安全开发运维必备的Nginx代理Web服务器性能优化与安全加固配置

为了更好的指导部署与测试艺术升系统nginx网站服务器高性能同时下安全稳定运行,需要对nginx服务进行调优与加固

本次进行Nginx服务调优加固主要从以下几个部分：

本文档仅供内部使用，禁止外传，帮助研发人员，运维人员对系统长期稳定的运行提供技术文档参考。

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。Nginx作为负载均衡服务器, Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务，也可以支持作为 HTTP代理服务器对外进行服务。

Nginx版本选择:

项目结构:

Nginx文档帮助: http://nginx.org/en/docs/

Nginx首页地址目录: /usr/share/nginx/html

Nginx配置文件:

localtion 请求匹配的url实是一个正则表达式:

Nginx 匹配判断表达式:

例如,匹配末尾为如下后缀的静态并判断是否存在该文件, 如不存在则404。

查看可用模块编译参数：http://nginx.org/en/docs/configure.html

http_gzip模块

开启gzip压缩输出(常常是大于1kb的静态文件)，减少网络传输

http_fastcgi_module模块

nginx可以用来请求路由到FastCGI服务器运行应用程序由各种框架和PHP编程语言等。可以开启FastCGI的缓存功能以及将静态资源进行剥离，从而提高性能。

keepalive模块

长连接对性能有很大的影响，通过减少CPU和网络开销需要开启或关闭连接

http_ssl_module模块

Nginx开启支持Https协议的SSL模块

Linux内核参数部分默认值不适合高并发,Linux内核调优，主要涉及到网络和文件系统、内存等的优化，

下面是我常用的内核调优配置：

文件描述符

文件描述符是 *** 作系统资源，用于表示连接、打开的文件，以及其他信息。NGINX 每个连接可以使用两个文件描述符。

例如如果NGINX充当代理时，通常一个文件描述符表示客户端连接，另一个连接到代理服务器，如果开启了HTTP 保持连接，这个比例会更低（译注：为什么更低呢）。

对于有大量连接服务的系统，下面的设置可能需要调整一下：

精简模块:Nginx由于不断添加新的功能，附带的模块也越来越多,建议一般常用的服务器软件使用源码编译安装管理

(1) 减小Nginx编译后的文件大小

(2) 指定GCC编译参数

修改GCC编译参数提高编译优化级别稳妥起见采用 -O2 这也是大多数软件编译推荐的优化级别。

GCC编译参数优化 [可选项] 总共提供了5级编译优化级别：

常用编译参数:

缓存和压缩与限制可以提高性能

NGINX的一些额外功能可用于提高Web应用的性能，调优的时候web应用不需要关掉但值得一提，因为它们的影响可能很重要。

简单示例:

1) 永久重定向

例如，配置 http 向 https 跳转 (永久)

nginx配置文件指令优化一览表

描述:Nginx因为安全配置不合适导致的安全问题,Nginx的默认配置中存在一些安全问题,例如版本号信息泄露、未配置使用SSL协议等。

对Nginx进行安全配置可以有效的防范一些常见安全问题，按照基线标准做好安全配置能够减少安全事件的发生,保证采用Nginx服务器系统应用安全运行

Nginx安全配置项：

温馨提示: 在修改相应的源代码文件后需重新编译。

设置成功后验证:

应配置非root低权限用户来运行nginx服务,设置如下建立Nginx用户组和用户，采用user指令指运行用户

加固方法:

我们应该为提供的站点配置Secure Sockets Layer Protocol (SSL协议)，配置其是为了数据传输的安全，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。

不应使用不安全SSLv2、SSLv3协议即以下和存在脆弱性的加密套件(ciphers), 我们应该使用较新的TLS协议也应该优于旧的,并使用安全的加密套件。

HTTP Referrer Spam是垃圾信息发送者用来提高他们正在尝试推广的网站的互联网搜索引擎排名一种技术，如果他们的垃圾信息链接显示在访问日志中，并且这些日志被搜索引擎扫描，则会对网站排名产生不利影响

加固方法:

