минимальный размер ответа для сжатия (байты)
    # Сжимать только файлы размером более 1000 байт
    gzip_min_length 1000;

    # Уровень сжатия (1=самое быстрое/низкое сжатие, 9=самое медленное/высокое сжатие)
    gzip_comp_level 6;

    # Указать типы MIME для сжатия
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript image/svg+xml;

    # Рекомендуется: Отправлять заголовок Vary: Accept-Encoding, чтобы прокси-серверы кэшировали как сжатые, так и несжатые версии
    gzip_vary on;

    # Рекомендуется: Добавить заголовок gzip для идентификации
    gzip_proxied any;
}

Объяснение ключевых директив Gzip:

  • gzip on;: Активирует модуль Gzip.
  • gzip_comp_level: Установка значения между 4 и 6 часто является оптимальной точкой для производительности. Более высокие уровни экономят больше пропускной способности, но увеличивают использование ЦП на сервере.
  • gzip_types: Критически важно никогда не сжимать уже сжатые форматы, такие как изображения (.jpg, .png, .gif) или видео.

2. Настройка сжатия Brotli

Brotli — это более новый алгоритм сжатия, разработанный Google. Он, как правило, обеспечивает значительно лучшие коэффициенты сжатия, чем Gzip (часто файлы на 15–25% меньше) при аналогичных или немного более высоких затратах ЦП, особенно для предварительно сжатых файлов или кэша.

Включение Brotli в конфигурации Nginx

Конфигурация Brotli использует схожие директивы, но заменяет gzip на brotli.

brotli on;
brotli_comp_level 6; # Обычно рекомендуется от 4 до 8
brotli_static on; # Включает отдачу предварительно сжатых файлов .br, если они доступны
brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript application/x-javascript text/xml;

Важное замечание о предварительном сжатии (brotli_static):

Сжатие Brotli может быть ресурсоемким для ЦП при выполнении «на лету» для каждого запроса. Общей лучшей практикой является предварительное сжатие ресурсов с помощью выделенного автономного инструмента (например, утилиты командной строки brotli) и сохранение версии .br рядом с исходным файлом (например, style.css и style.css.br).

Установка brotli_static on; предписывает Nginx проверить, существует ли предварительно сжатый файл .br для запрошенного ресурса, и отдать его напрямую, если клиент поддерживает Brotli, полностью минуя обработку в реальном времени.

3. Gzip против Brotli: Как сделать правильный выбор

Выбор между Gzip и Brotli в значительной степени зависит от поддержки клиентом и ресурсов вашего сервера.

Функция Gzip Brotli Рекомендация
Коэффициент сжатия Хороший Отличный (на 15–25% лучше) Побеждает Brotli
Нагрузка на ЦП (на лету) Низкая Умеренная/Высокая Gzip легче
Поддержка клиентами Повсеместная (Все современные браузеры) Очень высокая (Большинство современных браузеров) Gzip надежнее для поддержки устаревших систем
Предварительное сжатие Возможно, но менее распространено Настоятельно рекомендуется (brotli_static) Используйте предварительно сжатый Brotli, если это возможно

Гибридный подход: лучшая практика

Самая надежная современная конфигурация использует гибридную настройку, отдавая приоритет Brotli для современных клиентов, но предоставляя Gzip в качестве надежного запасного варианта.

  1. Приоритет Brotli: Настройте Brotli в первую очередь, часто используя brotli_static on; для скорости.
  2. Резерв на Gzip: Убедитесь, что Gzip включен и настроен для обработки клиентов, которые не поддерживают Brotli.

Nginx автоматически отдаст наилучший доступный вариант на основе заголовка Accept-Encoding, отправленного клиентом.

Пример гибридной конфигурации

Если ваша версия Nginx поддерживает оба модуля, вы можете включить их одновременно. Nginx определяет приоритет того, какой модуль обслуживает контент, на основе заголовков запроса клиента.

http {
    # --- Конфигурация Brotli (Более высокий приоритет/Лучшее сжатие) ---
    brotli on;
    brotli_comp_level 6;
    brotli_static on; # Критично для производительности с Brotli
    brotli_types text/plain application/javascript application/json;

    # --- Конфигурация Gzip (Резерв) ---
    gzip on;
    gzip_comp_level 5;
    gzip_vary on;
    gzip_proxied any;
    gzip_types text/css application/xml;

    # Примечание: Убедитесь, что списки MIME-типов не совпадают полностью, чтобы избежать непредвиденного поведения,
    # хотя Nginx, как правило, обрабатывает это интеллектуально.
}

Советы по настройке производительности

Независимо от выбранного алгоритма, придерживайтесь этих лучших практик для достижения максимального эффекта:

1. Проверка поддержки клиентом

Всегда подтверждайте, что клиент запросил сжатие с помощью заголовка Vary: Accept-Encoding. Если этот заголовок отсутствует, прокси-серверы могут некорректно кэшировать неверную версию файла. gzip_vary on; обрабатывает это для Gzip.

2. Избегайте чрезмерного сжатия

Никогда не устанавливайте gzip_comp_level или brotli_comp_level слишком высокими (например, 9 или 11), если только ваш сервер не испытывает серьезной нехватки ресурсов. Незначительное уменьшение размера файла редко оправдывает дополнительные такты ЦП, требуемые для расчета.

3. Кэширование предварительно сжатых файлов

Для Brotli использование brotli_static on; и предварительное сжатие ваших статических ресурсов дает самый большой прирост производительности. Это переносит нагрузку на ЦП со времени запроса на время развертывания.

4. Тестирование конфигурации

После изменения конфигурации Nginx всегда проверяйте синтаксис перед перезагрузкой:

sudo nginx -t

В случае успеха перезагрузите Nginx для применения изменений:

sudo systemctl reload nginx

Используйте онлайн-инструменты (такие как GTmetrix или WebPageTest), чтобы убедиться, что ответы действительно отправляются с заголовками Content-Encoding: gzip или Content-Encoding: br.

Заключение

Nginx предоставляет сложные инструменты для уменьшения объема данных, передаваемых через веб. В то время как Gzip остается универсально безопасным выбором, Brotli предлагает превосходную эффективность сжатия, что делает его предпочтительным современным стандартом, особенно при использовании brotli_static для предварительно сжатых ресурсов. Внедряя гибридный подход и соответствующим образом настраивая уровни сжатия, вы можете значительно улучшить время отклика вашего приложения и обеспечить первоклассную производительность.