nginx简介
nginx 是开源、高性能、高可靠的 web 和反向代理服务器,而且支持热部署,几乎可以做到 7 * 24 小时不间断运行,即使运行几个月也不需要重新启动,还能在不间断服务的情况下对软件版本进行热更新。性能是 nginx 最重要的考量,其占用内存少、并发能力强、能支持高达 5w 个并发连接数,最重要的是, nginx 是免费的并可以商业化,配置使用也比较简单。
nginx是一款轻量级的web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(imap/pop3)代理服务器,在bsd-like 协议下发行。其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好,中国大陆使用nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。
官网对各个模块参数配置的解释说明网址: https://www.nginx.cn/doc/index.html
nginx能干什么
做虚拟主机
那什么是虚拟主机呢?也就是说,这个主机是不存在的,是虚拟出来的。而我们原来所说的服务器,实际上是一台真正的pc机。所以虚拟主机就是原本这个机器不存在,但我们可以使用软件模拟出来,这个就叫做虚拟主机。
反向代理
原本我们需要访问a机器,但现在我们可以通过b机器,转发到a机器来实现访问,b机器就叫做代理。
负载均衡策略
首先我们来了解一下什么叫负载,举个例子,我们每个人背的 东西就是负载。而均衡则是指每个人背的东西一样多。
在程序中,如果有多台服务器来承载请求,那么每个服务器承载的请求个数是一样的,这就称为负载均衡。
轮询策略
轮询就是每个请求按时间顺序,逐一分配到不同的后端服务器,这是默认的负载均衡策略。如果后端服务器down掉,能自动剔除。
权重(weight)策略
weight代表权重,默认为 1,权重越高被分配的客户端就越多。指定轮询几率,weight权重大小和访问比率成正比,该策略常用于后端服务器性能不均衡的情况下。
ip_hash策略
ip_hash就是会对每个请求访问的ip进行hash运算,再根据结果进行分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器。
nginx基本目录解析
nginx安全配置
以上对nginx做了基本的功能介绍,下面重点介绍一下,我们的站点部署在生产环境下,如何去做安全配置和优化。
nginx常用命令
nginx -s reload # 向主进程发送信号,重新加载配置文件,热重启nginx -s reopen # 重启 nginxnginx -s stop # 快速关闭nginx -s quit # 等待工作进程处理完成后关闭nginx -t # 查看当前 nginx 最终的配置nginx -t # 检查配置是否有问题
nginx.conf配置文件结构
nginx 的典型配置示例:
# main段配置信息user nginx; # 运行用户,默认即是nginx,可以不进行设置worker_processes auto; # nginx 进程数,一般设置为和 cpu 核数一样error_log /var/log/nginx/error.log warn; # nginx 的错误日志存放目录pid /var/run/nginx.pid; # nginx 服务启动时的 pid 存放位置# events段配置信息events { use epoll; # 使用epoll的i/o模型(如果你不知道nginx该使用哪种轮询方法,会自动选择一个最适合你操作系统的) worker_connections 1024; # 每个进程允许最大并发数}# http段配置信息# 配置使用最频繁的部分,代理、缓存、日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置都在这里设置http { # 设置日志模式 log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] $request ' '$status $body_bytes_sent $http_referer ' '$http_user_agent $http_x_forwarded_for'; access_log /var/log/nginx/access.log main; # nginx访问日志存放位置 sendfile on; # 开启高效传输模式 tcp_nopush on; # 减少网络报文段的数量 tcp_nodelay on; keepalive_timeout 65; # 保持连接的时间,也叫超时时间,单位秒 types_hash_max_size 2048; include /etc/nginx/mime.types; # 文件扩展名与类型映射表 default_type application/octet-stream; # 默认文件类型 include /etc/nginx/conf.d/*.conf; # 加载子配置项 # server段配置信息 server { listen 80; # 配置监听的端口 server_name localhost; # 配置的域名 # location段配置信息 location / { root /usr/share/nginx/html; # 网站根目录 index index.html index.htm; # 默认首页文件 deny 172.168.22.11; # 禁止访问的ip地址,可以为all allow 172.168.33.44;# 允许访问的ip地址,可以为all } error_page 500 502 503 504 /50x.html; # 默认50x对应的访问页面 error_page 400 404 error.html; # 同上 }}
main 全局配置,对全局生效;
