Nginx优化与防盗链

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Nginx以事件驱动（epoll）的方式编写，所以有非常好的性能，同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。但是 Nginx 并不支持 cgi 方式运行，原因是可以减少因此带来的一些程序上的漏洞。所以必须使用 FastCGI 方式来执行 PHP 程序。

由于 Nginx 本身的一些优点，轻量，开源，易用，越来越多的公司使用 nginx 作为自己公司的 web 应用服务器，本文详细介绍 nginx 源码安装的同时并对 nginx 进行优化配置。

一、Nginx 的优化

1、编译安装前优化

编译前的优化主要是用来修改程序名等等，目的更改源码隐藏软件名称和版本号

安装 zlib-devel、pcre-devel 等依赖包

下载 nginx 的源码包：http://nginx.org/download

解压源码包：

生产环境下如果让黑客知道你用的是什么 web 软件搭建的网站很容易遭到攻击和漏洞扫描，隐藏软件名称和版本号就成为了势在必行的一件事。

// 此行修改的是你想要的版本

#define NGINX_VERSION      “1.10.2”     // 第 13 行

// 此行修改的是你想修改的软件名称

#define NGINX_VER          “nginx/” NGINX_VERSION  // 第 14 行

修改上面的信息，即可更改 nginx 显示版本。例如：

修改 HTTP 头信息中的 connection 字段，防止回显具体版本号

通用 http 头，通用头包含请求和响应消息都支持的头，通用头包含 Cache-Control、Connection、Date、Pragma、Transfer-Encoding、Upgrade、Via。对通用头的扩展要求通讯双方都支持此扩展，如果存在不支持的通用头，一般将会作为实体头处理。那么也就是说有部分设备，或者是软件，能获取到 connection，部分不能，要隐藏就要彻底！

修改前：

static char ngx_http_server_string[] = “Server: nginx” CRLF;  // 第 49 行

修改后：

定义了 http 错误码的返回

有时候我们页面程序出现错误，Nginx 会代我们返回相应的错误代码，回显的时候，会带上 nginx 和版本号，我们把他隐藏起来

[root@txn nginx-1.10.2]# vi src/http/ngx_http_special_response.c

修改前

static char ngx_http_server_string[] = “Server: nginx” CRLF; 

修改后

2、安装 ngnix

创建 nginx 运行账户 www 并加入到 www 组，不允许 www 用户直接登录系统

编译 nginx 指定用户和组

相关选项说明

–with-http_dav_module  #增加 PUT,DELETE,MKCOL：创建集合，COPY 和 MOVE 方法

–with-http_stub_status_module  #获取 Nginx 的状态统计信息

–with-http_addition_module   #作为一个输出过滤器，支持不完全缓冲，分部分相应请求

–with-http_sub_module     #允许一些其他文本替换 Nginx 相应中的一些文本

–with-http_flv_module     #提供支持 flv 视频文件支持

–with-http_mp4_module  #提供支持 mp4 视频文件支持，提供伪流媒体服务端支持

–with-http_ssl_module         #启用 ngx_http_ssl_module

安装

设置 nginx 软连接方便以后使用

启动 nginx

测试是否隐藏了版本和软件名

3、nginx 配置项优化

在这里我们还可以看到在查看的时候，work 进程是 nginx 程序用户，但是 master 进程还是 root，其中，master 是监控进程，也叫主进程，work 是工作进程，部分还有 cache 相关进程

可以直接理解为 master 是管理员，work 进程才是为用户提供服务的！

(1):Nginx 运行工作进程个数，一般我们设置 CPU 的核心或者核心数 x2

如果不了解 cpu 的核数，可以 top 命令之后按 1 也可以看出来，也可以查看 /proc/cpuinfo 文件#grep ^processor /proc/cpuinfo | wc -l

Nginx 运行 CPU 亲和力

比如 4 核配置

worker_processes  4;

worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000

比如 8 核配置

worker_processes 8;

