优化NGINX的25种手段

原创

Leoheng00 2018-07-09 23:58:01 博主文章分类：日常运维 ©著作权

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系统环境：Centos6

理论： 1.关于NGINX Nginx是一个高性能且轻量级的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用NGINX作为门户的有百度、京东、新浪等等。

2.关于优化 Nginx可以作为正反向代理服务器，也可以作为负载均衡使用，而且是一个轻量级且高性能的服务器，所以肯定会出现高并发高流量的场景，而且安全问题一直处于被动状态，各种安全漏洞依然存在，为了减少被×××者影响服务器的正常运行，所以做了以下的优化。

实战：

1.隐藏版本信息

修改nginx配置文件在nginx.conf 在http模块下加入： server_tokens off;

2.防数据库被盗取实战

server下配置

    location ~* "\.(sql|bak|zip|tgz|tar.gz)$"{
               return  404;
     }

测试：

3.更改nginx服务的默认用户

第一种方法：

　直接更改配置文件nginx.conf.default参数，将默认的#user nobody;改为user www.www;

第二种方法：

　　直接在编译nginx的时候指定用户和用户组命令如下：　　./configure --prefix=/application/nginx-1.6.3 --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module

4.优化nginx进程个数的策略

在高并发、高访问量的web服务场景，需要事先启动好更多的nginx进程，以保证快速响应并处理大量并发用户的请求。　　worker_processes 1;一般调整到与CPU的颗数相同

　　(1)查看LInux可查看CPU个数及总核数

grep processor /proc/cpuinfo|wc -l

　　(2)查看CPU总颗数

grep 'physical id' /proc/cpuinfo |wc -l

　　(3)通过执行top命令，然后按数字1，即可显示所有的CPU核数 top命令按1键就会显示第一个的信息

5.优化绑定不同的nginx进程在不同的CPU上

默认情况下，nginx的进程跑在某一个CPU或CPU的某一个核上，导致nginx进程使用硬件的资源不均，本节的优化是不同的nginx进程给不同的CPU处理，充分有效的利用有效的硬件资源

　　四核cpu配置

worker_processes 4; worker_cpu_affinity 1000 0100 0010 0001;

　　双核配置

worker_processes 2; worker_cpu_affinity 0101 1010;

　　还有一个命令taskset 用来分配服务给CPU

6.nginx事件处理模型优化

nginx的连接处理机制在于不同的操作系统会采用不同的I/O模型，Linux下，nginx使用epoll的I/O多路复用模型，在freebsd使用kqueue的IO多路复用模型，在solaris使用/dev/pool方式的IO多路复用模型，在windows使用的icop等等。　　要根据系统类型不同选择不同的事务处理模型，选择有“use [ kqueue | rtsig |epool |dev/pool |select |pllo ];”我们使用的是Centos6.5的linux，因此将nginx的事件处理模型调整为epool模型。设置nginx的配置文件 events { worker_connections 51200; use epoll; } 官方说明：在不指定事件处理模型时，nginx默认会自动的选择最佳的事件处理模型服务

7.调整nginx单个进程允许的客户端最大连接数

参数语法：worker_connections number 默认配置：worker_connections 51200 放置位置：events 标签　　 events { worker_connections 1024; #一个worker进程的并发 } 总并发= worker_processes* worker_connections 如下：

8.配置nginx worker进程最大打开文件数

参数语法：worker_rlimit_nofile number 放置位置：主标签段说明：作用是改变worker processes能打开的最大文件数 worker_rlimit_nofile 65535; 这各参数受系统文件的最大打开数限制，解决方法： [root@leo conf]# cat /proc/sys/fs/file-max 文件系统最大可打开文件数 ulimit参数 -n指定最大打开文件数量查看当前最大打开文件数量： [root@leo conf]# ulimit -l 程序限制只能打开1024个文件使用# ulimit -n 8192调整一下

9开启高效文件传输模式

设置参数 sendfile on; sendfile参数用于开启文件的高效传输模式。同时将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指令设置为on，可防止网络及磁盘i/o阻塞，提升nginx工作效率。 http { 　　sendfile on; #放在http，server，location都可以 } 设置参数tcp_nopush；激活tcp_nopush参数可以允许把httpresponse header和文件的开始放在一个文件里发布，积极的作用是减少网络报文段的数量（只有sendfile on开启才生效）例：也可以设置以下参数

sendfile on; 
tcp_nopush on; 
tcp_nodelay on; 
server_tokens off; 
server_names_hash_bucket_size 128; 
server_names_hash_max_size 512; 
keepalive_timeout 65; 
client_header_timeout 15s; 
client_body_timeout 15s; 
send_timeout 60s;