events 配置影响 nginx 服务器与用户的网络连接;
http 配置代理,缓存,日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置;
server 配置虚拟主机的相关参数,一个 http 块中可以有多个 server 块;
location 用于配置匹配的 uri ;
upstream 配置后端服务器具体地址,负载均衡配置不可或缺的部分;
用一张图清晰的展示它的层级结构:
nginx.conf 配置文件的语法规则:
配置文件由指令与指令块构成
每条指令以 “;” 分号结尾,指令与参数间以空格符号分隔
指令块以 {} 大括号将多条指令组织在一起
include 语句允许组合多个配置文件以提升可维护性
通过 # 符号添加注释,提高可读性
通过 $ 符号使用变量
部分指令的参数支持正则表达式,例如常用的 location 指令
基础防护设置
nginx 版本信息隐藏
server_tokens off;
隐藏nginx后端服务x-powered-by头
在http下配置proxy_hide_header项; 增加或修改为 proxy_hide_header x-powered-by; proxy_hide_header server;
proxy_buffers和client_body_buffer_size的区别
client_body_buffer_size
处理客户端请求体buffer大小。用来处理post提交数据,上传文件等。
client_body_buffer_size
需要足够大以容纳如果需要上传post数据。
proxy_buffers
处理后端响应,一般是代理服务器请求后端服务的response。
如果这个buffer不够大,会引起磁盘io,response的body内容会先写入临时目录中。
黑白名单设置
如果网站被恶意灌水或 cc 攻 击,可从网站日志中分析特征 ip,将其 ip 或 ip 段进行屏蔽。
#语法#allow address | cidr | all;#deny address | cidr | all;#模块:http/server/location#参数说明:#allow:允许访问。#deny:禁止访问。#address:具体的ip地址。#cidr:ip加掩码形式地址。#all:所有ip地址。白名单:# 只允许192.168.1.0/24网段的主机访问,拒绝其他所有location /path/ { allow 192.168.1.0/24; deny all;}黑名单:location /path/ { deny 192.168.1.0/24; allow all;}更多的时候客户端请求会经过层层代理,我们需要通过$http_x_forwarded_for来进行限制,可以这样写set $allow false;if ($http_x_forwarded_for = 211.144.204.2) { set $allow true; }if ($http_x_forwarded_for ~ 108.2.66.[89]) { set $allow true; }if ($allow = false) { return 404; }
屏蔽非常见蜘蛛(爬虫)
分析网站日志发现,一些奇怪的 ua 总是频繁的来访问,而这些 ua 对网站毫无意义,反而给服务器增加压力,可以直接将其屏蔽。
if ($http_user_agent ~(semrushbot|python|mj12bot|ahrefsbot|ahrefsbot|hubspot|opensiteexplorer|leiki|webmeup)) { return 444; }
上面规则报错 444 状态码而不是 403。444 状态码在 nginx 的中有特殊含义,nginx 的 444 状态是直接由服务器中断连接,不会向客户端再返回任何消息。比返回 403 更加暴力。
禁止某个目录执行脚本
网站目录,通常存放的都是静态文件,如果因程序验证不严谨被上传木马程序,导致网站被黑。以下规则请根据自身情况改为您自己的目录,需要禁止的脚本后缀也可以自行添加。
#uploads|templets|data 这些目录禁止执行 phplocation ~* ^/(uploads|templets|data)/.*.(php|php5)$ { return 444;}
防止文件被下载
比如将网站数据库导出到站点根目录进行备份,很有可能也会被别人下载,从而导致数据丢失的风险。以下规则可以防止一些常规的文件被下载,可根据实际情况增减。
location ~ .(zip|rar|sql|bak|gz|7z)$ { return 444;}
防止xss攻击:server
在通常的请求响应中,浏览器会根据content-type来分辨响应的类型,但当响应类型未指定或错误指定时,浏览会尝试启用mime-sniffing来猜测资源的响应类型,这是非常危险的,例如一个.jpg的图片文件被恶意嵌入了可执行的js代码,在开启资源类型猜测的情况下,浏览器将执行嵌入的js代码,可能会有意想不到的后果。
add_header x-frame-options sameorigin;add_header x-xss-protection 1; mode=block;add_header x-content-type-options nosniff;* x-frame-options: 响应头表示是否允许浏览器加载frame等属性,有三个配置 deny:禁止任何网页被嵌入; sameorigin: 只允许本网站的嵌套; allow-from: 允许指定地址的嵌套;* x-xss-protection: 表示启用xss过滤(禁用过滤为x-xss-protection: 0),mode=block表示若检查到xss攻击则停止渲染页面* x-content-type-options: 响应头用来指定浏览器对未指定或错误指定content-type资源真正类型的猜测行为,nosniff 表示不允许任何猜测;
