Установка и настройка nginx

В данной статье описана установка и настройка высокопроизводительного современного веб-сервера nginx на примере облачной платформы Selectel. Все действия актуальны для ОС Ubuntu 20.04 LTS 64-bit.

Nginx — это веб-сервер с открытым исходным кодом, созданный работать под высокой нагрузкой, чаще всего используемый для отдачи статического контента, например, html страниц, медиафайлов, документов, архивов, картинок и т.д.

Подготовка сервера

Для начала установим сам сервер. После прохождения регистрации, необходимо войти в панель управления. Далее в меню «Облачная платформа» — «Создать сервер».

Откроется оснастка создания сервера, где необходимо задать понятное для дальнейшей работы имя сервера, в примере это «WebSrv01». Регион и зону можно оставить без изменения. Для выбора операционной системы необходимо нажать кнопку «Выбрать другой источник».

Откроется меню «Выбор источника».

В поле «Операционные системы», выбираем Ubuntu, в левом поле появится список всех доступных образов операционных систем на базе данной ОС, выбираем «Ubuntu 20.04 LTS 64-bit» и нажимаем кнопку «Выбрать».

Перемещаемся вниз по странице. В нашем примере используется только «Локальный диск», флажок установлен, в поле «Сетевые диски» нажимаем кнопку «Удалить диск».

В поле «Сеть», поскольку это наш первый сервер выбираем «Приватная подсеть + 1 плавающий IP», после выбора значение в поле сменится на «Новый плавающий IP адрес».

Необходимо скопировать «Пароль для root», он понадобиться для первоначальной настройки сервера через SSH протокол.

Нажимаем кнопку «Создать», сервер будет доступен примерно через 1 минуту. Переходим в меню «Облачная платформа» — «Серверы».

В списке появится сервер с именем, что задали ранее, его IP адрес, который будем использовать для удаленного подключения, на скриншоте в области с цифрой 3, статус сервера ALIVE, означает готовность сервера. Подключаемся к серверу, используя любой SSH-клиент.

Проведем небольшую первоначальную настройку сервера. Обновим информацию о доступных пакетах из подключенных репозиториев:

apt update

Создадим непривилегированного пользователя, в нашем случае webuser:

adduser webuser

Появится интерактивный диалог, в ходе которого необходимо будет задать пароль (New password), подтвердить его (Retype new password), остальные пункты можно не заполнять, просто нажимая ENTER. В последнем вопросе Is the information correct? [Y/n] необходимо нажать Y и нажать ENTER.

Добавляем пользователя webuser в группу sudo для повышения привилегий:

usermod -aG sudo webuser

Открываем конфигурационный файл SSH-сервера:

nano /etc/ssh/sshd_config

В открывшемся текстовом файле ищем строку #Port 22 и удаляем в начале строки символ комментария #, стандартный номер порта 22 рекомендуется сменить в целях безопасности, пускай это будет 22100. В конечном итоге строка должна выглядеть следующим образом:

Port 22100

Переходим к строке PermitRootLogin yes, меняем значение на no, тем самым запретив вход пользователя root напрямую:

PermitRootLogin no

Находясь в редакторе, нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+O, внизу появится строка подтверждения: File Name to Write: /etc/ssh/sshd_config, нажимаем ENTER для сохранения изменений, затем Ctrl+X для выхода из редактора.

После изменений файла конфигурации SSH сервера, необходимо выполнить его перезапуск для того, чтобы изменения вступили в силу:

service sshd restart

Установка nginx

Установка сервера nginx может быть выполнена как непосредственно на машину, так и в виде docker контейнера. У каждого метода есть свои преимущества и недостатки, описание которых выходит за рамки данной статьи. Мы посмотрим оба варианта.

Начнем с непосредственной установки на сервер:

apt install nginx

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

Дожидаемся окончания процесса установки.

Разрешим автозапуск сервера:

systemctl enable nginx

Проверяем результат:

systemctl is-enabled nginx

Если в ответ получили «enabled», значит nginx успешно добавлен в автозагрузку.