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000;

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。

Nginx 最多可以打开文件数

worker_rlimit_nofile 65535;

这个指令是指当一个 nginx 进程打开的最多文件描述符数目，理论值应该是最多打开文件数（ulimit -n）与 nginx 进程数相除，但是 nginx 分配请求并不是那么均匀，所以最好与 ulimit - n 的值保持一致。

注：

文件资源限制的配置可以在 /etc/security/limits.conf 设置，针对 root/user 等各个用户或者 * 代表所有用户来设置。

*     soft   nofile   65535

*     hard  nofile    65535

用户重新登录生效（ulimit -n）

(2)Nginx 事件处理模型

nginx 采用 epoll 事件模型，处理效率高

work_connections 是 单个 worker 进程允许客户端最大连接数，这个数值一般根据服务器性能和内存来制定，实际最大值就是 worker 进程数乘以 work_connections

实际我们填入一个 65535，足够了，这些都算并发值，一个网站的并发达到这么大的数量，也算一个大站了！

multi_accept 告诉 nginx 收到一个新连接通知后接受尽可能多的连接，默认是 on，设置为 on 后，多个 worker 按串行方式来处理连接，也就是一个连接只有一个 worker 被唤醒，其他的处于休眠状态，设置为 off 后，多个 worker 按并行方式来处理连接，也就是一个连接会唤醒所有的 worker，直到连接分配完毕，没有取得连接的继续休眠。当你的服务器连接数不多时，开启这个参数会让负载有一定的降低，但是当服务器的吞吐量很大时，为了效率，可以关闭这个参数。

(3)开启高效传输模式

Include mime.types; // 媒体类型,include 只是一个在当前文件中包含另一个文件内容的指令

default_type application/octet-stream;   // 默认媒体类型足够

sendfile on；// 开启高效文件传输模式，sendfile 指令指定 nginx 是否调用 sendfile 函数来输出文件，对于普通应用设为 on，如果用来进行下载等应用磁盘 IO 重负载应用，可设置为 off，以平衡磁盘与网络 I / O 处理速度，降低系统的负载。

注意：如果图片显示不正常把这个改成 off。

tcp_nopush on；必须在 sendfile 开启模式才有效，防止网路阻塞，积极的减少网络报文段的数量（将响应头和正文的开始部分一起发送，而不一个接一个的发送。）

(4)连接超时时间

主要目的是保护服务器资源，CPU，内存，控制连接数，因为建立连接也是需要消耗资源的

keepalived_timeout客户端连接保持会话超时时间，超过这个时间，服务器断开这个链接

tcp_nodelay；也是防止网络阻塞，不过要包涵在 keepalived 参数才有效

client_header_buffer_size 4k;
客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据你的系统分页大小来设置，一般一个请求头的大小不会超过 1k，不过由于一般系统分页都要大于 1k，所以这里设置为分页大小。分页大小可以用命令 getconf PAGESIZE 取得。
open_file_cache max=102400 inactive=20s;
这个将为打开文件指定缓存，默认是没有启用的，max 指定缓存数量，建议和打开文件
数一致，inactive 是指经过多长时间文件没被请求后删除缓存。
open_file_cache_valid 30s;
这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。
open_file_cache_min_uses 1;
open_file_cache 指令中的 inactive 参数时间内文件的最少使用次数，如果超过这个数字，文
件描述符一直是在缓存中打开的，如上例，如果有一个文件在 inactive 时间内一次没被使用，它将被移除。

client_header_timeout设置请求头的超时时间。我们也可以把这个设置低些，如果超过这个时间没有发送任何数据，nginx 将返回 request time out 的错误

