Web服务器群集——Nginx企业级优化

Nginx企业级优化

配置Nginx隐藏版本号

在生产环境中，需要隐藏Nginx的版本号，以避免安全漏洞的泄漏
查看方法

• 使用fiddler工具在Windows客户端查看Nginx版本号
• 在CentOS系统中使用“curl -I 网址”命令查看
• Nginx隐藏版本号的方法
  • 修改配置文件法
    修改源码法

# 主配置文件
[root@lnmp conf]# vim nginx.conf
在http{
     }里面添加

server_tokens off;

# 打开浏览器测试 F12
Server: nginx

# 也可以在本地测试 curl -I
[root@lnmp conf]# curl -I http://192.168.188.188/
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Wed, 24 Mar 2021 02:04:03 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Connection: keep-alive
X-Powered-By: PHP/5.5.38

# 修改源码实现隐藏版本号	（可选）
[root@lnmp nginx]# vim /root/nginx-1.14.2/src/core/nginx.h
#define NGINX_VERSION  “1.1.1”，修改版本号为1.1.1
#define NGINX_VER  “IIS/”，修改软件类型为IIS

# 重新编译安装，隐藏版本信息
# 重启服务，访问网站使用curl -I 命令检测

通过浏览器查看发现版本号已经隐藏

修改nginx用户及组

• Nginx运行时进程需要有用户与组的支持，以实现对网站文件读取时进行访问控制
• Nginx默认使用nobody用户账号与组账号，一般也要进行修改
• 修改的方法
  • 编译安装时指定用户与组
    修改配置文件指定用户与组

# 编译时设置
--user=nginx
--group=nginx

# 修改配置文件
# 原本是 #user  nobody; 改成
user nginx nginx;

设置网页缓存时间

• 当Nginx将网页数据返回给客户端后，可设置缓存的时间，以方便在日后进行相同内容的请求时直接返回，避免重复请求，加快了访问速度
• 一般针对静态网页设置，对动态网页不设置缓存时间
• 可在Windows客户端中使用fiddler查看网页缓存时间

# 修改主配置文件	在location段加入expires 参数
location ~ \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
        {
     
                expires 30d;
        }
        location ~ \.(js|css)$
        {
     
                expires 1h;
        }

# 写入测试页面
# 在index.html里面添加图片
<img src="./mao.jpg"/>

打开浏览器查看

Nginx的日志切割

• 随着Nginx运行时间增加，日志也会增加。为了方便掌握Nginx运行状态，需要时刻关注Nginx日志文件
  太大的日志文件对监控是一个大灾难

• 定期进行日志文件的切割

• Nginx自身不具备日志分割处理的功能，但可以通过Nginx信号控制功能的脚本实现日志的自动切割，并通过Linux的计划任务周期性地进行日志切割

# 编写脚本进行日志切割
# vim fenge.sh

#!/bin/bash
# nginx日志分割脚本 by stanZ 2021-3-24

d=$(date -d "-1 day" "+%Y%m%d")         # 昨天的日期
logs_path="/var/log/nginx"              # 分割后的日志存放文件路径
pid_path="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"      # nginx的pid文件路径
[ -d $logs_path ] || mkdir -p $logs_path        # 判断存放路径是否存在 如果不存在则创建
mv /usr/local/nginx/logs/access.log ${logs_path}/test.com-access.log-$d         # 将nginx产生的日志 重命名后移动到我们新的存放路径

# 用kill -USR1创建新日志文件/usr/local/nginx/logs/access.log
kill -USR1 $(cat $pid_path)     # 通过kill信号 重启nginx 产生新的当日文件
find $logs_path -mtime +30 |xargs rm -rf        # find超过30天的日志 将其全部删除

# 将脚本放入任务计划
[root@lnmp shell]# crontab -e
1 0 * * * /bin/bash /root/shell/fenge.sh	# 每日凌晨第1分钟时候执行

# 将系统任务重启并开机启动
[root@lnmp shell]# systemctl restart crond
[root@lnmp shell]# systemctl enable crond

执行脚本之后 /var/logs/nginx下有了新分割的日志

配置Nginx实现连接超时

在企业网站中，为了避免同一个客户长时间占用连接，造成资源浪费，可设置相应的连接超时参数，实现控制连接访问时间

超时参数讲解

• Keepalive_timeout
  • 设置连接保持超时时间，一般可只设置该参数，默认为75秒，可根据网站的情况设置，或者关闭，可在http段、server段、或者location段设置
• Client_header_timeout
  • 指定等待客户端发送请求头的超时时间
• Client_body_timeout
  • 设置请求体读超时时间

keepalive_timeout  65 180;  //连接保持超时时间，65为服务端超时时间，180为客户端超时时间，单位秒
    client_header_timeout 80;   //等待客户端发送请求头部的超时时间
    client_body_timeout 80;   //请求体读超时时间