当恶意攻击者采用扫描器进行扫描时候利用use-agent判断是否是常用的工具扫描以及特定的版本,是则返回错误或者重定向

Nginx支持webdav，虽然默认情况下不会编译。如果使用webdav，则应该在Nginx策略中禁用此规则。

加固方法: dav_methods 应设置为off

当访问一个特制的URL时，如"../nginx.status"，stub_status模块提供一个简短的Nginx服务器状态摘要,大多数情况下不应启用此模块。

加固方法：nginx.conf文件中stub_status不应设置为：on

如果在浏览器中出现Nginx自动生成的错误消息，默认情况下会包含Nginx的版本号,这些信息可以被攻击者用来帮助他们发现服务器的潜在漏洞

加固方法: 关闭"Server"响应头中输出的Nginx版本号将server_tokens应设置为：off

client_body_timeout设置请求体（request body）的读超时时间。仅当在一次readstep中，没有得到请求体，就会设为超时。超时后Nginx返回HTTP状态码408(Request timed out)。

加固方法：nginx.conf文件中client_body_timeout应设置为：10

client_header_timeout设置等待client发送一个请求头的超时时间（例如：GET / HTTP/1.1）。仅当在一次read中没有收到请求头，才会设为超时。超时后Nginx返回HTTP状态码408(Request timed out)。

加固方法：nginx.conf文件中client_header_timeout应设置为：10

keepalive_timeout设置与client的keep-alive连接超时时间。服务器将会在这个时间后关闭连接。

加固方法：nginx.conf文件中keepalive_timeout应设置为：55

send_timeout设置客户端的响应超时时间。这个设置不会用于整个转发器，而是在两次客户端读取 *** 作之间。如果在这段时间内，客户端没有读取任何数据，Nginx就会关闭连接。

加固方法：nginx.conf文件中send_timeout应设置为：10

GET和POST是Internet上最常用的方法。Web服务器方法在RFC 2616中定义禁用不需要实现的可用方法。

加固方法:

limit_zone 配置项限制来自客户端的同时连接数。通过此模块可以从一个地址限制分配会话的同时连接数量或特殊情况。

加固方法：nginx.conf文件中limit_zone应设置为：slimits $binary_remote_addr 5m

该配置项控制一个会话同时连接的最大数量，即限制来自单个IP地址的连接数量。

加固方法：nginx.conf 文件中 limit_conn 应设置为: slimits 5

加固方法：

加固方法:

解决办法:

描述后端获取Proxy后的真实Client的IP获取需要安装--with-http_realip_module，然后后端程序采用JAVA(request.getAttribute("X-Real-IP"))进行获取

描述: 如果要使用geoip地区选择,我们需要再nginx编译时加入 --with-http_geoip_module 编译参数。

描述: 为了防止外部站点引用我们的静态资源，我们需要设置那些域名可以访问我们的静态资源。

描述: 下面收集了Web服务中常规的安全响应头, 它可以保证不受到某些攻击,建议在指定的 server{} 代码块进行配置。

描述: 为了防止某些未备案的域名或者恶意镜像站域名绑定到我们服务器上, 导致服务器被警告关停，将会对业务或者SEO排名以及企业形象造成影响，我们可以通过如下方式进行防范。

执行结果:

描述: 有时你的网站可能只需要被某一IP或者IP段的地址请求访问，那么非白名单中的地址访问将被阻止访问, 我们可以如下配置

常用nginx配置文件解释：

(1) 阿里巴巴提供的Concat或者Google的PageSpeed模块实现这个合并文件的功能。

(2) PHP-FPM的优化

如果您高负载网站使用PHP-FPM管理FastCGI对于PHP-FPM的优化非常重要

(3) 配置Resin on Linux或者Windows为我们可以打开 resin-3.1.9/bin/httpd.sh 在不影响其他代码的地方加入:-Dhttps.protocols=TLSv1.2, 例如

原文地址: https://blog.weiyigeek.top/2019/9-2-122.html

本文翻译自 Tuning NGINX for Performance

Nginx以高性能 负载均衡 、 缓存 和 web服务器 出名，支撑着世界上繁忙网站中的40%。大多数使用场景下，Nginx和Linux系统的默认配置表现较好，但是仍有必要做一些调优以期达到最佳性能。这篇文章讨论当调优系统时需要考虑的一些Nginx和Linux配置。这些配置有很多，但是在本文里我们只涉及适合大多数用户的配置。那些没有涉及到的配置，只有那些对Nginx和Linux有深入理解的人，或者Nginx专家服务团队推荐，才会考虑到。Nginx专家服务，已经和世界上一些繁忙网站合作来调优Nginx以达到最大限度的性能，并且可以对任何需要充分发挥系统能力的客户提供支持。