client_body_timeout设置请求体的超时时间。我们也可以把这个设置低些，超过这个时间没有发送任何数据，和上面一样的错误提示

reset_timeout_connection 告诉 nginx 关闭不响应的客户端连接。这将会释放那个客户端所占有的内存空间。

send_timeout响应客户端超时时间，这个超时时间仅限于两个活动之间的时间，如果超过这个时间，客户端没有任何活动，nginx 关闭连接

server_tokens  并不会让 nginx 执行的速度更快，但它可以关闭在错误页面中的 nginx 版本数字，这样对于安全性是有好处的。

client_max_body_size上传文件大小限制

5)fastcgi 调优

fastcgi_connect_timeout 600; #指定连接到后端 FastCGI 的超时时间。

fastcgi_send_timeout 600; #向 FastCGI 传送请求的超时时间。

fastcgi_read_timeout 600; #指定接收 FastCGI 应答的超时时间。

fastcgi_buffer_size 64k; #指定读取 FastCGI 应答第一部分需要用多大的缓冲区，默认的缓冲区大小为 fastcgi_buffers 指令中的每块大小，可以将这个值设置更小。

fastcgi_buffers 4 64k; #指定本地需要用多少和多大的缓冲区来缓冲 FastCGI 的应答请求，如果一个 php 脚本所产生的页面大小为 256KB，那么会分配 4 个 64KB 的缓冲区来缓存，如果页面大小大于 256KB，那么大于 256KB 的部分会缓存到 fastcgi_temp_path 指定的路径中，但是这并不是好方法，因为内存中的数据处理速度要快于磁盘。一般这个值应该为站点中 php 脚本所产生的页面大小的中间值，如果站点大部分脚本所产生的页面大小为 256KB，那么可以把这个值设置为“8 32K”、“4 64k”等。

fastcgi_busy_buffers_size 128k; #建议设置为 fastcgi_buffers 的两倍，繁忙时候的 buffer

fastcgi_temp_file_write_size 128k;   #在写入 fastcgi_temp_path 时将用多大的数据块，默认值是 fastcgi_buffers 的两倍，该数值设置小时若负载上来时可能报 502Bad Gateway

fastcgi_temp_path #缓存临时目录

fastcgi_intercept_errors on;# 这个指令指定是否传递 4xx 和 5xx 错误信息到客户端，或者允许 nginx 使用 error_page 处理错误信息。

注：静态文件不存在会返回 404 页面，但是 php 页面则返回空白页！！

fastcgi_cache_path /usr/local/nginx1.10/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=cache_fastcgi:128m inactive=1d max_size=10g;# fastcgi_cache 缓存目录，可以设置目录层级，比如 1:2 会生成 16*256 个子目录，cache_fastcgi 是这个缓存空间的名字，cache 是用多少内存（这样热门的内容 nginx 直接放内存，提高访问速度），inactive 表示默认失效时间，如果缓存数据在失效时间内没有被访问, 将被删除，max_size 表示最多用多少硬盘空间。

fastcgi_cache cache_fastcgi;  #表示开启 FastCGI 缓存并为其指定一个名称。开启缓存非常有用，可以有效降低 CPU 的负载，并且防止 502 的错误放生。cache_fastcgi为 proxy_cache_path 指令创建的缓存区名称

fastcgi_cache_valid 200 302 1h;  #用来指定应答代码的缓存时间，实例中的值表示将 200 和 302 应答缓存一小时，要和 fastcgi_cache 配合使用

fastcgi_cache_valid 301 1d;      #将 301 应答缓存一天

fastcgi_cache_valid any 1m;      #将其他应答缓存为 1 分钟

fastcgi_cache_min_uses 1;        #该指令用于设置经过多少次请求的相同 URL 将被缓存。

fastcgi_cache_key http://$host$request_uri; #该指令用来设置 web 缓存的 Key 值,nginx 根据 Key 值 md5 哈希存储. 一般根据 $host(域名)、$request_uri(请求的路径)等变量组合成 proxy_cache_key。

fastcgi_pass #指定 FastCGI 服务器监听端口与地址，可以是本机或者其它

总结：

nginx 的缓存功能有：proxy_cache / fastcgi_cache

proxy_cache 的作用是缓存后端服务器的内容，可能是任何内容，包括静态的和动态。
fastcgi_cache 的作用是缓存 fastcgi 生成的内容，很多情况是 php 生成的动态的内容。
proxy_cache 缓存减少了 nginx 与后端通信的次数，节省了传输时间和后端宽带。
fastcgi_cache 缓存减少了 nginx 与 php 的通信的次数，更减轻了 php 和数据库 (MySQL) 的压力。