Запуск nginx

Стартуем наш веб-сервер:

service nginx start

Проверяем статус:

service nginx status

Если в статусе присутствует строка Active: active (running), значит сервер работает. Также в этом можно убедиться, набрав в адресной строке браузера IP адрес сервера, будет отображено приветственное сообщение от nginx, которое выглядит так:

Nginx в Docker

Для установки Docker, нужно подготовить систему. Устанавливаем необходимые пакеты:

apt install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

Добавляем GPG ключ официального репозитория Docker в систему:

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

В следующей строке появится надпись OK, добавляем репозиторий Docker:

add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

Теперь необходимо обновить информацию о пакетах:

apt update

Проверим, что установка Docker будет происходить из его репозитория:

apt-cache policy docker-ce

В ответ должны получить много строк, среди которых должен присутствовать адрес репозитория, добавленный ранее, в нашем примере это:

https://download.docker.com/linux/ubuntu focal/stable

Ставим сам Docker:

apt install docker-ce

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

Дожидаемся окончания процесса установки. После docker будет автоматически запущен и добавлен в автозагрузку. Проверим:

systemctl status docker

В выводе команды должна присутствовать строка Active: active (running), значит процесс-демон работает.

systemctl is-enabled docker

В ответе увидели «enabled», значит docker успешно добавлен в автозагрузку. На этом установка Docker завершена, переходим к запуску в контейнере веб-сервера nginx.

Создадим проект и его структуру папок в домашнем каталоге нашего пользователя webuser:

mkdir -p /home/webuser/myproject/www
mkdir -p /home/webuser/myproject/nginx_logs
echo '<html><body>Hello from NGINX in Docker!</body></html>' > /home/webuser/myproject/www/index.html

Устанавливаем и запускаем nginx в Docker одной командой:

docker run --name nginx_myproject -p 8080:80 -v /home/webuser/myproject/www:/usr/share/nginx/html -v /home/webuser/myproject/nginx_logs:/var/log/nginx -d nginx

Docker скачает официальный образ nginx с Docker Hub, сконфигурирует и запустит контейнер.

Здесь:

  • nginx_myproject – имя контейнера, создаваемого на базе образа nginx.
  • Конструкция –p 8080:80 выполняет проброс портов, с порта 8080 локальной машины на порт 80 контейнера.
  • Флаги –v по аналогии с портом – пробрасывают локальную директорию внутрь контейнера, т.е. директория /home/webuser/myproject/www на локальной машине будет доступна в контейнере как /usr/share/nginx/html, и /home/webuser/myproject/nginx_logs в контейнере это /var/log/nginx.

Проверяем, работает ли контейнер:

docker ps

Вывод команды должен быть примерно следующим:

CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED       STATUS       PORTS                  NAMES
f35d422d233a   nginx     "/docker-entrypoint.…"   7 hours ago   Up 7 hours   0.0.0.0:8080->80/tcp   nginx_myproject

Стоит обратить внимание на столбец NAMES, где обнаруживаем имя созданного ранее контейнера nginx_myproject, колонка STATUS, в которой отображается состояние контейнера, в данном случае он работает уже 7 часов. Если набрать в адресной строке браузера IP адрес сервера и через двоеточие порт, используемый контейнером 8080, т.е. конструкцию вида 123.123.123.123:8080, то в ответ получим:

«Hello from NGINX in Docker!»

Мы научились запускать веб-сервер nginx в контейнере!

Проброс портов, папок, а так же многий другой функционал, предоставляемый контейнеризацией, должен быть использован исходя из поставленных задач, разнообразие которых выходит за рамки данной статьи. Дальнейшее описание работы с nginx рассматривается в рамках работы непосредственно на сервере, без контейнеризации.

Иерархия каталогов nginx

Администрирование сервера nginx в основном заключается в настройке и поддержке его файлов конфигурации, которые находятся в папке /etc/nginx. Рассмотрим подробнее:

  • /etc/nginx/nginx.conf – главный файл конфигурации nginx.
  • /etc/nginx/sites-available – каталог с конфигурациями виртуальных хостов, т.е. каждый файл, находящийся в этом каталоге, содержит информацию о конкретном сайте – его имени, IP адресе, рабочей директории и многое другое.
  • /etc/nginx/sites-enabled – в этом каталоге содержаться конфигурации сайтов, обслуживаемых nginx, т.е. активных, как правило, это символические ссылки sites-available конфигураций, что очень удобно для оперативного включения и отключения сайтов.

Настройка nginx

Рассмотрим главный конфигурационный файл nginx — /etc/nginx/nginx.conf. По умолчанию он выглядит следующим образом:

user www-data;
worker_processes auto;
pid /run/nginx.pid;
include /etc/nginx/modules-enabled/*.conf;
events {
        worker_connections 768;
}
http {
        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        tcp_nodelay on;
        keepalive_timeout 65;
        types_hash_max_size 2048;
        include /etc/nginx/mime.types;
        default_type application/octet-stream;
        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3;
        ssl_prefer_server_ciphers on;
        access_log /var/log/nginx/access.log;
        error_log /var/log/nginx/error.log;
        gzip on;
        include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
        include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

Конфигурационный файл состоит из директив. О них и пойдет речь дальше.