更改Nginx运行进程数

在高并发场景，需要启动更多的Nginx进程以保证快速响应，以处理用户的请求，避免造成阻塞
可以使用ps aux命令查看Nginx运行进程的个数

• worker_processes：设置进程数，一般设为CPU的个数或者核数，在高并发的情况下可设置为CPU个数或者核数的2倍
• 查看CPU核数：cat /proc/cpuinfo | grep -c physical
• 默认情况下，nginx的多个进程可能更多的跑在一个CPU上，通过设置worker_cpu_affinity 0001 0010 0011 0100使每个进程分别由不同CPU核心处理（双核：0101 1010;）

# 查看服务器cpu核数
[root@lnmp conf]# cat /proc/cpuinfo |grep -c physical
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# 修改主配置文件
[root@lnmp conf]# vim nginx.conf
worker_processes  4;
worker_cpu_affinity 01 10 01 10;
# 开启了四个进程，它们分别对应着开启2个CPU内核

# 测试 没重启之前
[root@lnmp conf]# ps aux |grep nginx
root       1653  0.0  0.0  20548   704 ?        Ss   22:37   0:00 nginx: master process /usr/local/sbin/nginx
nginx      1655  0.0  0.0  22224  2740 ?        S    22:37   0:00 nginx: worker process
nginx      1656  0.0  0.0  22224  2484 ?        S    22:37   0:00 nginx: worker process

# 重启后
[root@lnmp conf]# ps aux |grep nginx
root       1771  0.0  0.0  20548   704 ?        Ss   23:03   0:00 nginx: master process /usr/local/sbin/nginx
nginx      1773  0.0  0.0  22224  2488 ?        S    23:03   0:00 nginx: worker process
nginx      1774  0.0  0.0  22224  2488 ?        S    23:03   0:00 nginx: worker process
nginx      1775  0.0  0.0  22224  2488 ?        S    23:03   0:00 nginx: worker process
nginx      1776  0.0  0.0  22224  2488 ?        S    23:03   0:00 nginx: worker process

详解

Nginx默认没有开启利用多核CPU,我们可以通过增加worker_cpu_affinity配置参数来充分利用多核CPU。CPU是任务处理，计算最关键的资源，CPU核越多，性能就越好。
配置Nginx多核CPU,worker_cpu_affinity使用方法和范例
1. 2核CPU，开启2个进程

worker_processes     2;
worker_cpu_affinity 01 10;

01表示启用第一个CPU内核，10表示启用第二个CPU内核
worker_cpu_affinity 01 10;表示开启两个进程，第一个进程对应着第一个CPU内核，第二个进程对应着第二个CPU内核。

2. 2核CPU,开启4个进程

worker_processes     4;
worker_cpu_affinity 01 10 01 10;

开启了四个进程，它们分别对应着开启2个CPU内核

3. 4核CPU，开户4个进程

worker_processes     4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

0001表示启用第一个CPU内核，0010表示启用第二个CPU内核，依此类推

4. 4核CPU，开启2个进程

worker_processes     2;
worker_cpu_affinity 0101 1010;

0101表示开启第一个和第三个内核，1010表示开启第二个和第四个内核
2个进程对应着四个内核
worker_cpu_affinity配置是写在/etc/nginx/nginx.conf里面的。
2核是 01，四核是0001，8核是00000001，有多少个核，就有几位数，1表示该内核开启，0表示该内核关闭。

5. 8核CPU，开户8个进程

worker_processes     8;
worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

0001表示启用第一个CPU内核，0010表示启用第二个CPU内核，依此类推

worker_processes最多开启8个，8个以上性能提升不会再提升了，而且稳定性变得更低，所以8个进程够用了。
配置完毕后，重启nginx ，执行/etc/init.d/nginx restart