(6)gzip 调优

使用 gzip 压缩功能，可能为我们节约带宽，加快传输速度，有更好的体验，也为我们节约成本，所以说这是一个重点。

Nginx 启用压缩功能需要你来 ngx_http_gzip_module 模块，apache 使用的是 mod_deflate

一般我们需要压缩的内容有：文本，js，html，css，对于图片，视频，flash 什么的不压缩，同时也要注意，我们使用 gzip 的功能是需要消耗 CPU 的！

gzip on;     #开启压缩功能

gzip_min_length 1k; #设置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，不管页面多大都进行压缩，建议设置成大于 1K，如果小与 1K 可能会越压越大。

gzip_buffers 4 32k; #压缩缓冲区大小，表示申请 4 个单位为 32K 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。

gzip_http_version 1.1; #压缩版本，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，使用默认即可

gzip_comp_level 6; #压缩比例，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，但是处理慢，也比较消耗 CPU 资源。

gzip_types text/css text/xml application/Javascript; #用来指定压缩的类型，‘text/html’类型总是会被压缩。

默认值: gzip_types text/html (默认不对 js/css 文件进行压缩)
# 压缩类型，匹配 MIME 类型进行压缩
# 不能用通配符 text/*
# (无论是否指定)text/html 默认已经压缩 
# 设置哪压缩种文本文件可参考 conf/mime.types

gzip_vary on;  #vary header 支持，改选项可以让前端的缓存服务器缓存经过 GZIP 压缩的页面，例如用 Squid 缓存经过 nginx 压缩的数据

(7)expires 缓存调优

缓存，主要针对于图片，css，js 等元素更改机会比较少的情况下使用，特别是图片，占用带宽大，我们完全可以设置图片在浏览器本地缓存 365d，css，js，html 可以缓存个 10 来天，这样用户第一次打开加载慢一点，第二次，就非常快了！缓存的时候，我们需要将需要缓存的拓展名列出来，Expires 缓存配置在 server 字段里面

注：log_not_found off; 是否在 error_log 中记录不存在的错误。默认是。

总结：

expire 功能优点（1）expires 可以降低网站购买的带宽，节约成本（2）同时提升用户访问体验（3）减轻服务的压力，节约服务器成本，是 web 服务非常重要的功能。expire 功能缺点：被缓存的页面或数据更新了，用户看到的可能还是旧的内容，反而影响用户体验。解决办法：第一个缩短缓存时间，例如：1 天，但不彻底，除非更新频率大于 1 天；第二个对缓存的对象改名。

网站不希望被缓存的内容 1）网站流量统计工具 2）更新频繁的文件（google 的 logo）

(8)防盗链

防止别人直接从你网站引用图片等链接，消耗了你的资源和网络流量，那么我们的解决办法由几种：1：水印，品牌宣传，你的带宽，服务器足够 2：防火墙，直接控制，前提是你知道 IP 来源 3：防盗链策略下面的方法是直接给予 404 的错误提示

参数可以使如下形式：
none 意思是不存在的 Referer 头(表示空的，也就是直接访问，比如直接在浏览器打开一个图片)
blocked 意为根据防火墙伪装 Referer 头，如：“Referer: XXXXXXX”。
server_names 为一个或多个服务器的列表，0.5.33 版本以后可以在名称中使用“*”通配符。