Директивы

Существует два вида директив – простые и блочные. Простая директива состоит из имени и параметров, разделённых пробелами, и в конце строки ставится точкой с запятой (;). Блочная директива устроена так же, как и простая директива, но вместо точки с запятой после имени и параметров следует набор дополнительных инструкций, помещённых внутри фигурных скобок ({ и }). Рассмотрим те, которые пригодятся нам для примера:

  • user – пользователь, от имени которого работает nginx, здесь это www-data;
  • worker_processes – количество процессов сервера, значение выставляется равным количеству ядер процессора, auto – сервер определит автоматически;
  • pid – файл, внутри которого хранится идентификатор запущенного главного процесса (PID);
  • include – подключаемый файл или файлы конфигурации;
  • events – блок директив, определяющих работу с сетевыми соединениями;
  • worker_connections – максимальное количество одновременных соединений;
  • http – блок директив http сервера;
  • sendfile – метод отправки данных, включаем значением on;
  • tcp_nopush и tcp_nodelay – параметры, положительно влияющие на производительность, оставляем значение on;
  • keepalive_timeout – время ожидания keepalive соединения до его разрыва со стороны сервера;
  • types_hash_max_size – регламентирует максимальный размер хэш таблиц типов;
  • default_type – указывает тип MIME ответа по умолчанию;
  • ssl_protocols – включает указанные протоколы;
  • ssl_prefer_server_ciphers – указывает, что серверное шифрование; предпочтительнее клиентского, при использовании SSLv3 и TLS протоколов;
  • access_log – задает путь к файлу лога доступа, при выставлении значения в off, запись в журнал доступа будет отключена;
  • error_log – путь к журналу регистрации ошибок;
  • gzip – при помощи этой директивы можно включать или отключать сжатие.

Переменные в nginx

В конфигурационных файлах nginx допустимо пользоваться встроенными переменными. Преимущественно это переменные, представляющие собой поля заголовка запроса клиента, такие как $remote_addr, $server_name. Все переменные начинаются со знака $, с полным перечнем можно ознакомиться в документации, на официальном сайте.

Установка и настройка php-fpm

Для работы веб приложений, написанных на языке PHP необходимо установить php-fpm в качестве бэкэнда:

apt install php-fpm php-mysql

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

После установки сервис будет автоматически запущен и добавлен в автозагрузку. Создаем файл пула для конкретного сайта sampledomain.ru:

touch /etc/php/7.4/fpm/pool.d/sampledomain.ru.conf
nano /etc/php/7.4/fpm/pool.d/sampledomain.ru.conf

Создаем следующую конфигурацию:

[sampledomain.ru]
listen = /var/run/php/sampledomain.ru.sock
listen.mode = 0666
user = webuser
group = webuser
chdir = /home/webuser/www/sampledomain.ru

php_admin_value[upload_tmp_dir] = /home/webuser/tmp
php_admin_value[soap.wsdl_cache_dir] = /home/webuser/tmp
php_admin_value[date.timezone] = Europe/Moscow
php_admin_value[upload_max_filesize] = 100M
php_admin_value[post_max_size] = 100M
php_admin_value[open_basedir] = /home/webuser/www/sampledomain.ru/
php_admin_value[session.save_path] = /home/webuser/tmp
php_admin_value[disable_functions] = exec,passthru,shell_exec,system,proc_open,popen,curl_multi_exec,parse_ini_file,show_source
php_admin_value[cgi.fix_pathinfo] = 0
php_admin_value[apc.cache_by_default] = 0

pm = dynamic
pm.max_children = 7
pm.start_servers = 3
pm.min_spare_servers = 2
pm.max_spare_servers = 4

Нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+O, внизу появится строка подтверждения: File Name to Write: /etc/php/7.4/fpm/pool.d/sampledomain.ru.conf, нажимаем ENTER для сохранения изменений, затем Ctrl+X для выхода из редактора.

Перезагружаем сервис php-fpm, чтобы он мог перечитать файлы конфигураций:

service php7.4-fpm restart

Проверяем, что сервис перезапустился корректно и наша новая конфигурация sampledomain.ru обслуживается:

service php7.4-fpm status

О том, что сервис запущен, свидетельствует наличие строки Active: active (running), чуть ниже список обслуживаемых конфигураций в виде дерева, где можно увидеть php-fpm: pool sampledomain.ru, значит все работает.

