Tehokkaita tapoja ladata NGINX-palvelin ja parantaa sen suorituskykyä

NGINX on kenties kaikkein monipuolisin verkkopalvelin, ja se voi voittaa muita palvelimia oikein määritettynä. Se voi myös tehdä muita tärkeitä asioita, kuten kuormituksen tasapainottaminen, HTTP-välimuisti, ja sitä voidaan käyttää käänteisenä välityspalvelimena.

Vuosien varrella olemme nähneet niin monia kokoonpanoja, jotka parantavat tietoturvaa ja parantavat verkkosovelluksesi suorituskykyä - joten pysyt ajan tasalla uusimmista trendeistä.

Aion jakaa minimalistisen NGINX-kokoonpanon, jonka löysin parhaiten optimoiduksi ja jota olen käyttänyt uudessa työkalussa VisaList. Minun piti tehdä paljon hakuja ja tutkimuksia verkkosivustoni viimeisen mailin suorituskyvyn parantamiseksi, ja ajattelin, että prosessi voisi auttaa ainakin muutamia muita - joten jaan sen täällä.

Miksi?

Näiden muutosten avulla pystyin saamaan alla olevan tuloksen uudelle verkkosovellukselleni:

Sivunopeuspisteet: Sivunopeustiedot

Majakan pisteet: Chrome Dev Tools Lighthouse

Palvelinpisteet: Qualys SSL -palvelintesti

Sinäkin voit saada nämä suorituskykyedut helposti. Sinun ei tarvitse olla DevOps-asiantuntija näiden optimointien tekemiseksi. Joten jokainen, joka on uusi verkkosovelluksissa ja käyttää NGINX: ää, pitää tätä erittäin hyödyllisenä.

Jos olet asiantuntija, voit jättää mielipiteesi kommentteihin, jotta uudet kehittäjät, kuten minä, voivat oppia ja rakentaa ympärillemme vahvan ja positiivisen verkkoyhteisön. ✨ Mene verkkokehittäjille !

Tässä artikkelissa oletetaan, että sinulla on Ubuntu 16.04 (Xenial) -palvelin ja palvelin renderoitu WebApp Vue.js (tai mikä tahansa muu JS-kehys) -sovellus valmiina tarjoamaan NGINX: n kautta yhdessä API-palvelimen kanssa. Jos et ole asentanut NGINXiä ja tarvitset apua siinä, voit tutustua tähän artikkeliin .

Joten mitä nämä optimoinnit puhun? Katsotaanpa koodi!

Optimoinnit

Hyvä uutinen on, että sinun täytyy vaivata vain kahdesta tiedostosta. Yksi on yleinen NGINX-määritys, joka koskee kaikkia verkkosovelluksia (sinulla voi olla useita verkkosovelluksia, kuten verkkosivusto, sovellusliittymä, staattinen palvelin ja niin edelleen). Toinen on omaa verkkotunnustasi, mikä sanotaan example.com. Korvaa example.comomalla verkkotunnuksellasi. Täällä käytän vain paljasta verkkotunnusta ilman www. Käsittelen sen pian.

Avaa NGINX-määritys- tai verkkotunnuskohtaiset määritystiedostosi seuraavilla komennoilla:

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

Sisällön pakkaus

On Brotli parempi kuin GZip ? Kyllä ja Ei. Kun selain pyytää verkkosivua, palvelin ei lähetä sitä tavutavuna. Sen sijaan se lähettää sen pakatussa tilassa selaimen hyväksytyn koodauksen perusteella. Enimmäkseen kaikki nykyään käyttävät Gzipiä, ja voit kysyä miksi? Koska se on ollut käytössä jo yli vuosikymmenen.

Joten tässä tulee Brotli, joka on uusin Googlen kehittämä koodausalgoritmi. Brotli on ~ 20% tehokkaampi kuin Gzip. Muista vain, että sinun tulee lähettää sisältöä Gzip-muodossa, jossa Brotliä ei tueta. Brotli toimii parhaiten staattisten tiedostojen kanssa dynaamisen sisällön sijaan.

Varmista myös, että otat Brotli-tyypin käyttöön API JSON -tiedoille vain, kun asiakaspuolen HTTP-kirjasto tukee sitä. Esimerkiksi Axios-kirjasto ei vielä tue Brotli-koodausta.

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; ... }

Kun olet lisännyt nämä muutokset, voit tarkistaa, että sisällönkoodaus näkyy brChrome-kehittäjätyökalujen vastausten otsikoissa:

Paranna turvallisuutta

Oletuksena NGINX: lläsi ei ole kaikkia tarvittavia tärkeitä tietoturvaotsikoita, mikä on todella suoraviivaista. Nämä estävät napsautuksia, sivustojen välisiä komentosarjahyökkäyksiä ja muita koodin lisäyshyökkäyksiä.

Strict-Transport-Securityotsikko on tarkoitettu HTTP Strict Transport Security (HSTS) -palvelulle, joka suojaa myös protokollan päivityshyökkäyksiltä.

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; ... }

Optimoi SSL ja istunnot

SSL: Käytä TLS: ssä ja poista SSL käytöstä (SSL on melko vanha ja vanhentunut ja siinä on paljon haavoittuvuuksia). Optimoi salauspaketit, koska ne ovat TLS: n ydin. Täällä salaus tapahtuu.

Istunnon välimuisti: TLS-yhteysparametrien välimuistin luominen vähentää kättelyjen määrää ja voi siten parantaa sovelluksesi suorituskykyä. Välimuisti on määritetty ssl_session_cachedirektiivillä.

Istuntoliput: Istuntoliput ovat vaihtoehto istunnon välimuistille. Istunnon välimuistin tapauksessa tiedot istunnosta tallennetaan palvelimelle.

OSCP: Ollakseen suojattu yhteys palvelimeen, asiakkaan on tarkistettava palvelimen esittämä varmenne. Varmistaakseen, että varmentetta ei ole peruutettu, asiakas (selain) ottaa yhteyttä varmenteen myöntäjään. Tämä lisää hieman enemmän yleiskustannuksia yhteyden alustamiseen (ja siten sivumme latausaikaan).

Käytä näitä direktiivejä NGINX-määrityksissä ja olet valmis SSL-optimointiin.

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; ... }

Paranna suorituskykyä: HTTP / 2 -tuki

HTTP / 2: lla on paljon etuja HTTP: n suhteen, kuten sallimalla selaimen ladata tiedostoja rinnakkain ja sallimalla palvelimen työntää resursseja mm. Kaikki mitä tarvitsee tehdä on korvata httpkanssa http2oman oletuspalvelimeksi lohko. Siinä kaikki, ja saat paljon ja paljon etuja.

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

Kirjoita tämä komento curl -I -L //example.comja tarkista vastaus.

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 ....

Vähennä romuttamista / hyökkäyksiä

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

Että kaikki ihmiset! Tämä on HaKr kirjautumassa ulos. Kiitos lukemisesta, ja jos löysit tämän hyödyllisen napsauta? suositella tätä artikkelia muille, jotta he löytävät sen myös.

Rakennan mikrokäynnistyksiä matkoilla, kun pystyn. Jos pidät tällaisista asioista mielenkiintoisia, voit seurata minua Twitterissä ja tutustua avoimen lähdekoodin työni GitHubiin.