10.fastcgi相关参数调优

fastcgi参数是配合nginx向后请求PHP动态引擎服务的相关参数。

fastcgi_connect_timeout 300; 
fastcgi_send_timeout 300; 
fastcgi_read_timeout 300; 
fastcgi_buffer_size 64k; 
fastcgi_buffers 4 64k; 
fastcgi_busy_buffers_size 128k; 
fastcgi_temp_file_write_size 256k;

11.配置nginx gzip压缩实现性能优化

提升网站用户体验：由于发给用户的内容小了，所以用户访问单位大小的页面就快了，用户体验就提升了　　节约网站带宽成本：由于数据时压缩传输的，因此，会消耗一些cpu资源压缩的对象：　　纯文本内容压缩比很高，因此，纯文本的内容最好要压缩　　被压缩的纯文本文件必须要大于1KB，由于压缩算法的特殊原因，极小的文件压缩反而变大　　图片、视频（流媒体）等文件尽量不要压缩，因为这些文件大多都是经过压缩的，如果再压缩很可能不会减小或减小很少，或者有可能增大，而在压缩时还会消耗大量的CPU、内存资源

参数介绍及配置说明： gzip on; 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #表示开启压缩功能 gzip_min_length 1k; 　　　　　　　　　　　　　　 #表示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，表示不管页面多大都进行压缩，建议设置成大于1K。如果小于1K可能会越压越大 gzip_buffers 4 16k;　　　　　　　　　　　　　　 #压缩缓存区大小 gzip_http_version 1.1; 　　　　　　　　　　　　　　 #压缩版本 gzip_comp_level 2;　　　　　　　　　　　　　　　 #压缩比率 gzip_types text/css text/xml application/javascript;　　#指定压缩的类型 gzip_vary on;　 #vary header支持完美配置： nginx.conf http模块

       gzip on;
        gzip_min_length  1k;
        gzip_buffers     4 16k;
        gzip_http_version 1.1;
        gzip_comp_level 2;
        gzip_types     text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/css application/xml application/xml+rss;
        gzip_vary on;
        gzip_proxied   expired no-cache no-store private auth;
        gzip_disable   "MSIE [1-6]\.";

12.nginx expires功能

为用户访问网站的内容设定一个过期时间，当用户第一次访问到这些内容时，会把这些内容存储在用户浏览器本地，这样用户第二次及之后继续访问该网站，浏览器就会检查已经缓存在用户浏览器本地的内容，就不会去浏览器下载了，直到缓存的内容过期或者被清除为止。

expires作用和优点：

　　 expires可以降低网站的带宽，节约成本，加快用户访问网站的速度，提升了用户访问体验，将内存存储到用户浏览器本地。服务器访问量降低，服务器压力就减轻了，服务器的成本也会降低，甚至可以节约人力成本，几乎对于所有web服务来说，这是非常重要的功能之一。 nginx expires 配置详解：

location ~ ^/(images|javascript|js|css|flash|media|static)/ {
 expires 360d;
 }

expire缺点及解决办法：

　　当网站被缓存的页面或数据更新了，此时用户端看到的可能还是旧的已经缓存的内容，这样就会影响用户体验，那么如何解决这个问题呢? 　　第一：对于经常需要的变动图片等文件，可以缩短对象缓存时间，例如，百度、谷歌等网站的首页图片经常会换成一些节日的图，这里可以将缓存期修改为1天　　第二：当网站改版或更新内容时，可以在服务器将缓存的对象改名（网站代码程序）　　对于网站的图片、附件，一般不会被用户直接修改，用户层面上的修改图片，实际上是重新传到服务器，虽然内容一样但是一个新的图片名了　　网站改版升级会修改JS、CSS元素，若改版的时候对这些元素改了名，会使得前端的CDN以及用户端需要重新缓存内容

13.nginx日志优化

不记录不需要的日志　在实际工作中，对于负载均衡器健康检查节点或某些特定的文件（图片、JS、CSS）的日志，一般不需要记录下来，因为在统计PV时是按照页面计算的，而且日志写入的太频繁会消耗磁盘i/o，降低服务的性能具体配制方法: 在server里配置

location ~ .*.(js|jpg|JPG|jpeg|JPEG|css|bmp|gif|GIF)$ { access_log off; }

访问日志的权限设置　　假如日志目录为/app/logs，则授权方法为： chown -R root.root /app/logs chmod -R 600 /app/logs 　　不需要在日志目录上给nginx用户读写或者读写许可，很多人都没有注意这个问题，这就称为了安全隐患。