Конфигурация nginx

Структура директорий веб проекта будет размещена в домашней папке пользователя webuser, это облегчит дальнейшую унификацию конфигурационных файлов и масштабируемость. Например, когда возникает необходимость на одном сервере разместить несколько сайтов, у каждого из них свой владелец. В таком случае создается новый пользователь, пусть будет webuser2, аналогично в его папке разворачивается такая же структура каталогов.

У нас имеется главный конфигурационный файл, содержимое которого оставляем неизменным для примера. Создадим файл виртуального хоста:

touch /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf
nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Заполняем его следующим содержимым:

server
        {
        listen 80;
    	  server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        charset utf-8;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        index index.php index.html index.htm;

    # Static content
        		location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|xls|exe|pdf|ppt|txt|tar|mid|midi|wav|mp3|bmp|flv|rtf|js|swf|iso)$ {
      root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
                   }

    location ~ \.php$
        {
          include fastcgi.conf;
          fastcgi_intercept_errors on;
          try_files $uri =404;
          fastcgi_pass unix://var/run/php/sampledomain.ru.sock;
        }

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.php?q=$uri$args;
    }
    }

Нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+O, внизу появится строка подтверждения: File Name to Write: /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf, нажимаем ENTER для сохранения изменений, затем Ctrl+X для выхода из редактора.

Создаем символическую ссылку на данный виртуальный хост из директории /etc/nginx/sites-available в директорию /etc/nginx/sites-enabled, чтобы nginx его обслуживал:

ln -s /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf /etc/nginx/sites-enabled/

Необходимо создать структуру каталогов веб проекта:

mkdir -p /home/webuser/www/sampledomain.ru
mkdir -p /home/webuser/tmp

Создаем файл для тестирования работы связки nginx и php-fpm:

echo "<?php phpinfo(); ?>" > /home/webuser/www/sampledomain.ru/index.php

Задаем владельца каталогов и находящихся внутри файлов:

chown -R webuser:webuser /home/webuser/www/
chown -R webuser:webuser /home/webuser/tmp/

Добавляем пользователя www-data в группу webuser:

usermod -aG webuser www-data

Конфиги написаны, директории созданы, перезапускаем nginx для того, чтобы он перечитал файлы конфигураций:

service nginx restart

Переходим в браузере по адресу http://sampledomain.ru и должны увидеть такую картину:

Все настроили правильно.

Команды nginx

Рассмотрим несколько команд, которые полезно знать администратору. После внесения изменений в конфигурационные файлы сервера, рекомендуется провести их синтаксический контроль:

nginx -t

Если все хорошо, в результате получим сообщение:

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

В случае обнаружения ошибок, сервер уведомит об этом. Чтобы узнать используемую версию сервера, нужно ввести:

nginx –v

Можно получить расширенную информацию об nginx – его версию, параметры конфигурации сборки:

nginx –V

Когда существует необходимость оперативно, но аккуратно перезапустить веб-сервер, чтобы пользователи на данный момент, работающие с ним, не потеряли соединение, но в то же время, вновь подключившиеся уже работали с учетом последних изменений конфигурации. В таком случае, вместо restart необходимо использовать команду reload:

service nginx reload

Настройка SSL сертификата

Получение SSL сертификата необходимо для использования протокола HTTPS. Данный протокол защищает соединение между сервером и клиентом, особенно критично для чувствительных данных, таких как логины, пароли, данные по банковским картам, переписка и так далее. Последние несколько лет поисковые системы наиболее лояльны к сайтам, использующих данный протокол, есть прекрасная возможность получить ssl сертификат бесплатно от Let’s Encrypt, устанавливаем его клиент certbot из официального репозитория:

apt install certbot python3-certbot-nginx

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

Запрашиваем сертификат у Certbot:

certbot certonly --agree-tos -m mymail@yandex.ru --webroot -w /home/webuser/www/sampledomain.ru/ -d sampledomain.ru

Появится вопрос о передаче вашего адреса электронной почты компании партнеру: (Y)es/(N)o:
Жмем Y, потом ENTER.

