Erőteljes módszerek az NGINX szerver feltöltésére és teljesítményének javítására

Az NGINX talán a legsokoldalúbb webszerver odakinn, és helyesen konfigurálva képes legyőzni más szervereket. Más fontos dolgokat is megtehet, például terheléselosztást, HTTP gyorsítótárazást, és fordított proxyként is használható.

Az évek során olyan sok konfigurációt láttunk, amelyek javítják a biztonságot és összességében növelik webalkalmazásuk teljesítményét - lehetővé téve számodra a legújabb trendek követését.

Meg fogom osztani azt a minimalista NGINX konfigurációt, amelyet a legoptimalizáltabbnak találtam, és amelyet az új VisaList eszközömhöz használtam. Nagyon sokat kellett kutatnom és kutatnom a webhelyem utolsó mérföldes teljesítményének javítása érdekében, és úgy gondoltam, hogy a folyamat legalább néhány másnak segítséget nyújthat - ezért megosztom itt.

Miért?

Ezekkel a változtatásokkal az alábbi eredményt kaptam az új webes alkalmazásomhoz:

Oldalsebesség pontszám: Oldalsebesség betekintés

Világítótorony pontszáma: Chrome Dev Tools Lighthouse

Szerver pontszáma: Qualys SSL kiszolgáló teszt

Te is könnyedén megszerezheted ezeket a teljesítményelőnyöket. Az optimalizáláshoz nem kell DevOps-szakértőnek lennie. Tehát bárki, aki még nem ismeri a webes alkalmazásokat és használja az NGINX-et, nagyon hasznosnak találja ezt.

Ha Ön szakértő, akkor hagyhatja meg véleményét a megjegyzésekben, hogy az olyan új fejlesztők, mint én, megtanulhassanak és erős és pozitív webes közösséget építsenek körülöttünk. ✨ Menjen webfejlesztőkhöz!

Ez a cikk azt feltételezi, hogy van egy Ubuntu 16.04 (Xenial) kiszolgálója és egy kiszolgáló által nyújtott WebApp Vue.js (vagy bármely más JS keretrendszer) alkalmazás, amely készen áll az NGINX-en keresztül az API-kiszolgálóval történő kiszolgálásra. Ha még nem telepítette az NGINX szoftvert, és segítségre van szüksége, akkor nézze meg ezt a cikket .

Tehát mik ezek az optimalizálások, amelyekről beszélek? Lássuk a kódot!

Optimalizálás

A jó hír az, hogy csak két fájl miatt kell bajlódnia. Az egyik a teljes NGINX konfiguráció, amely az összes webalkalmazásra vonatkozik (több webalkalmazása is lehet, például webhely, API, statikus szerver stb.). A másik a domainjére jellemző, ami mondjuk az example.com. Cserélje example.comle saját domainjére. Itt csak a meztelen domaint használom anélkül www. Hamarosan kitérek erre.

Nyissa meg az NGINX konfigurációs vagy tartományspecifikus konfigurációs fájljait a következő parancsok használatával:

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com

Tartalomtömörítés

Van brotli jobb, mint GZip ? Igen és Nem. Ha a böngésző weboldalt kér, a szerver nem bájtból közvetlenül küldi el. Ehelyett tömörített állapotban küldi a böngésző elfogadott kódolásai alapján. Leginkább ma mindenki használja a Gzip-et, és megkérdezheti, miért? Mert több mint egy évtizede létezik.

Tehát itt jön a Brotli, amely a Google által kifejlesztett legújabb kódolási algoritmus. A Brotli ~ 20% -kal hatékonyabb, mint a Gzip. Csak ne feledje, hogy Gzip-ben kell olyan tartalmat küldeni, ahol a Brotli nem támogatott. A Brotli statikus fájlokkal működik a legjobban, nem pedig dinamikus tartalommal.

Azt is ellenőrizze, hogy csak akkor engedélyezi-e a Brotli típust az API JSON adatokhoz, ha az ügyféloldali HTTP könyvtár támogatja. Például az Axios könyvtár még nem támogatja a Brotli kódolást.

http { ... # Gzip Settings gzip on; gzip_disable "msie6"; gzip_vary on; gzip_proxied any; gzip_comp_level 6; gzip_buffers 32 16k; gzip_http_version 1.1; gzip_min_length 250; gzip_types image/jpeg image/bmp image/svg+xml text/plain text/css application/json application/javascript application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript image/x-icon; # Brotli Settings brotli on; brotli_comp_level 4; brotli_buffers 32 8k; brotli_min_length 100; brotli_static on; brotli_types image/jpeg image/bmp image/svg+xml text/plain text/css application/json application/javascript application/x-javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript image/x-icon; ... }

Miután hozzáadta ezeket a módosításokat, ellenőrizheti, hogy a tartalomkódolás megjelenik-e a brChrome fejlesztői eszközök válaszfejlécében:

Javítsa a biztonságot

Alapértelmezés szerint az NGINX nem rendelkezik minden szükséges biztonsági fejléccel, ami valójában nagyon egyszerű. Ezek megakadályozzák a clickjacking támadásokat, a webhelyek közötti parancsfájlok támadását és más kódinjekciós támadásokat.

