Nginx服务优化及优化深入（配置网页缓存时间、日志切割、防盗链等等）

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Nginx服务优化及优化深入（配置网页缓存时间、日志切割、防盗链等等）
原文：https://blog.51cto.com/11134648/2134389

默认的Nginx安装参数只能提供最基本的服务，还需要调整如网页缓存时间、连接超时、网页压缩等相应参数，才能发挥出服务器的最大作用。
下面实验用到的抓包工具存放在百度网盘,密码：0fl5
Ngnix服务的安装详细介绍请参考部署Nginx网站服务实现访问状态统计以及访问控制功能
- 一、Nginx服务优化
可以从隐藏版本号、更改用户与组、配置网页缓存时间、日志切割、设置连接超时这几个方面进行优化。

1.隐藏版本号

在生产环境中需要隐藏Nginx的版本号，以避免泄露Nginx的版本，使×××者不能针对特定版本进行×××。查看Nginx的版本在CentOS中使用命令curl -I http://172.16.10.10/即可。
```
[root@localhost ~]# curl -I http://172.16.10.10/
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.12.0   #Nginx版本信息
Date: Fri, 29 Jun 2018 08:52:27 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 483
Last-Modified: Fri, 29 Jun 2018 06:56:20 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5b35d814-1e3"
Accept-Ranges: bytes
```
隐藏版本号有两种方式，一种是修改Nginx的源码文件，指定不显示版本号，第二种是修改Nginx的主配置文件。

（1）修改主配置文件的方式如下：

将Nginx的配置文件中的server_tokens选项值设置为off，如没有该配置项，加上即可。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  
...........    #省略内容
    http {
       include       mime.types;
       default_type  application/octet-stream;
       server_tokens     off;    #关闭版本号
............    #省略内容
```
```
[root@localhost ~]# nginx -t    #测试配置文件
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
```
再次访问网址，只显示Nginx,版本号已经隐藏。
```
[root@localhost ~]# service nginx restart #重新启动nginx服务
[root@localhost ~]# curl -I http://172.16.10.10/
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx       #nginx隐藏了版本号
Date: Fri, 29 Jun 2018 09:09:36 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 483
Last-Modified: Fri, 29 Jun 2018 06:56:20 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5b35d814-1e3"
Accept-Ranges: bytes
```
（2）Nginx的源码文件包含了版本信息，可以随意设置，然后重新编译安装，就会隐藏版本信息。
```
[root@localhost ~]# vim /opt/nginx-1.12.0/src/core/nginx.h #编辑源码文件

#define NGINX_VERSION      "1.1.1"              #修改版本号
#define NGINX_VER          "IIS" NGINX_VERSION  #修改服务器类型
```
重新编译安装
```
[root@localhost ~]# cd /opt/nginx-1.12.0/
[root@localhost nginx-1.12.0]#./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module && make && make install
```
再次访问网址,只显示修改之后的版本信息。
```
[root@localhost nginx-1.12.0]# service nginx restart      #重启nginx服务
[root@localhost nginx-1.12.0]# curl -I  http://172.16.10.10/HTTP/1.1 200 OK
Server: IIS1.1.1            #nginx的版本信息
Date: Fri, 29 Jun 2018 09:30:09 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 483
Last-Modified: Fri, 29 Jun 2018 06:56:20 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5b35d814-1e3"
Accept-Ranges: bytes
```
2.修改用户和组

Nginx运行时进程需要有用户与组的支持，用以实现对网站文件读取时进行访问控制。主进程由root创建，子进程由指定的用户与组创建。Nginx默认使用nobody用户账号与组账号，一般要修改。

（1）编译Nginx时指定用户与组，就是配置nginx时，在./configure后面指定用户与组的参数。
```
[root@localhost ~]# cd /opt/nginx-1.12.0/
[root@localhost nginx-1.12.0]#./configure --prefix=/usr/local/nginx 
--user=nginx    #指定用户名是nginx
--group=nginx   #指定组名是nginx
--with-
&& make && make install
```
（2）修改Nginx配置文件nginx.conf指定用户与组。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

user nginx nginx;     #修改用户为nginx，组为nginx
```
重启nginx查看进程运行情况，主进程由root账户创建，子进程由nginx创建。
```
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root      14923  0.0  0.0  20540   624 ?        Ss   17:30   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx   #主进程由root创建
nginx     14925  0.0  0.1  22984  1412 ?        S    17:30   0:00 nginx: worker process           #子进程由nginx创建
root      19344  0.0  0.0 112720   984 pts/0    R+   17:47   0:00 grep --color=auto nginx
```
3.配置网页缓存时间

