طرق قوية لشحن خادم NGINX وتحسين أدائه

ربما يكون NGINX هو خادم الويب الأكثر تنوعًا ، ويمكنه التغلب على الخوادم الأخرى عند تكوينه بشكل صحيح. يمكنه أيضًا القيام بأشياء مهمة أخرى ، مثل موازنة التحميل وتخزين HTTP المؤقت ، ويمكن استخدامه كوكيل عكسي.

على مر السنين ، رأينا العديد من التكوينات التي تعمل على تحسين الأمان وزيادة أداء تطبيق الويب الخاص بك بشكل عام - مما يتيح لك مواكبة أحدث الاتجاهات.

سأشارك تكوين NGINX البسيط الذي وجدته هو الأكثر تحسينًا والذي كنت أستخدمه لأداتي الجديدة VisaList. اضطررت إلى إجراء الكثير من البحث والبحث لتحسين أداء الميل الأخير لموقع الويب الخاص بي ، واعتقدت أن العملية قد تساعد على الأقل عددًا قليلاً من الآخرين - لذا أشاركها هنا.

لماذا ا؟

بفضل هذه التغييرات ، تمكنت من الحصول على النتيجة أدناه لتطبيق الويب الجديد الخاص بي:

نتيجة سرعة الصفحة : إحصاءات سرعة الصفحة

نقاط المنارة: منارة Chrome Dev Tools

نقاط الخادم: اختبار خادم Qualys SSL

يمكنك أيضًا الحصول على مزايا الأداء هذه بسهولة. أنت لا تحتاج إلى أن يكون DevOps الخبراء لجعل هذه تحقيق أمثلية. لذلك أي شخص جديد على تطبيقات الويب ويستخدم NGINX سيجد هذا مفيدًا جدًا.

إذا كنت خبيرًا ، فيمكنك ترك آرائك في التعليقات حتى يتمكن المطورون الجدد مثلي من التعلم وبناء مجتمع ويب قوي وإيجابي من حولنا. ✨ الذهاب لمطوري الويب!

تفترض هذه المقالة أن لديك خادم Ubuntu 16.04 (Xenial) وخادم WebApp Vue.js (أو أي إطار عمل JS آخر) جاهز لتقديمه من خلال NGINX مع خادم API. إذا لم تقم بتثبيت NGINX وتحتاج إلى مساعدة للقيام بذلك ، يمكنك مراجعة هذه المقالة .

إذن ما هي هذه التحسينات التي أتحدث عنها؟ دعنا نرى الكود!

أمثال

الخبر السار هو أنه عليك فقط أن تهتم بملفين. الأول هو تكوين NGINX العام الخاص بك ، والذي ينطبق على جميع تطبيقات الويب (يمكن أن يكون لديك العديد من تطبيقات الويب مثل موقع الويب ، وواجهة برمجة التطبيقات ، والخادم الثابت ، وما إلى ذلك). الآخر خاص بنطاقك ، دعنا نقول ، هو example.com. استبدل example.comالمجال الخاص بك. هنا أنا فقط أستخدم المجال المجرد بدون www. سوف اغطي ذلك قريبا

افتح تكوين NGINX أو ملفات التكوين الخاصة بالمجال باستخدام هذه الأوامر:

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

ضغط المحتوى

هل Brotli أفضل من GZip ؟ نعم و لا. عندما يطلب المتصفح صفحة ويب ، لا يرسلها الخادم مباشرة بايت. بدلاً من ذلك ، يرسلها في حالة مضغوطة بناءً على الترميزات المقبولة للمتصفح. في الغالب يستخدم الجميع اليوم Gzip ، وقد تسأل لماذا؟ لأنها كانت موجودة منذ أكثر من عقد.