这里假定读者对Nginx架构和配置概念有个基本了解。本文不会重复Nginx文档的内容，而是概述各种配置选项并提供相关文档链接。

调优时，有一条较好的准则是，一次只改一个配置项，如果改后没有性能上的提升，就退回为原先的值。

我们先讨论Linux调优，因为有些值会影响在Nginx配置中可以用的值。

现代Linux内核（2.6+）能够很好的调节各种配置，有些配置您可能想更改。如果 *** 作系统配置太低，那么会在内核日志中看到错误信息，因此需要调节这些配置。Linux配置项很多，本文只提及那些在普通工作负载下最可能需要调优的配置项。如果需要这些配置的详细信息，请参考Linux文档。

以下设置与连接及其如何排队直接相关。如果传入的连接率很高而性能水平参差不齐，比如一些连接似乎被暂停了，那么更改这些配置可能会有用。

文件描述符是一种 *** 作系统资源，用来处理诸如连接和打开文件的事情。对每一个连接，Nginx可以用上多达两个文件描述符。例如，如果Nginx用作代理，则其中一个用于客户端连接，另一个用于连接到被代理的服务器。如果使用了HTTP keepalive，则连接描述符的使用会少得多。对于有大量连接的系统，如下设置可能需要进行调整：

当Nginx被当作代理使用时，每一个到upstream服务器的连接都使用一个临时端口。

下面是一些可能影响性能的Nginx指令。如前所述，我们仅讨论那些推荐大多数用户调整的指令。这里未提及到的任何指令，如果没有Nginx团队的指导，不推荐更改。

Nginx可以运行多个工作进程，每个都能处理大量连接。你可以用如下指令控制工作进程个数以及连接如何被处理：

持久连接可以减少打开和关闭连接所需要的CPU和网络开销，因而对性能有重大影响。Nginx终止所有客户端连接，并具有到upstream服务器的单独连接。Nginx支持客户端和upstream服务器的持久连接。如下指令涉及客户端持久连接：

如下指令涉及upstream持久连接：

为了启用到upstream的持久连接，需要增加如下指令：

记录每个请求需要花费CPU和IO周期，减少这种影响的一种方法是启用access日志缓冲。这将导致Nginx缓冲一系列日志条目，然后一次性写入文件而不是单个单个写入。通过指定access_log指令的"buffer=size"选项可以打开access日志缓冲，该设置指定要使用的缓冲区的大小。你还可以使用"flush=time"选项告诉Nginx多长时间后把缓冲区中的条目写入文件。定义了这两个选项后，当缓冲区放不下下一条日志，或者缓冲区中的条目超过了flush参数指定的时间，Nginx会将缓冲区中的条目写入日志文件。当工作进程重新打开日志文件或者关闭时，缓冲区中的条目也会被写入文件。也可以完全禁用access日志记录。

Sendfile 是一个 *** 作系统特性，可以在Nginx上启用。它通过在内核中从一个文件描述符向另一个文件描述符复制数据，往往能达到 零拷贝 ，因而可以提供更快的TCP数据传输。Nginx可以使用该机制将缓存或者磁盘上的内容写到socket，无需从内核空间到用户空间的上下文切换，因而非常快并且使用较少的CPU开销。由于数据永远不会触及用户空间，所以不可能把需要访问数据的过滤器插入到处理链中，不能使用任何需要改变内容的Nginx过滤器，比如gzip过滤器。Nginx默认没有启用该机制。

Nginx和Nginx Plus允许设置各种限制，用来控制客户端资源消耗，以防影响系统性能以及用户体验和安全。以下是一些相关指令：

Nginx还有一些特性可以用来提高web应用的性能。这些特性不常出现在调优讨论中，但是有必要一提，因为它们的影响也可能比较可观。我们将讨论这些特性中的两个。

对于一个为一组web服务器或者应用服务器作负载均衡的Nginx实例来说，启用缓存可以显著地降低响应时间，同时能显著减轻后端服务器的负载。缓存本身就是一个主题，这里不会讨论。Nginx缓存配置的更多信息请参考： Nginx管理指南 - 缓存 。