Сертификат успешно получен, если появилось сообщение:

IMPORTANT NOTES:
 — Congratulations! Your certificate and chain have been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/fullchain.pem
   Your key file has been saved at:
   /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/privkey.pem
   Your cert will expire on 2021-05-27. To obtain a new or tweaked
   version of this certificate in the future, simply run certbot
   again. To non-interactively renew *all* of your certificates, run
   "certbot renew"
 — Your account credentials have been saved in your Certbot
   configuration directory at /etc/letsencrypt. You should make a
   secure backup of this folder now. This configuration directory will
   also contain certificates and private keys obtained by Certbot so
   making regular backups of this folder is ideal.
 — If you like Certbot, please consider supporting our work by:

   Donating to ISRG / Let's Encrypt:   https://letsencrypt.org/donate
   Donating to EFF:                    https://eff.org/donate-le 

Сертификат действителен 90 дней. Теперь необходимо позаботиться об автоматическом продлении сертификатов, открываем файл:

nano /etc/cron.d/certbot

Приводим его к следующему виду:

SHELL=/bin/sh
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
0 */12 * * * root test -x /usr/bin/certbot -a \! -d /run/systemd/system && perl -e 'sleep int(rand(43200))' && certbot -q renew --renew-hook "systemctl reload nginx"

Нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+O, внизу появится строка подтверждения: File Name to Write: /etc/cron.d/certbot, нажимаем ENTER для сохранения изменений, затем Ctrl+X для выхода из редактора.

Дважды в день будет происходить проверка необходимости обновления сертификатов на сервере, если какому-либо осталось 30 дней и меньше до истечения срока действия – он будет обновлен, а nginx перезагружен.

Протестируем процесс обновления без внесения изменений:

certbot renew --dry-run

Ждем около полминуты, на экран будет выведен подробный отчет. Если присутствует строка Congratulations, all renewals succeeded – значит все настроено правильно. Если когда-либо в процессе обновления произойдет сбой – Let’s Encrypt уведомит о приближающимся конце срока действия сертификата по электронной почте, указанной при первом запросе.

Редирект с http на https

После получения сертификата необходимо прописать директивы в файл конфигурации виртуального хоста, отвечающие за поддержку SSL. Сразу же реализуем перенаправление всех запросов, приходящих на 80-й порт к порту 443, т.е. с http протокола на https. Открываем файл:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Приводим его к следующему виду:

server {
        listen 80;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        return 301 https://sampledomain.ru$request_uri;
        }
server
        {
        listen 443 ssl;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        # SSL support
        ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/fullchain.pem;
        ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/privkey.pem;
        charset utf-8;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        index index.php index.html index.htm;

        # Static content
        location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|xls|exe|pdf|ppt|txt|tar|mid|midi|wav|mp3|bmp|flv|rtf|js|swf|iso)$ {
                        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
                   }

        location ~ \.php$
        {
                include fastcgi.conf;
                fastcgi_intercept_errors on;
                try_files $uri =404;
                fastcgi_pass unix://var/run/php/sampledomain.ru.sock;
        }

        location / {
                try_files $uri $uri/ /index.php?q=$uri$args;
        }
        }

Нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+O, внизу появится строка подтверждения: File Name to Write: /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf, нажимаем ENTER для сохранения изменений, затем Ctrl+X для выхода из редактора.

Перезапускаем веб-сервер:

service nginx restart

Теперь в браузере при попытке перехода по адресу http://sampledomain.ru будет выполнено перенаправление на https://sampledomain.ru

Кэширование в nginx

Основная задача кэширования – это минимизация времени доступа к данным. Nginx умеет работать с несколькими видами кэширования: на стороне сервера, на стороне клиента. Серверное кэширование может иметь самую разнообразную конфигурацию, в зависимости от архитектуры проекта. Поэтому в нашем частном случае рассмотрим кэширование на стороне клиента (браузера) для статического контента.

Открываем файл нашего тестового виртуального хоста:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Находим location, указывающий на отдачу статического контента и добавляем директиву expires:

# Static content
        location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|xls|exe|pdf|ppt|txt|tar|mid|midi|wav|mp3|bmp|flv|rtf|js|swf|iso)$ {
                        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
                        expires 1d;
                   }

Как обычно сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. В данном случае файлы, расширения которых соответствуют приведенным выше, будут храниться в браузере клиента, только после истечения суток – они будут запрошены повторно.

Кэширование позволяет значительно уменьшить время доставки контента и его объем, снизить нагрузку на сервер, а значит, ваш сайт сможет работать значительно быстрее и принять больше посетителей.