(9)内核参数优化

fs.file-max = 999999：这个参数表示进程（比如一个 worker 进程）可以同时打开的最大句柄数，这个参数直线限制最大并发连接数，需根据实际情况配置。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000 #这个参数表示操作系统允许 TIME_WAIT 套接字数量的最大值，如果超过这个数字，TIME_WAIT 套接字将立刻被清除并打印警告信息。该参数默认为 180000，过多的 TIME_WAIT 套接字会使 Web 服务器变慢。

注：主动关闭连接的服务端会产生 TIME_WAIT 状态的连接
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 #允许系统打开的端口范围。
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1# 启用 timewait 快速回收。
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1# 开启重用。允许将 TIME-WAIT sockets 重新用于新的 TCP 连接。这对于服务器来说很有意义，因为服务器上总会有大量 TIME-WAIT 状态的连接。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30：这个参数表示当 keepalive 启用时，TCP 发送 keepalive 消息的频度。默认是 2 小时，若将其设置的小一些，可以更快地清理无效的连接。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1# 开启 SYN Cookies，当出现 SYN 等待队列溢出时，启用 cookies 来处理。
net.core.somaxconn = 40960 #web 应用中 listen 函数的 backlog 默认会给我们内核参数的 net.core.somaxconn 限制到 128，而 nginx 定义的 NGX_LISTEN_BACKLOG 默认为 511，所以有必要调整这个值。

注：对于一个 TCP 连接，Server 与 Client 需要通过三次握手来建立网络连接. 当三次握手成功后, 我们可以看到端口的状态由 LISTEN 转变为 ESTABLISHED, 接着这条链路上就可以开始传送数据了. 每一个处于监听 (Listen) 状态的端口, 都有自己的监听队列. 监听队列的长度与如 somaxconn 参数和使用该端口的程序中 listen()函数有关

somaxconn 参数: 定义了系统中每一个端口最大的监听队列的长度, 这是个全局的参数, 默认值为 128，对于一个经常处理新连接的高负载 web 服务环境来说，默认的 128 太小了。大多数环境这个值建议增���到 1024 或者更多。大的侦听队列对防止拒绝服务 DoS 攻击也会有所帮助。
net.core.netdev_max_backlog = 262144 #每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 #这个参数标示 TCP 三次握手建立阶段接受 SYN 请求队列的最大长度，默认为 1024，将其设置得大一些可以使出现 Nginx 繁忙来不及 accept 新连接的情况时，Linux 不至于丢失客户端发起的连接请求。

net.ipv4.tcp_rmem = 10240 87380 12582912# 这个参数定义了 TCP 接受缓存（用于 TCP 接受滑动窗口）的最小值、默认值、最大值。

net.ipv4.tcp_wmem = 10240 87380 12582912：这个参数定义了 TCP 发送缓存（用于 TCP 发送滑动窗口）的最小值、默认值、最大值。
net.core.rmem_default = 6291456：这个参数表示内核套接字接受缓存区默认的大小。

net.core.wmem_default = 6291456：这个参数表示内核套接字发送缓存区默认的大小。

net.core.rmem_max = 12582912：这个参数表示内核套接字接受缓存区的最大大小。

net.core.wmem_max = 12582912：这个参数表示内核套接字发送缓存区的最大大小。

net.ipv4.tcp_syncookies = 1：该参数与性能无关，用于解决 TCP 的 SYN 攻击。

下面贴一个完整的内核优化设置：

执行 sysctl  - p 使内核修改生效

10)关于系统连接数的优化：

linux 默认值 open files 为 1024

#ulimit -n

1024

说明 server 只允许同时打开 1024 个文件

使用 ulimit -a 可以查看当前系统的所有限制值，使用 ulimit -n 可以查看当前的最大打开文件数。

新装的 linux 默认只有 1024，当作负载较大的服务器时，很容易遇到 error: too many open files。因此，需要将其改大

在 /etc/security/limits.conf 最后增加：

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