Strict-Transport-Securityfejléc a HTTP Strict Transport Security (HSTS) -re vonatkozik, amely védelmet nyújt a protokoll visszaminősítési támadásaitól is.

http { ... # security headers add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always; add_header X-XSS-Protection "1; mode=block" always; add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always; add_header Referrer-Policy "no-referrer-when-downgrade" always; add_header Content-Security-Policy "default-src * data: 'unsafe-eval' 'unsafe-inline'" always; add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000; includeSubDomains; preload" always; ... }

Optimalizálja az SSL-t és a munkameneteket

SSL: Használja TLS-en, és tiltsa le az SSL-t (az SSL elég régi és elavult, és sok sebezhetőséggel rendelkezik). Optimalizálja a titkosító csomagokat, mivel ezek jelentik a TLS alapját. Itt történik a titkosítás.

Munkamenet-gyorsítótár: A TLS-kapcsolati paraméterek gyorsítótárának létrehozása csökkenti a kézfogások számát, és ezáltal javíthatja az alkalmazás teljesítményét. A gyorsítótárazás az ssl_session_cacheirányelv segítségével konfigurálható .

Munkameneti jegyek: A munkameneti jegyek a munkamenet-gyorsítótár alternatívája. Munkamenet-gyorsítótár esetén a munkamenetre vonatkozó információkat a szerver tárolja.

OSCP: A szerverrel való biztonságos kapcsolat érdekében az ügyfélnek ellenőriznie kell a szerver által bemutatott tanúsítványt. Annak ellenőrzése érdekében, hogy a tanúsítványt nem vonják-e vissza, az ügyfél (böngésző) felveszi a kapcsolatot a tanúsítvánnyal. Ez egy kicsit több költséget jelent a kapcsolat inicializálásában (és ezáltal az oldalunk betöltési idejében).

Használja ezeket az irányelveket az NGINX konfigurációjában, és máris készen áll az SSL optimalizálására.

http { ... # SSL Settings ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; ssl_prefer_server_ciphers on; ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GC$ # Optimize session cache ssl_session_cache shared:SSL:50m; ssl_session_timeout 1d; # Enable session tickets ssl_session_tickets on; # OCSP Stapling ssl_stapling on; ssl_stapling_verify on; resolver 8.8.8.8 8.8.4.4 208.67.222.222 208.67.220.220 valid=60s; resolver_timeout 2s; ... }

Javítsa a teljesítményt: HTTP / 2 támogatás

A HTTP / 2-nek számos előnye van a HTTP-vel szemben, például lehetővé teszi a böngésző számára, hogy párhuzamosan töltsön le fájlokat, és lehetővé tegye a szervernek többek között az erőforrások továbbítását. Mindössze annyit kell tennie, hogy cserélje ki httpa http2az alapértelmezett kiszolgáló blokk. Ennyi, és sok-sok előnyt kap.

server{ ... listen 443 http2 default_server; listen [::]:443 http2 default_server; server_name example.com; ... }

Írja be ezt a parancsot, curl -I -L //example.comés ellenőrizze a választ.

HTTP/2 200 server: nginx date: Wed, 18 Jul 2018 02:13:32 GMT content-type: text/html; charset=utf-8 content-length: 216641 vary: Accept-Encoding ....

Csökkentse a selejtezést / támadásokat

Limiting the requests to the server is critical, as this can easily deplete the resources and can result in huge billings. This is also important to fend off those who want to scrape and attack our servers. There are basically three types of directives:

  • Request Limiting limit_req : Limit the number of requests per IP
  • Connections Limiting limit_conn : Limit the number of Connections per IP
  • Bandwidth/Rate Limiting limit_rate : Limit the bandwidth rate of data being sent

With the below directive, you can rest easy:

http { ... # Limits limit_req_log_level warn; limit_req_zone $binary_remote_addr zone=reqlimit:10m rate=10r/m; limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=connlimit:100m; limit_conn servers 1000; # Simultaneous Connections ... }
... server { ... location /api/ { # Rate Limiting limit_req zone=reqlimit burst=20; # Max burst of request limit_req_status 460; # Status to send # Connections Limiting limit_conn connlimit 20; # Number of downloads per IP # Bandwidth Limiting limit_rate 4096k; # Speed limit (here is on kb/s) } ... }

Client-side Caching

Caching static files on the browser is easy, and it saves lot of requests to the server. All you have to do is add these two code blocks and specify the expiration as you please. You can include any other static file extension you deem worthy of caching.

server { ... location / { ... ... } ... ... location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico)$ { expires 30d; } location ~* \.(css|js)$ { expires 7d; } ... }

Microcaching

If you haven’t heard about this until now, then you are in luck today! Microcaching is a caching technique in which content is cached for a very short period of time, perhaps as little as 1 second. This effectively means that updates to the site are delayed by no more than a second, which in many cases is perfectly acceptable. This is particularly useful for API responses which are the same for all users.