Мониторинг nginx

В nginx существует стандартная возможность мониторинга работы сервера, выясним доступность модуля в нашей сборке:

nginx -V 2>&1 | grep -o with-http_stub_status_module

Если в ответ получили with-http_stub_status_module – модуль доступен. Рассмотрим включение мониторинга на примере виртуального хоста, открываем файл:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Добавляем location /nginx_status, в итоге файл выглядит следующим образом:

server {
        listen 80;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        return 301 https://sampledomain.ru$request_uri;
        }
server
        {
        listen 443 ssl;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        # SSL support
        ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/fullchain.pem;
        ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/privkey.pem;
        charset utf-8;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        index index.php index.html index.htm;

        # Static content
        location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|xls|exe|pdf|ppt|txt|tar|mid|midi|wav|mp3|bmp|flv|rtf|js|swf|iso)$ {
                        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
                        expires 1d;
                   }

        location ~ \.php$
        {
                include fastcgi.conf;
                fastcgi_intercept_errors on;
                try_files $uri =404;
                fastcgi_pass unix://var/run/php/sampledomain.ru.sock;
        }

        location / {
                try_files $uri $uri/ /index.php?q=$uri$args;
        }
        location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;

        }
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем веб-сервер:

service nginx restart

В браузере при переходе по адресу sampledomain.ru/nginx_status будет представлена статистика работы сервера:

Active connections: 2 
server accepts handled requests
 797 797 334 
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 1
  • Active connections – текущее количество клиентских соединений;
  • accepts – принятые соединения;
  • handled – обработанные, обычно равно количеству принятых;
  • requests – количество клиентских запросов;
  • Reading – текущее количество соединений, для которых сервер читает заголовок запроса;
  • Writing – текущее количество соединений, для которых сервер отправляет ответ клиенту;
  • Waiting – текущее количество простаивающих соединений, для которых сервер ожидает запроса.

Также статистику можно получить из командной строки:

curl https://sampledomain.ru/nginx_status

Не рекомендуется статистику выставлять на всеобщее обозрение, ниже рассмотрим вопросы безопасности и ограничений доступа.

Проксирование запросов

Nginx умеет проксировать запросы на другие сервера, понадобиться это для масштабирования и защиты back-end серверов. В качестве примера, запустим back-end сервер apache в контейнере:

docker run --name backend_apache -p 8081:80 -d httpd

Дожидаемся процесса скачивания образа, контейнер запуститься автоматически, убеждаемся, что среди запущенных контейнеров присутствует backend_apache:

docker ps

Открываем файл виртуального хоста:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Изменим блок location / так, чтобы при обращении к sampledomain.ru запрос был передан веб-серверу apache, работающему в контейнере:

location / {
                proxy_pass http://127.0.0.1:8081;
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
                proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем веб-сервер:

service nginx restart

Директива proxy_pass задает протокол, адрес и порт проксируемого ресурса, proxy_set_header директивы настраивают заголовки запросов, передают проксируемому ресурсу информацию о соединении.

Если перейти в браузере по адресу http://sampledomain.ru, можно увидеть «It works!», отдаваемый ранее созданным контейнером с apache.

Балансировка нагрузки

Для улучшения отказоустойчивости, масштабируемости, уменьшения время отклика, распределения полезной нагрузки придумали балансировщики нагрузок. На примере посмотрим, как приспособить для этого nginx.

Открываем файл виртуального хоста:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Над блоком server добавляем следующее:

upstream backends {
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
}

Также вносим изменения в блок location /:

location / {
                proxy_pass http://backends;
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
                proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем веб-сервер:

service nginx restart

Директива upstream перечисляет все back-end сервера, между которыми следует распределить нагрузку. В блоке location / изменился параметр директивы proxy_pass на http://backends, где backends – имя, которое присвоили группе серверов директивы upstream.

Ранее мы запустили два контейнера: первый с nginx на порту 8080, второй с apache на порту 8081. Теперь перейдя в браузере по ссылке http://sampledomain.ru и несколько раз обновляя страницу можно наблюдать чередование ответов «It works!» и «Hello from NGINX in Docker!», значит балансировка работает.

Существует несколько методов балансировки:

round-robin – используется по умолчанию, нагрузка распределяется равномерно между серверами с учетом веса.

least_conn – запросы поступают к менее загруженным серверам.

Пример использования:

upstream backends {
    least_conn;
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
}

ip_hash — запросы распределяются по серверам на основе IP-адресов клиентов, т.е. запросы одного и того же клиента будут всегда передаваться на один и тот же сервер, пример:

upstream backends {
    ip_hash;
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
}

Если в группе серверов некоторые производительнее остальных, то следует воспользоваться механизмом весов. Это условная единица, которая позволяет направлять наибольшую нагрузку на одни сервера и ограждать от нее другие.

Разберем на примере:

upstream backends {
    server 127.0.0.1:8080 weight=5;
    server 127.0.0.1:8081 weight=2;
}

В данной конфигурации, из 7 запросов, 5 будет обработано сервером 127.0.0.1:8080, а 2 машиной 127.0.0.1:8081

Безопасность nginx

В данном разделе мы рассмотрим общие принципы обеспечения безопасности как сервера в целом, так и отдельных его ресурсов.