إذن هنا يأتي Brotli ، وهو أحدث خوارزمية تشفير طورتها Google. Brotli أكثر كفاءة بنسبة 20٪ من Gzip. فقط ضع في اعتبارك أنه يجب عليك إرسال المحتوى بتنسيق Gzip حيث لا يتم دعم Brotli. يعمل Brotli بشكل أفضل مع الملفات الثابتة بدلاً من المحتوى الديناميكي.

تأكد أيضًا من تمكين نوع Brotli لبيانات API JSON فقط عندما تدعمها مكتبة HTTP من جانب العميل. على سبيل المثال ، مكتبة Axios لا تدعم تشفير Brotli حتى الآن.

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; ... }

بمجرد إضافة هذه التغييرات ، يمكنك التحقق من ظهور ترميز المحتوى brفي رؤوس الاستجابة في أدوات مطوري Chrome:

تحسين الأمن

بشكل افتراضي ، لا يحتوي NGINX الخاص بك على جميع رؤوس الأمان المهمة المطلوبة والتي تعتبر واضحة جدًا في الواقع. هذه تمنع هجمات النقر ، وهجمات البرمجة النصية عبر المواقع ، وهجمات حقن التعليمات البرمجية الأخرى.

Strict-Transport-Securityheader مخصص لـ HTTP Strict Transport Security (HSTS) والذي يحمي أيضًا من هجمات الرجوع إلى إصدار أقدم من البروتوكول.

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; ... }

تحسين SSL والجلسات

SSL: استخدمه على TLS وقم بتعطيل SSL (SSL قديم جدًا وعفا عليه الزمن ولديه الكثير من نقاط الضعف). قم بتحسين مجموعات التشفير ، لأنها جوهر TLS. هذا هو المكان الذي يحدث فيه التشفير.

ذاكرة التخزين المؤقت للجلسة: يؤدي إنشاء ذاكرة تخزين مؤقت لمعلمات اتصال TLS إلى تقليل عدد المصافحات ، وبالتالي يمكن تحسين أداء التطبيق الخاص بك. يتم تكوين التخزين المؤقت باستخدام ssl_session_cacheالتوجيه.

تذاكر الجلسة: تذاكر الجلسة هي بديل لذاكرة التخزين المؤقت للجلسة. في حالة ذاكرة التخزين المؤقت للجلسة ، يتم تخزين المعلومات حول الجلسة على الخادم.

OSCP: للحصول على اتصال آمن بالخادم ، يحتاج العميل إلى التحقق من الشهادة التي قدمها الخادم. من أجل التحقق من عدم إبطال الشهادة ، سيتصل العميل (المستعرض) بجهة إصدار الشهادة. هذا يضيف القليل من الحمل لتهيئة الاتصال (وبالتالي وقت تحميل صفحتنا).

استخدم هذه التوجيهات في تهيئة NGINX وستكون جاهزًا لتحسين SSL.

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; ... }

تحسين الأداء: دعم HTTP / 2

يتمتع HTTP / 2 بالعديد من الفوائد عبر HTTP ، مثل السماح للمتصفح بتنزيل الملفات بشكل متوازٍ ، والسماح للخادم بدفع الموارد ، من بين أمور أخرى. كل ما عليك القيام به هو استبدال httpمع http2في كتلة الخادم الافتراضي الخاص بك. هذا كل شيء ، وستحصل على الكثير والكثير من الفوائد.

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

اكتب هذا الأمر curl -I -L //example.comوتحقق من الاستجابة.

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 ....

تقليل التخريد / الهجمات

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

أن كل الناس! هذا هو توقيع HaKr . شكرا للقراءة ، وإذا وجدت هذا مفيدا انقر فوق؟ للتوصية بهذه المقالة للآخرين حتى يتمكنوا من العثور عليها أيضًا.

أقوم ببناء microstartups أثناء السفر عندما أستطيع ذلك. إذا وجدت هذا النوع من الأشياء مثيرًا للاهتمام ، فيمكنك متابعتي على Twitter والاطلاع على عملي مفتوح المصدر على GitHub.