Use these directives to set microcaching with the path at /tmp/cacheapi with 100MB cache with a max size of 1GB of cache folder that updates cache in the background. Learn more about it here and here.

proxy_cache_path /tmp/cacheapi levels=1:2 keys_zone=microcacheapi:100m max_size=1g inactive=1d use_temp_path=off; ... server { ... location /api/ { # Micro caching proxy_cache microcacheapi; proxy_cache_valid 200 1s; proxy_cache_use_stale updating; proxy_cache_background_update on; proxy_cache_lock on; ... ... } ... }
http { ... add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status; ... }

SSL Certificate

Let’s Encrypt is a Certificate Authority (CA) that provides an easy way to obtain and install free TLS/SSL certificates. This enables encrypted HTTPS on web servers. It simplifies the process by providing a software client, Certbot, that attempts to automate most (if not all) of the required steps.

Install LetsEnctypt:

sudo add-apt-repository ppa:certbot/certbot sudo apt-get update sudo apt-get install python-certbot-nginx

Create a LetsEncrypt SSL certificate with this command:

sudo certbot --nginx -d example.com -d www.example.com

and then add these certificates to your domain config file like this:

server { listen 443 ssl http2 default_server; listen [::]:443 ssl http2 default_server; ... ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem; ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem; ... }

Redirect WWW

Google prefers that you choose a domain with www instead of without. It’s better to choose the naked domain as its smaller and removes the redundant www . You can now redirect all www users to your naked domain by adding these below directives.

server { ... ... } server { listen 80; listen [::]:80; server_name example.com; return 301 //$server_name$request_uri; } server { listen 80; listen [::]:80; listen 443 ssl http2; listen [::]:443 ssl http2; server_name www.example.com; return 301 //example.com$request_uri; }

Pagespeed Module

Pagespeed Module is a gem unknown to many. It was originally a Google Project which is now part of Apache Incubator. Pagespeed can automatically take care of almost all the known ways to improve performance on your website.

Installor Upgrade NGINX with Pagespeed. This is not an easy task, and that’s why I have saved it for last. Follow these instructions, and you should be able to do it without any hastle. Once you’re done, all you need to do is enable it and voilà!

server{ ... # Pagespeed Module pagespeed on; pagespeed FileCachePath /var/cache/ngx_pagespeed_cache; location ~ "\.pagespeed\.([a-z]\.)?[a-z]{2}\.[^.]{10}\.[^.]+" { add_header "" ""; } location ~ "^/pagespeed_static/" { } location ~ "^/ngx_pagespeed_beacon$" { } pagespeed RewriteLevel PassThrough; pagespeed EnableCachePurge on; pagespeed PurgeMethod PURGE; pagespeed EnableFilters prioritize_critical_css; ... }

There are so many filters that you can enable, but just keep in mind that most of the modern frameworks like (Nuxt.js, Angular, Next.js and so on) have some of these optimisations as part of their build process, so this can be counterintuitive. Choose filters which you need and enable only them. This is not by any means an exhaustive set of filters, but would definitely take your site to 100/100 on pagespeed.

pagespeed EnableFilters rewrite_css; pagespeed EnableFilters collapse_whitespace,remove_comments; pagespeed EnableFilters flatten_css_imports; pagespeed EnableFilters combine_css; pagespeed EnableFilters combine_javascript; pagespeed EnableFilters defer_javascript; pagespeed EnableFilters extend_cache; pagespeed EnableFilters pedantic; pagespeed EnableFilters inline_google_font_css; pagespeed FetchHttps enable; pagespeed EnableFilters inline_css,move_css_above_scripts; pagespeed EnableFilters inline_javascript; pagespeed EnableFilters inline_import_to_link; pagespeed EnableFilters lazyload_images; pagespeed EnableFilters insert_dns_prefetch; pagespeed EnableFilters inline_preview_images; pagespeed EnableFilters resize_mobile_images; pagespeed EnableFilters rewrite_images; pagespeed EnableFilters responsive_images,resize_images; pagespeed EnableFilters responsive_images_zoom; pagespeed EnableFilters rewrite_javascript; pagespeed EnableFilters rewrite_style_attributes,convert_meta_tags;

You can read more about different types of filters available here.

So the final NGINX config and domain config looks something like this:

//gist.github.com/1hakr/01cb00dfce8c92a15c0d9faee9052042

Now all you have to do is reload your NGINX config file by typing the below commands and you have supercharged your NGINX server:

sudo nginx -t sudo systemctl restart nginx

Pro Tip: If you find this article beyond your reach, then there is a simple website which can get the final config file for you: check out NGINX Config.

I hope you like this NGINX config and are able to supercharge your web apps. Do you already use something similar or have a different opinion altogether? Let me know in the comments.

This is my new microstartup, VisaList, where I have applied these optimisations. It can help you find visa requirements for all countries in the world in a simple and useful way.

Find countries to visit across the world

Search from list of countries your can travel with Visa free, Visa on arrival and other requirements from more than…

visalist.io

That all folks! This is HaKr signing off. Thanks for reading, and if you found this useful do click ? to recommend this article to others so they can find it, too.

I build microstartups while travelling when I can. If you find this kind of stuff interesting, you can follow me on Twitter and check out my open-source work on GitHub.