Kraftige måder at overbelaste din NGINX-server og forbedre dens ydeevne

NGINX er måske den mest alsidige webserver derude, og den kan slå andre servere, når den er konfigureret korrekt. Det kan også gøre andre vigtige ting, såsom belastningsbalancering, HTTP-caching, og kan bruges som en omvendt proxy.

I årenes løb har vi set så mange konfigurationer, der forbedrer sikkerheden og øger ydeevnen for din webapplikation generelt - så du kan følge med i de nyeste tendenser.

Jeg vil dele den minimalistiske NGINX-konfiguration, som jeg fandt er mest optimeret, som jeg har brugt til nyt mit nye værktøj VisaList. Jeg var nødt til at søge og undersøge meget for at forbedre den sidste mils ydeevne på mit websted, og jeg troede, at processen måske kunne hjælpe mindst et par andre - så jeg deler det her.

Hvorfor?

Med disse ændringer var jeg i stand til at få resultatet nedenfor til min nye webapp:

Page Speed ​​Score: Side Speed ​​Insights

Fyrtårnscore: Chrome Dev Tools fyrtårn

Server score: Qualys SSL Server Test

Du kan også nemt få disse ydelsesfordele. Du behøver ikke at være en DevOps-ekspert for at foretage disse optimeringer. Så enhver, der er ny inden for webapplikationer og bruger NGINX, finder det meget nyttigt.

Hvis du er ekspert, kan du efterlade dine meninger i kommentarerne, så de nye udviklere som mig kan lære og opbygge et stærkt og positivt webfællesskab omkring os. ✨ Gå webudviklere!

Denne artikel antager, at du har en Ubuntu 16.04 (Xenial) server og en server gengivet WebApp Vue.js (eller ethvert andet JS framework) program, der er klar til at blive serveret gennem NGINX sammen med API-serveren. Hvis du ikke har installeret NGINX og har brug for hjælp til at gøre det, kan du tjekke denne artikel .

Så hvad er disse optimeringer, som jeg taler om? Lad os se koden!

Optimeringer

Den gode nyhed er, at du kun skal bekymre dig om to filer. Den ene er din overordnede NGINX-konfiguration, som gælder for alle webapps (du kan have flere webapps som et websted, API, statisk server osv.). Den anden er specifik for dit domæne, hvilket, lad os sige, er example.com. Udskift example.commed dit eget domæne. Her bruger jeg kun det nøgne domæne uden www. Jeg vil dække det snart.

Åbn dine NGINX-konfigurations- eller domænespecifikke konfigurationsfiler ved hjælp af disse kommandoer:

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

Indholdskomprimering

Er Brotli bedre end GZip ? Ja og nej. Når browseren anmoder om en webside, sender serveren den ikke direkte byte for byte. I stedet sender den den i komprimeret tilstand baseret på browserens accepterede kodninger. For det meste bruger alle i dag Gzip, og du kan spørge hvorfor? Fordi det har eksisteret i mere end et årti.

Så her kommer Brotli, som er den nyeste kodningsalgoritme udviklet af Google. Brotli er ~ 20% mere effektiv end Gzip. Bare husk, at du skal sende indhold i Gzip, hvor Brotli ikke understøttes. Brotli fungerer bedst med statiske filer i stedet for dynamisk indhold.

Sørg også for, at du kun aktiverer Brotli-typen til API JSON-data, når dit klientside HTTP-bibliotek understøtter det. For eksempel understøtter Axios-biblioteket endnu ikke Brotli-kodning.

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; ... }

Når du har tilføjet disse ændringer, kan du kontrollere, at indholdskodningen vises bri svaroverskrifterne i Chrome-udviklerværktøjer:

Forbedre sikkerheden

Som standard har din NGINX ikke alle nødvendige vigtige sikkerhedsoverskrifter, hvilket faktisk er ret ligetil. Disse forhindrer clickjacking-angreb, scriptingangreb på tværs af websteder og andre angreb med kodeinjektion.

Strict-Transport-Securityheader er til HTTP Strict Transport Security (HSTS), der også beskytter mod protokolnedgraderingsangreb.

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; ... }

Optimer SSL og sessioner

SSL: Brug på TLS og deaktiver SSL (SSL er ret gammel og forældet og har mange sårbarheder). Optimer chifferpakker, da de er kernen i TLS. Det er her, kryptering sker.

Sessionscache: Oprettelse af en cache med TLS-forbindelsesparametre reducerer antallet af håndtryk og kan dermed forbedre effektiviteten af ​​din applikation. Caching konfigureres ved hjælp af ssl_session_cachedirektivet.

Sessionskort: Sessionskort er et alternativ til sessionscache. I tilfælde af sessionscache gemmes oplysninger om sessionen på serveren.

OSCP: For at have en sikker forbindelse til en server skal klienten verificere det certifikat, som serveren præsenterede. For at bekræfte, at certifikatet ikke tilbagekaldes, vil klienten (browseren) kontakte udstederen af ​​certifikatet. Dette tilføjer lidt mere overhead til initialisering af forbindelsen (og dermed vores sideindlæsningstid).

Brug disse direktiver i din NGINX-konfiguration, og du er klar til SSL-optimering.

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; ... }

Forbedre ydeevne: HTTP / 2 Support

HTTP / 2 har mange fordele i forhold til HTTP, som at lade browseren downloade filer parallelt og lade serveren skubbe ressourcer blandt andre. Alt hvad du skal gøre er at erstatte httpmed http2i din standardserverblok. Det er det, og du får mange og mange fordele.

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

Skriv denne kommando, curl -I -L //example.comog bekræft svaret.

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 ....

Reducer skrotning / angreb

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

At alle folk! Dette er HaKr-afmelding . Tak for læsningen, og hvis du fandt dette nyttigt, skal du klikke? at anbefale denne artikel til andre, så de også kan finde den.

Jeg bygger mikrostartups, mens jeg rejser, når jeg kan. Hvis du finder denne slags ting interessant, kan du følge mig på Twitter og tjekke mit open source-arbejde på GitHub.