14.nginx站点目录及URL访问控制

根据扩展名限制程序和文件访问

　　web2.0时代，绝大多数网站都是以用户为中心的，这些产品有一些共同点，就是不允许用户发布内容到服务器，还允许用户发图片甚至附件上传到服务器上，给用户开启了上传的功能。带来了很大的安全隐患。　　下面将利用nginx配置禁止访问上传资源目录下的PHP,SHELL,PERL,PYTHON程序文件，这样就算是用户上传了×××文件也没办法执行


			location ~ ^/manage/.*\.(php|php5|.sh|.pl|.py)$ {
							deny all;
			}

			location ~ ^/static/.*\.(php|php5|.sh|.pl|.py)$ { 　                deny all;
			}

			location ~* ^/data/(attachment|avatar)/.*\.(php|php5)$ {                deny all;
			}

　　对于上述目录的限制必须写在nginx处理PHP服务配置的前面

禁止访问指定目录下的所有文件和目录配置禁止访问指定的单个或多个目录在server下进行配置：

        location ~ ^/(static)/ {
                deny all;
        }

        location ~ ^/static {
                deny all;
        }

禁止访问目录并且返回代码404 location /manage/ { return 404; }

访问网页测试

限制网站来源的IP访问（实验）

使用ngx_http_access_module限制网站来源IP访问。范例1：禁止外界访问，但允许某个IP访问该目录 location ~ ^/oldboy/ { allow 公网IP; deny all; } 范例2：限制及指定IP或IP段访问。 location / { deny 公网IP; allow 10.0.0.0/8; deny all; } 查看自己公网IP http://www.ip138.com

做实验配置：范例1：

访问网页：

范例2：配置：

访问网页：

配置nginx禁止非法域名解析访问企业网站

问题：nginx如何防止用户IP访问网站（恶意域名解析，相当于直接使用IP访问网站）方法1：直接报错，用户体验不好 server { listen 80 default_server; server_name _; return 501; }

方法2：通过301跳转到主页 server { listen 80 default_server; server_name _; rewrite ^(.*) http://www.xxx.com/$1 permanent; }

方法一实战：配置：这是在站点配置文件上再增加一个server

访问网页：

方法二实战：配置：定向到站点首页

访问网页：

15.nginx图片防盗链解决方案

简单的说，没有经过你的允许在自己网站嵌入你的图片。常见的防盗链解决方案的基本原理根据HTTP referer实现防盗链根据cookie防盗链防盗链实战被盗链的网站配置

location ~* ^.+\.(jpg|png|swf|flv|rar|zip)$ {
valid_referers none blocked *.leoops.vip ;
if ($invalid_referer) {
rewrite ^/ http://azt.leoops.vip/img/attack.png;
}
root html/www;
}

当出现被盗连的时候，会自动跳转到一下页面

16.nginx错误页面的优雅显示

范例：当出现404错误会跳转到404.html页面 error_page 404 404/404.html;

17.部署网站程序权限设置

(1)网站的站点目录权限设置方案1：推荐方案目录：755 文件：644 所有者：root 图片及上传目录设置所有者为www

18.nginx防爬虫优化

文件配置 set $block_user_agent 0; if ( $http_user_agent ~ "Wget|AgentBench|BBBIKE"){ set $block_user_agent 1; } if ($block_user_agent = 1) { return 404 ; rewrite ^(.*) http://azt.leoops.vip/$1 permanent;
}

检查收录和蜘蛛： https://tools.aizhan.com/rb/

19.利用nginx限制HTTP的请求方法

配置：

if ($request_method !~ ^(GET|HEAD|POST)$ ) { return 501; }

配置上传服务器限制HTTP的GET的配置

if ($request_method ~*(GET)$ ) { return 501; }

20.使用CDN做网站内容加速

cdn特点：　　本地Cache加速提高了企业站点(尤其含有大量图片和静态页面站点)的访问速度，并大大提高以上性质站点的稳定性　　镜像服务消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响，实现了跨运营商的网络加速，保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量。　　远程加速远程访问用户根据DNS负载均衡技术智能自动选择Cache服务器，选择最快的Cache服务器，加快远程访问的速度　　带宽优化自动生成服务器的远程Mirror（镜像）cache服务器，远程用户访问时从cache服务器上读取数据，减少远程访问的带宽、分担网络流量、减轻原站点WEB服务器负载等功能。　　集群抗××× 广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗余机制，可以有效地预防×××***以及降低各种D.D.o.S×××对网站的影响，同时保证较好的服务质量。