压缩响应可以大大减小响应的大小，减少带宽占用。不过，这需要CPU资源来处理压缩，所以最好在值得减少带宽占用的情况下使用。需要注意的是，不能对已经压缩的东西（比如jpeg图片）再次启用压缩。Nginx压缩配置的更多信息请参考： Nginx管理指南 - 压缩和解压缩 。

更多信息请参考：

参考下面的

nginx 配置高并发

一、一般来说nginx 配置文件中对优化比较有作用的为以下几项：

1. worker_processes 8

nginx 进程数，建议按照cpu 数目来指定，一般为它的倍数 (如,2个四核的cpu计为8)。

2. worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000 01000000 10000000

为每个进程分配cpu，上例中将8 个进程分配到8 个cpu，当然可以写多个，或者将一

个进程分配到多个cpu。

3. 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。

现在在linux 2.6内核下开启文件打开数为65535，worker_rlimit_nofile就相应应该填写65535。

这是因为nginx调度时分配请求到进程并不是那么的均衡，所以假如填写10240，总并发量达到3-4万时就有进程可能超过10240了，这时会返回502错误。

查看linux系统文件描述符的方法：

[root@web001 ~]# sysctl -a | grep fs.file

fs.file-max = 789972

fs.file-nr = 510 0 789972

4. use epoll

使用epoll 的I/O 模型

(

补充说明:

与apache相类，nginx针对不同的 *** 作系统，有不同的事件模型

A）标准事件模型

Select、poll属于标准事件模型，如果当前系统不存在更有效的方法，nginx会选择select或poll

B）高效事件模型

Kqueue：使用于 FreeBSD 4.1+, OpenBSD 2.9+, NetBSD 2.0 和 MacOS X. 使用双处理器的MacOS X系统使用kqueue可能会造成内核崩溃。

Epoll:使用于Linux内核2.6版本及以后的系统。

/dev/poll：使用于 Solaris 7 11/99+, HP/UX 11.22+ (eventport), IRIX 6.5.15+ 和 Tru64 UNIX 5.1A+。

Eventport：使用于 Solaris 10. 为了防止出现内核崩溃的问题， 有必要安装安全补丁。

)

5. worker_connections 65535

每个进程允许的最多连接数， 理论上每台nginx 服务器的最大连接数为worker_processes*worker_connections。

6. keepalive_timeout 60

keepalive 超时时间。

7. client_header_buffer_size 4k

客户端请求头部的缓冲区大小，这个可以根据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。

[root@web001 ~]# getconf PAGESIZE

4096

但也有client_header_buffer_size超过4k的情况，但是client_header_buffer_size该值必须设置为“系统分页大小”的整倍数。

8. open_file_cache max=65535 inactive=60s

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。

9. open_file_cache_valid 80s

这个是指多长时间检查一次缓存的有效信息。

10. 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。

二、关于内核参数的优化：

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

timewait 的数量，默认是180000。

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。

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 = 262144

web 应用中listen 函数的backlog 默认会给内核参数的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。

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_orphans = 262144

系统中最多有多少个TCP 套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这个数字，孤儿连接将即刻被复位并打印出警告信息。这个限制仅仅是为了防止简单的DoS 攻击，不能过分依靠它或者人为地减小这个值，更应该增加这个值(如果增加了内存之后)。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

记录的那些尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。对于有128M 内存的系统而言，缺省值是1024，小内存的系统则是128。

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

时间戳可以避免序列号的卷绕。一个1Gbps 的链路肯定会遇到以前用过的序列号。时间戳能够让内核接受这种“异常”的数据包。这里需要将其关掉。

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

为了打开对端的连接，内核需要发送一个SYN 并附带一个回应前面一个SYN 的ACK。也就是所谓三次握手中的第二次握手。这个设置决定了内核放弃连接之前发送SYN+ACK 包的数量。

net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

在内核放弃建立连接之前发送SYN 包的数量。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2 状态的时间。对端可以出错并永远不关闭连接，甚至意外当机。缺省值是60 秒。2.2 内核的通常值是180 秒，3.可以按这个设置，但要记住的是，即使机器是一个轻载的WEB 服务器，也有因为大量的死套接字而内存溢出的风险，FIN- WAIT-2 的危险性比FIN-WAIT-1 要小，因为它最多只能吃掉1.5K 内存，但是它们的生存期长些。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