配置Nginx实现网页压缩功能

Nginx的ngx_http_gzip_module压缩模块提供对文件内容压缩的功能

允许Nginx服务器将输出内容在发送客户端之前进行压缩，以节约网站带宽，提升用户的访问体验，默认已经安装

可在配置文件中加入相应的压缩功能参数对压缩性能进行优化

压缩模块：ngx_http_gzip_module，默认已安装

压缩功能参数讲解

• gzip on：开启gzip压缩输出
• gzip_min_length 1k：用于设置允许压缩的页面最小字节数
• gzip_buffers 4 16k：表示申请4个单位为16k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
• zip_http_version 1.0：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，但处理最慢，也比较消耗服务器CPU资源
• gzip_comp_level 2：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，但处理速度最慢，使用默认即可
• gzip_types text/plain：压缩类型，是就对哪些网页文档启用压缩功能
• gzip_vary on：选项可以让前端的缓存服务器缓存经过gzip压缩的页面

# 修改主配置文件
在http{
     }里面添加
	gzip  on;
    gzip_min_length 1k;
    gzip_buffers 4 16k;
    gzip_comp_level 5;
    gzip_types text/plain;
    gzip_vary on;

# 打开网页测试

配置Nginx实现防盗链

在企业网站服务中，一般都要配置防盗链功能，以避免网站内容被非法盗用，造成经济损失

Nginx防盗链功能也非常强大。默认情况下，只需要进行简单的配置，即可实现防盗链处理

IP地址	域名
192.168.188.188	源主机
192.168.188.132	盗链主机

# 盗链主机设置盗链图片
<img src="http://192.168.188.188/mao.jpg">

# 查看源主机日志
# 发现 192.168.188.132 盗链图片
192.168.188.1 - - [23/Mar/2021:23:24:29 -0400] "GET /mao.jpg HTTP/1.1" 200 136764 "http://192.168.188.132/" "M
ozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:82.0) Gecko/20100101 Firefox/82.0"

# 配置防盗链
# 在对应的server{}里面设置

location ~ \.(jpg|gif|png|swf|flv|wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar)$ {
     
                valid_referers 192.168.188.188;
                if ($invalid_referer) {
     
                return 403;
                }
        }
        
# 配置说明
# valid_referers：设置信任的网站，即能引用相应图片的网站
# none：浏览器中referer为空的情况，就是直接在浏览器访问图片
# blocked：referer不为空的情况，但是值被代理或防火墙删除了，这些值不以http://或者https://开头后面的网址或者域名：referer中包含相关字符串的网址

# if语句：如果链接的来源域名不在valid_referers所列出的列表中，$invalid_referer为1，则执行后面的操作，即进行重写或返回403页面

浏览器清除缓存 然后再次访问
图片已经不能显示了

防盗链成功

对FPM模块进行参数优化

• Nginx的PHP解析功能实现如果是交由FPM处理的，为了提高PHP的处理速度，可对FPM模块进行参数的调整

• FPM模块参数调整，要根据服务器的内存与服务负载进行调整

• 启动fpm进程方式 有两种

  • static：将产生固定数量的fpm进程 static使用pm.max_children指定启动进程数
  • dynamic：将以动态的方式产生fpm进程 dynamic根据服务器内存与服务负载进行调整
  • 通过pm参数指定

• FPM优化参数讲解

• Static的方式的参数

  • pm.max_children：指定启动的进程数量

• Dynamic方式的参数

  • pm.max_children：指定启动的进程数量最大的数量
    pm.start_servers：动态方式下初始的fpm进程数量
    pm.min_spare_servers：动态方式下最小的fpm空闭进程数
    pm.max_spare_servers：动态方式下最大的fpm空闭进程数

• 动态方式因为会结束掉多余的进程，可以回收释放一些内存，所以推荐在内存较少的服务器或者VPS上使用。具体最大数量根据 内存/20M 得到。（比如说512M，建议pm.max_spare_servers设置为20（512*0.8/20）。至于pm.min_spare_servers，则建议根据服务器的负载情况来设置，比较合适的值在5~10之间。）

• 对于比较大内存的服务器来说，设置为静态的话会提高效率。（比如说2GB内存的服务器，可以设置为50；4GB内存可以设置为100等。）

本机实例

# 编辑php-fpm配置文件
[root@lnmp logs]# cd /usr/local/php5/etc
[root@lnmp etc]# vim php-fpm.conf

# 我的主机内存4g  因此这样配置
pm = dynamic	# 动态模式
pm.max_children = 40	# 最多40个进程
pm.start_servers = 10	# php-fpm启动时候有10个进程
m.min_spare_servers = 5	# 最小空闲5个进程
pm.max_spare_servers = 10	# 最大空闲10个进程