HTTP аутентификация

Для защиты определенных ресурсов сайта, например, таких как панель администратора, статистика, каталоги с файлами для внутреннего использования, иногда может потребоваться дополнительная мера – от пользователя потребуется ввести логин и пароль.

Установим утилиту для генерации хешированных паролей:

apt install apache2-utils

Будет задан вопрос: Do you want to continue? [Y/n]
Нажимаем Y, затем ENTER.

Теперь создадим файл, в котором будет содержаться список логинов и паролей пользователей:

touch /etc/nginx/conf.d/htpasswd

Добавим пользователя user:

htpasswd /etc/nginx/conf.d/htpasswd user

Будет предложено ввести пароль, вводимые символы не отображаются, это нормально, после нажать ENTER:

New password:

Ввести повторно тот же пароль:

Re-type new password:

Появление ответа Adding password for user user означает, что все сделано верно. Точно так же можно добавить других пользователей. Чтобы сменить пароль пользователя user – нужно повторно ввести предыдущую команду, данные в файле будут обновлены.

В примере будем защищать доступ к нашему виртуальному хосту, а конкретно к статистике работы сервера, открываем файл конфигурации:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Редактируем location /nginx_status следующим образом:

location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;
                auth_basic "Enter your credential data: ";
                auth_basic_user_file /etc/nginx/conf.d/htpasswd;

        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем nginx:

service nginx restart

Теперь при переходе в раздел просмотра статистики sampledomain.ru/nginx_status необходимо будет сначала ввести логин и пароль для доступа к разделу, в противном случае сервер выдаст ошибку: 401 Authorization Required.

Авторизацию по паролю рекомендуется использовать исключительно для служебных целей и совместно с протоколом https, иначе данные передаются в открытом виде.

Ограничение доступа по IP адресу

В качестве примера отредактируем тренировочный виртуальный хост:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Рассмотрим блок location /nginx_status, приведем его к виду:

location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;
                allow 192.168.0.0/24;
                allow 192.168.1.1;
                deny all;
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем nginx:

service nginx restart

В данном примере разрешен доступ для компьютеров из сети 192.168.0.0 с маской подсети 255.255.255.0 (/24) и хоста с адресом 192.168.1.1. Для всех остальных доступ закрыт.

Комбинация ограничений

Рассмотрим ситуацию, когда имеется предприятие, с внутренней сетью 192.168.0.0/24, и сотрудники из нее должны беспрепятственно попадать в нужный раздел, но в то же время необходимо предоставить доступ снаружи, используя авторизацию по логину и паролю. Тогда location /nginx_status принимает следующий вид:

location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;
                satisfy any;
                allow 192.168.0.0/24;
                deny all;
                auth_basic "Enter your credential data: ";
                auth_basic_user_file /etc/nginx/conf.d/htpasswd;
        }

Сфокусируем внимание на директиве satisfy. В данном случае она имеет параметр any, что означает предоставление доступа при выполнении хотя бы одного из условий. При смене параметра на all – сотрудникам предприятия будет разрешен доступ только из внутренней сети с аутентификацией по логину и паролю.

Предотвращение DDoS атак

DDoS — это распределенная атака отказа в обслуживании, происходит с нескольких IP адресов, направлена на ухудшение или полное отсутствие доступности сервера за счёт огромного количества запросов. Чаще всего, это происки недобросовестных конкурентов, реже из хулиганских побуждений. В nginx предусмотрен механизм, позволяющий, если не полностью подавить атаку, то как минимум смягчить ее влияние на работу системы.

Возможно ограничить скорость приема входящих запросов в единицу времени с одного IP адреса. Так же можно ограничить количество одновременных подключений с одного IP адреса. Обе техники посмотрим на примере файла конфигурации виртуального хоста, открываем:

nano /etc/nginx/sites-available/sampledomain.ru.conf

Доводим до следующего состояния:

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=90r/m;
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;

server {
        listen 80;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        return 301 https://sampledomain.ru$request_uri;
        }
server
        {
        listen 443 ssl;
        server_name sampledomain.ru www.sampledomain.ru;
        # SSL support
        ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/fullchain.pem;
        ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/sampledomain.ru/privkey.pem;
        charset utf-8;
        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
        index index.php index.html index.htm;