21.防止网站恶意×××

在http下配置 ###用户的 IP 地址 $binary_remote_addr 作为 Key，每个 IP 地址最多有 50 个并发连接 limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=TotalConnLimitZone:10m ; limit_conn TotalConnLimitZone 50; limit_conn_log_level notice;

网站性能测试：测试地址：https://loadimpact.com

并发连接测试

[root@leo server]# ab -c 500 -t 30 http://azt.leoops.vip/
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking azt.leoops.vip (be patient)
Completed 5000 requests
Completed 10000 requests
Completed 15000 requests
Finished 15897 requests


Server Software:        nginx
Server Hostname:        azt.leoops.vip
Server Port:            80

Document Path:          /
Document Length:        6478 bytes

Concurrency Level:      500
Time taken for tests:   33.823 seconds
Complete requests:      15897
Failed requests:        15697
   (Connect: 0, Receive: 0, Length: 15697, Exceptions: 0)
Write errors:           0
Non-2xx responses:      15697
Total transferred:      7209787 bytes
HTML transferred:       4529182 bytes
Requests per second:    470.00 [#/sec] (mean)
Time per request:       1063.820 [ms] (mean)
Time per request:       2.128 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          208.17 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0   48  97.4     41    1055
Processing:     1   67 121.6     50    1487
Waiting:        1   59 121.2     45    1486
Total:         21  115 158.8     89    1707

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%     89
  66%     97
  75%    104
  80%    111
  90%    119
  95%    128
  98%    761
  99%   1120
100%   1707 (longest request)
[root@leo server]#

22.控制nginx并发连接数量

ngx_http_limit_conn_module这个模块用于限制每个定义key值得连接数，特别是单个TP的连接数。　　不是所有的连接数都会被计算。一个符合计数要求的连接是整个请求头已经被读取的连接。　　控制Nginx并发连接数量参数的说明　　1）limit_conn_zone参数：　　　　语法：limit_conn_zone key zone=name:size; 　　　　上下文：http 　　　　用于设置共享内存区域，key可以是字符串、Nginx自带变量或前两个组合。name为内存区域的名称，size为内存区域的大小。　　2）limit_conn参数　　　　语法：limit_conn zone number; 　　　　上下文：http、server、location 　　　　用于指定key设置最大连接数。当超时最大连接数时，服务器会返回503报错。例：

23.控制客户端请求nginx的速率

ngx_http_limit_req_module模块用于限制每个IP访问每个定义key的请求速率。　　limit_req_zone参数说明如下。　　　　语法：limit_req_zone key zone=name:size rate=rate; 　　　　上下文：http 　　　　用于设置共享内存区域，key可以是字符串，Nginx自带变量或前两个组合。name为内存区域的名称，size为内存区域的大小，rate为速率，单位为r/s,每秒一个请求。　　limit_req参数说明如下：　　　　语法：limit_req zone=name [burst-number] [nobelay] 　　　　上下文：http、server、location 　　　　这里运用了令牌桶原理，burst=num，一个有num快令牌，令牌发完后，多出来的那些请求就会返回503。　　nodelay默认在不超过burst值得前提下会排队等待处理，如果使用此参数，就会处理完num+1次请求，剩余的请求为超时，返回503。

24.nginx防CC×××

http配置：

每个×××都会产生日志

25.设置防CC×××脚本

脚本配置，自动防御

[root@leo work]# vim cc.sh      #编辑主动防御脚本
#!/bin/sh
status=`netstat -na|awk '$5 ~ /[0-9]+:[0-9]+/ {print $5}' |awk -F ":" -- '{print $1}' |sort -n|uniq -c |sort -n|tail -n 1`
NUM=`echo $status|awk '{print $1}'`
IP=`echo $status|awk '{print $2}'`
result=`echo "$NUM > 150" | bc`
if [ $result = 1 ]
then
echo IP:$IP is over $NUM, BAN IT!
/sbin/iptables -I INPUT -s $IP -j DROP
fi

[root@leo work]# crontab -e           #创建自动启动检测
* * * * * /server/work/cc.sh