提高NodeJS中SSL服务的性能
投稿：hebedich
在浏览互联网时，我们都知道，通过SSL进行加密是非常重要的。在贝宝（PayPal），安全是我们的首要任务。我们使用端到端的加密，不仅只是我们的公共网站，对于我们的内部服务调用也同样如此。SSL加密技术将在很大程度上影响node.js的性能。我们已经花时间调整我们的对外服务，并充分地利用他们。下面是一些我们发现能显著地提高SSL对外性能的SSL配置调整清单。
SSL密码
开箱即用，Node.js 的SSL使用一组非常强大的密码算法。特别是，迪菲赫尔曼密钥交换和椭圆曲线算法是极其昂贵的。而且当你在默认配置中用了太多的对外SSL调用，Node.js的性能将从根本上得到削弱。为了得到它到底有多慢这个结论，这儿有个服务调用的CPU样本：
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 ...
让我们重点关注一下密钥的生成：
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
这个调用87%的时间都花在了生成密钥上！
这些密码能被改变以减少密集的计算。这个想法已经在https（或代理）得以实现了。例如：
var agent = new https.Agent({
"key": key,
"cert": cert,
"ciphers": "AES256-GCM-SHA384"
});
上面的密钥已经没用昂贵的迪菲赫尔曼密钥交换。用相似的东西代替之后，在下面的样例中我们能看到显著的变化：
... 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 ...
通过OpenSSL文档，你可以学习更多关于密码串的东西。
SSL会话恢复
如果您的服务器支持SSL会话恢复，那么你可以通过https（或代理）来传递会话。你也可以将代理的createConnection函数包裹起来：
var createConnection = agent.createConnection;
agent.createConnection = function (options) {
options.session = session;
return createConnection.call(agent, options);
};
通过给连接增加简短的握手机制，会话恢复能降低连接数的使用。
保持活动
允许代理保持活动将缓和SSL握手。一个保持活动的代理，比如agentkeepalive可以修复结点保持活动的问题，但在Node0.12中它是非必须的。
另一个需要铭记在心的东西是代理的maxSockets，这个值高的话能对性能造成负面的影响。在你创建的对外连接数量的基础上控制你的maxSockets值。
Slab的大小
tls.SLAB_BUFFER_SIZE决定了被tls客户端（服务器）使用的slab缓冲区的分配大小。它的大小默认为10MB。
这些分配的区间将会扩展你的rss且会增加垃圾回收的时间。这意味着高容量将会影响到性能。把这个容量调整到一个比较低的值可以改善内存和垃圾收集的性能。在0.12 版本中，slab的分配已经得到改善了，没有必须再调整了。
SSL在0.12中近期的改变
测试Fedor的SSL增强版。
测试说明
运行一个作为SSL服务代理的http服务，全部运行在本机上。
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 (从主版本构建)
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
这没有太多的区别，但这应归于默认密码，所以让我们调整密码的代理选项。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 (从主版本构建)
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
正如我们所见，经过Fedor的修改，这有着巨大的区别：从0.10到0.12性能差不多差着2倍左右！
总结
有人可能会问“为什么不仅仅只是关掉SSL呢，关了之后它就会变得快起来”，且对于一些人来说这也是一种选择。实际上，当我问别人他们是如何解决SSL性能问题的时候这是比较有代表性的答案。但是，如果企业SSL要求的任何东西只增加不减少；且尽管已经做了很多来改善Node.js中的SSL，性能调整仍然还是需要的。我希望上述的一些技艺能够帮助你调整SSL用例性能。