        # Static content
        location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|png|css|zip|tgz|gz|rar|bz2|doc|xls|exe|pdf|ppt|txt|tar|mid|midi|wav|mp3|bmp|flv|rtf|js|swf|iso)$ {
                        root /home/webuser/www/sampledomain.ru;
                        expires 1d;
                   }

        location ~ \.php$
        {
                limit_req zone=one;
                limit_conn addr 10;
    		    include fastcgi.conf;
                fastcgi_intercept_errors on;
                try_files $uri =404;
                fastcgi_pass unix://var/run/php/sampledomain.ru.sock;
        }

        location / {
                try_files $uri $uri/ /index.php?q=$uri$args;
        }
        location /nginx_status {
                stub_status on;
                access_log off;
                satisfy any;
                allow 192.168.0.0/24;
                deny all;
                auth_basic "Enter your credential data: ";
                auth_basic_user_file /etc/nginx/conf.d/htpasswd;
        }
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем nginx:

service nginx restart
  • limit_req_zone – директива, хранящая состояние ключа, в нашем случае это адрес клиента $binary_remote_addr, в зоне one, размером 10 Мб, со скоростью обработки запросов не превышающая 90 в минуту.
  • limit_req – директива в location ~ .php$, ссылающаяся на зону разделяемой памяти.
  • limit_conn_zone – директива, хранящая состояние ключа, в нашем случае это адрес клиента $binary_remote_addr, в зоне addr, размером 10Мб.
  • limit_conn — директива в location ~ .php$, ссылающаяся на зону разделяемой памяти, задающая лимит на количество соединений с одного IP адреса, в данном случае 10.

Следует внимательно отнестись к настройке подобных значений, поскольку полезные и оптимальные значения для одного проекта, могут быть неприемлемы в другом.

Ошибки nginx

В работе любых систем, а особенно на этапе пуско-наладочных работ, возникают ошибки, в данном разделе рассмотрим наиболее распространенные и методы их устранения.

502 bad gateway

Эта ошибка говорит о том, что back-end, обрабатывающий запрос от nginx – перестал отвечать. Произойти это могло также по нескольким причинам. Во-первых, back-end мог упасть полностью и для восстановления его необходимо запустить. Во-вторых, если nginx и back-end сервер находятся на физически разных машинах – между ними могла банально пропасть связь. Для проверки необходимо воспользоваться командой ping. Так же, возможно, часть процессов php-fpm перегружены или не хватает их количества для обслуживания всех клиентов, тогда эта ошибка будет иметь «плавающий» характер. Открываем файл:

nano /etc/php/7.4/fpm/pool.d/sampledomain.ru.conf

Если действительно проблема в нехватке процессов — стоит «покрутить» следующие настройки:

pm = dynamic
pm.max_children = 7
pm.start_servers = 3
pm.min_spare_servers = 2
pm.max_spare_servers = 4

504 Gateway Time-out

Одна из причин возникновения ошибки – превышение времени ожидания ответа от сервера, например от php-fpm. Такое случается, когда скрипты php долго выполняются или зависли. Если обработка запроса требует большего времени – увеличим время ожидания на передачу запроса fastcgi_send_timeout и получение ответа fastcgi_read_timeout, редактируем блок location ~ .php$:

location ~ \.php$
        {
                limit_req zone=one;
                limit_conn addr 2;
                include fastcgi.conf;
                fastcgi_intercept_errors on;
                try_files $uri =404;
                fastcgi_pass unix://var/run/php/sampledomain.ru.sock;
                fastcgi_send_timeout 120;
                fastcgi_read_timeout 120;
        }

Сохраняем результат Ctrl+O, подтверждаем нажатием ENTER, выходим из редактора Ctrl+X. Перезапускаем nginx:

service nginx restart

413 Request Entity Too Large

Ошибка возникает, когда на сервер загружается файл, превышающий значение директивы client_max_body_size, по умолчанию – 1 Мб. Добавим в блок server:

server {
	### остальные директивы
client_max_body_size 50m;
	### остальные директивы
}

В примере максимально допустимый размер тела запроса клиента увеличен до 50 Мб. При повторном возникновении ошибки – снова увеличить. Не забываем сохраняться и после изменений – перезапускать nginx:

service nginx restart

Искать причины возникновения тех или иных ошибок правильнее всего в логах, которые находятся в папке /var/log/nginx/. Однако, у начинающего администратора возникают сложности с интерпретацией, содержащейся в них информации.

В таком случае можно посоветовать определить строку, где содержится сообщение об ошибке, выделить текст сообщения и вбить его в поисковую систему. Как правило, в сети найдется огромное количество ресурсов с описанием решения тех или иных сложностей.