当keepalive 起用的时候，TCP 发送keepalive 消息的频度。缺省是2 小时。

三、下面贴一个完整的内核优化设置:

vi /etc/sysctl.conf CentOS5.5中可以将所有内容清空直接替换为如下内容:

net.ipv4.ip_forward = 0

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0

kernel.sysrq = 0

kernel.core_uses_pid = 1

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

kernel.msgmnb = 65536

kernel.msgmax = 65536

kernel.shmmax = 68719476736

kernel.shmall = 4294967296

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000

net.ipv4.tcp_sack = 1

net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 4194304

net.ipv4.tcp_wmem = 4096 16384 4194304

net.core.wmem_default = 8388608

net.core.rmem_default = 8388608

net.core.rmem_max = 16777216

net.core.wmem_max = 16777216

net.core.netdev_max_backlog = 262144

net.core.somaxconn = 262144

net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

net.ipv4.tcp_synack_retries = 1

net.ipv4.tcp_syn_retries = 1

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000 927000000

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 1

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 30

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

使配置立即生效可使用如下命令：

/sbin/sysctl -p

四、下面是关于系统连接数的优化

linux 默认值 open files 和 max user processes 为 1024

#ulimit -n

1024

#ulimit –u

1024

问题描述： 说明 server 只允许同时打开 1024 个文件，处理 1024 个用户进程

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。

解决方法：

使用 ulimit –n 65535 可即时修改，但重启后就无效了。（注ulimit -SHn 65535 等效 ulimit -n 65535 ，-S 指soft ，-H 指hard)

有如下三种修改方式：

1. 在/etc/rc.local 中增加一行 ulimit -SHn 65535

2. 在/etc/profile 中增加一行 ulimit -SHn 65535

3. 在/etc/security/limits.conf最后增加：

* soft nofile 65535

* hard nofile 65535

* soft nproc 65535

* hard nproc 65535

具体使用哪种，在 CentOS 中使用第1 种方式无效果，使用第3 种方式有效果，而在Debian 中使用第2 种有效果

# ulimit -n

65535

# ulimit -u

65535

备注：ulimit 命令本身就有分软硬设置，加-H 就是硬，加-S 就是软默认显示的是软限制

soft 限制指的是当前系统生效的设置值。 hard 限制值可以被普通用户降低。但是不能增加。 soft 限制不能设置的比 hard 限制更高。 只有 root 用户才能够增加 hard 限制值。

五、下面是一个简单的nginx 配置文件：

user www www

worker_processes 8

worker_cpu_affinity 00000001 00000010 00000100 00001000 00010000 00100000

01000000

error_log /www/log/nginx_error.log crit

pid /usr/local/nginx/nginx.pid

worker_rlimit_nofile 204800

events

{

use epoll

worker_connections 204800

}

http

{

include mime.types

default_type application/octet-stream

charset utf-8

server_names_hash_bucket_size 128

client_header_buffer_size 2k

large_client_header_buffers 4 4k

client_max_body_size 8m

sendfile on

tcp_nopush on

keepalive_timeout 60

fastcgi_cache_path /usr/local/nginx/fastcgi_cache levels=1:2

keys_zone=TEST:10m

inactive=5m

fastcgi_connect_timeout 300

fastcgi_send_timeout 300

fastcgi_read_timeout 300

fastcgi_buffer_size 4k

fastcgi_buffers 8 4k

fastcgi_busy_buffers_size 8k

fastcgi_temp_file_write_size 8k

fastcgi_cache TEST

fastcgi_cache_valid 200 302 1h

fastcgi_cache_valid 301 1d

fastcgi_cache_valid any 1m

fastcgi_cache_min_uses 1

fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500

open_file_cache max=204800 inactive=20s

open_file_cache_min_uses 1

open_file_cache_valid 30s

tcp_nodelay on

gzip on

gzip_min_length 1k

gzip_buffers 4 16k

gzip_http_version 1.0

gzip_comp_level 2

gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml

gzip_vary on

server

{

listen 8080

server_name backup.aiju.com

index index.php index.htm

root /www/html/

location /status

{

stub_status on

}

location ~ .*\.(php|php5)?$

{

fastcgi_pass 127.0.0.1:9000

fastcgi_index index.php

include fcgi.conf

}

location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css)$

{

expires 30d

}

log_format access '$remote_addr -- $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '

'"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for'

access_log /www/log/access.log access

}

}

---