当Nginx将网页数据返回给客户端后，可设置缓存时间，方便日后进行相同内容请求是直接返回，避免重复请求，加快访问速度，一般只针对静态资源进行设置，对动态网页不用设置缓存时间。
操作步骤如下所示：

（1）以图片作为缓存对象，将game.jpg放到Nginx的网站目录下。
```
[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/    #Nginx的网站目录
[root@localhost html]# ls
50x.html  error.png  game.jpg  index.html  test.html
```
（2）访问http://172.16.10.10/game.jpg, 再用Fidder工具抓包，查看响应报文，没有图片的缓存信息。

（3）修改配置文件，在新的location段加入expire参数，指定缓存时间，1d表示一天。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

    location ~.(gif|jpg|jepg|png|bmp|ico)$ {    #加入新的location
        root html;
        expires 1d;     #指定缓存时间
        }
```
（4）重启nginx服务，访问网址抓包，响应报文中含有Expire参数，表示缓存的时间。
```
[root@localhost ~]# service nginx restart
```
4.日志切割

随着Nginx的运行时间的增加，产生的日志也会增加。太大的日志文件非常不便于分析和排查，因此需要定期的进行日志文件的切割。Nginx没有类似Apache的cronlog日志分割处理功能，但可以通过Nginx的信号控制功能脚本来实现日志的自动切割，并将脚本加入到Linux的计划任务中，让脚本在每天的固定时间执行。

（1）首先编写脚本/opt/fenge.sh，把Nginx的日志文件/usr/local/nginx/logs/access.log移动到目录/var/log/nginx下面，以当前时间作为日志文件的名称，然后用kill-USR1创建新的日志文件/usr/local/nginx/logs/access.log，最后删除前30天的日志文件。
```
[root@localhost ~]# vim /opt/fenge.sh 

#!/bin/bash
#Filename:fenge.sh
d=$(date -d "-1 day" "+%Y%m%d")    #显示一天前的时间
logs_path="/var/log/nginx"
pid_path="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
[ -d $logs_path ] || mkdir -p $logs_path   #创建日志文件目录
mv /usr/local/nginx/logs/access.log       #移动并重命名日志文件 ${logs_path}/test.com-access.log-$d
kill -USR1 $(cat $pid_path)       #重建新的日志文件
find $logs_path -mtime +30 | xargs rm -rf   #删除30天之前的日志文件
```
（2）执行/opt/fenge.sh，测试日志文件是否被切割。
```
[root@localhost ~]# chmod +x /opt/fenge.sh 
[root@localhost ~]# ./fenge.sh #执行分割脚本
[root@localhost ~]# ls /var/log/nginx/
test.com-access.log-20180628
```
（3）设置crontab任务，定期执行脚本自动进行日志分割。
```
[root@localhost ~]# crontab -e
0 1 * * * /opt/fenge.sh   #每天的凌晨1点执行/opt/fenge.sh脚本
```
5.设置连接超时

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，可以设置相应的连接超时参数，实现对连接访问的时间的控制。

（1）修改配置文件nginx.conf,设置keepalive_timeout超时时间。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
   ...    #省略内容
  http {
    ...
    keepalive_timeout  65 180;  #设置超时是180秒
    client_header_timeout 80;   #指定请求头的超时时间 
    client_body_timeout 80;     #指定请求体超时时间
    ...     #省略内容
     }
```
keepalive_timeout 第一个参数指定了与客户端的keep-alive连接超时时间，服务器将会在这个时间后关闭连接；第二个参数指定了响应头Keep-Alive:timeout=time中的time值。这个头能让浏览器主动关闭连接，这样服务器就不必去关闭连接。
（2）重启nginx服务，访问网址，用Fidder工具抓包。
- 二、Nginx优化深入
  
  可以从更改进程数、配置网页压缩、配置防盗链这几个方面进行深入优化。
1.更改进程数

在高并发环境中，需要启动更多的nginx进程以保证快速响应，用以处理用户的请求，避免造成阻塞。使用ps aux命令查看Nginx运行的进程的个数。
```
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root      14923  0.0  0.0  20540   624 ?        Ss   17:30   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx   
nginx     14925  0.0  0.1  22984  1412 ?        S    17:30   0:00 nginx: worker process           
root      19344  0.0  0.0 112720   984 pts/0    R+   17:47   0:00 grep --color=auto nginx
```
其中master process是主进程，开启了一个，worker process是子进程，也是开启了一个。

（1）修改nginx的文件中的worker_process参数，一般设为CPU的个数或核数，在高并发的情况下，可设置为CPU的个数或者核数的2倍，可以先查看CPU的核数以确定参数。
```
[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo | grep -c "physical"
2
```
参数设置为2，和CPU核数相同，运行进程数设置多一些，响应客户端请求时，Nginx就不会临时启动新的进程提供服务，减少了系统的开销，提升了服务的速度。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
worker_proces  2;
```
（2）修改完后，重启服务，查看运行进程数的变化。
```
[root@localhost ~]# service nginx restart 
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root      21453  0.0  0.0  20540   636 ?        Ss   20:11   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
nginx     21457  0.0  0.1  23000  1424 ?        S    20:11   0:00 nginx: worker process
nginx     21458  0.0  0.1  23000  1424 ?        S    20:11   0:00 nginx: worker process
root      21472  0.0  0.0 112720   984 pts/0    S+   20:11   0:00 grep --color=auto nginx
```
开启了一个主进程和2个子进程，可见参数设置起了作用。

2.配置网页压缩

Nginx的ngx_http_gzip_module压缩模块提供了对文件内容压缩的功能，以节约网站的带宽，提升用户的访问体验，默认nginx已经安装该模块，只需要在配置文件加入相应的压缩功能参数对压缩性能进行优化。
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    gzip  on;                      #开启gzip压缩输出
    gzip_buffers 4 64k;           #表示申请4个单位为64kB的内存作为压缩结果流缓存
    gzip_http_version 1.1;      #用于设置http协议版本，默认是1.1
    gzip_comp_level 2;         #指定gzip压缩比，压缩比最小，处理速度最快
    gzip_min_length 1k;       #设置允许压缩的页面最小字节数
    gzip_vary on;            #让前端的缓存服务器缓存经过gzip压缩的页面
    gzip_types text/plain text/javascript application/x-javascript text/css text/xml application/xml application/xml+rss text/jpg text/png; #压缩类型
```
重启服务，以大小超过1KB的html文件作为nginx网站内容，然后访问网址抓取数据报文，显示使用gzip进行了压缩。

3.配置防盗链

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，也避免不必要的带宽浪费。

（1）先实现盗链

需要准备两台主机模拟盗链，一台主机作为客户端访问盗链网站。

IP地址域名用途系统

172.16.10.10 www.benet.com 源主机 CentOS7

172.16.10.20 www.bt.com 盗链主机 CentOS7

172.16.10.8 -------------- 客户机 Windows7

1）修改客户机的C:WindowsSystem32driversetchosts文件，设置域名和IP映射关系。
```
172.16.10.10  www.benet.com
172.16.10.20   www.bt.com
```
2)修改源主机和盗链主机的hosts文件，设置域名和IP映射关系。
```
[root@localhost ~]# vim /etc/hosts
172.16.10.10  www.benet.com
172.16.10.20   www.bt.com
```
3)把图片game.jpg放到源主机benet.com的站点目录下。
```
[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  game.jpg  index.html  
```
4)在盗链主机bt.com的站点目录下编写盗链页面test.html,盗取源主机benet.com的图片。
```
[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@localhost html]# vim test.html
<html>
<h1>Server 172.16.10.20</h1>
<body>
<img src="http://www.benet.com/game.jpg"/>
</body>
</html>
```
5)访问盗链网页http://www.bt.com/test.html, 查看是否盗链成功。

在图片上点击右键选择属性，可以看到网址是http://www.benet.com/game.jpg。

（2）配置Nginx防盗链

Nginx的防盗原理是加入location项，用正则表达式过滤图片类型文件，对于信任的网址可以正常使用，对于不信任的网址则返回相应的错误图片。在源主机benet.com的配置文件加入以下代码：
```
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
  location ~*.(jpg|gif|swf)$ {
            valid_referers none blocked *.benet.com benet.com;
            if ( $invalid_referer ) {
               rewrite ^/ http://www.benet.com/error.png;
            }
        }
```
- ~*.(jpg|gif|swf)$: 匹配不区分大小写，以.jpg 或.gif或 .swf结尾的文件。
- valid_referers：设置信任的网站，可以正常使用图片。
- none：浏览器中refer为空的情况，就是直接在浏览器访问图片。
- blocked：浏览器中refer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 https://开头。
- 后面的网址或域名：refer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。
  1)把图片error.png放到源主机benet.com的站点目录下。
  
  [root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/ [root@localhost html]# ls 50x.html error.png game.jpg index.html test.html
  
  2）这时重启服务器，重新访问http://www.test.com/test.html, 显示的是被重写的图片，说明防盗链成功。
需要注意的是如果在配置文件中加入了新的location项去配置网页缓存时间，那么防盗链加入的location项应置于其之前，才能防盗链成功。
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