其他请求头的安全配置:server
定义页面可以加载哪些资源,上边的配置会限制所有的外部资源,都只能从当前域名加载,其中default-src定义针对所有类型资源的默认加载策略,self允许来自相同来源的内容
add_header content-security-policy default-src 'self';
add_header strict-transport-security max-age=31536000; includesubdomains;
会告诉浏览器用https协议代替http来访问目标站点,上边的配置表示当用户第一次访问后,会返回一个包含了strict-transport-security响应头的字段,这个字段会告诉浏览器,在接下来的31536000秒内,当前网站的所有请求都使用https协议访问,参数includesubdomains是可选的,表示所有子域名也将采用同样的规则
缓冲区溢出攻击
通过将数据写入缓冲区(http、server、location )并超出缓冲区边界和重写内存片段来实现的,限制缓冲区大小可有效防止
client_body_buffer_size 1k;client_header_buffer_size 1k;client_max_body_size 1k;large_client_header_buffers 2 1k;* client_body_buffer_size: 默认8k或16k,表示客户端请求body占用缓冲区大小。如果连接请求超过缓存区指定的值,那么这些请求实体的整体或部分将尝试写入一个临时文件。* client_header_buffer_size: 表示客户端请求头部的缓冲区大小。绝大多数情况下一个请求头不会大于1k,不过如果有来自于wap客户端的较大的cookie它可能会大于 1k,nginx将分配给它一个更大的缓冲区,这个值可以在large_client_header_buffers里面设置* client_max_body_size: 表示客户端请求的最大可接受body大小,它出现在请求头部的content-length字段, 如果请求大于指定的值,客户端将收到一个request entity too large (413)错误,通常在上传文件到服务器时会受到限制* large_client_header_buffers 表示一些比较大的请求头使用的缓冲区数量和大小,默认一个缓冲区大小为操作系统中分页文件大小,通常是4k或8k,请求字段不能大于一个缓冲区大小,如果客户端发送一个比较大的头,nginx将返回request uri too large (414),请求的头部最长字段不能大于一个缓冲区,否则服务器将返回bad request (400)同时需要修改几个超时时间的配置: client_body_timeout 10;client_header_timeout 10;keepalive_timeout 5 5;send_timeout 10;* client_body_timeout: 表示读取请求body的超时时间,如果连接超过这个时间而客户端没有任何响应,nginx将返回request time out (408)错误* client_header_timeout: 表示读取客户端请求头的超时时间,如果连接超过这个时间而客户端没有任何响应,nginx将返回request time out (408)错误* keepalive_timeout: 参数的第一个值表示客户端与服务器长连接的超时时间,超过这个时间,服务器将关闭连接,可选的第二个参数参数表示response头中keep-alive: timeout=time的time值,这个值可以使一些浏览器知道什么时候关闭连接,以便服务器不用重复关闭,如果不指定这个参数,nginx不会在应response头中发送keep-alive信息* send_timeout: 表示发送给客户端应答后的超时时间,timeout是指没有进入完整established状态,只完成了两次握手,如果超过这个时间客户端没有任何响应,nginx将关闭连接
防盗链:server、location
location /images/ { valid_referers none blocked www.ops-coffee.cn ops-coffee.cn; if ($invalid_referer) { return 403; } }valid_referers: 验证referer,none:允许referer为空blocked:允许不带协议的请求
除了以上两类外仅允许referer为www.ops-coffee.cn或ops-coffee.cn时访问images下的图片资源,否则返回403
给不符合referer规则的请求重定向到一个默认的图片
location /images/ { valid_referers blocked www.ops-coffee.cn ops-coffee.cn if ($invalid_referer) { rewrite ^/images/.*.(gif|jpg|jpeg|png)$ /static/qrcode.jpg last; }}
一、限制访问方法
禁止不安全的http方法
默认情况下,nginx支持多种http方法,包括get、post、options等。然而,某些http方法可能存在安全风险,例如trace方法可以被用于跨站脚本(xss)攻击。我们可以使用nginx的limit_except指令来限制某些http方法的访问。
示例代码:
location / { limit_except get post { deny all; }}
关闭不必要的目录列表
如果nginx的目录没有默认的index文件,会自动展示目录下的文件列表,这可能会暴露敏感信息。我们可以通过禁止自动目录列表的方式来阻止此行为。
示例代码:
location / {
autoindex off;} 添加账号认证:http、server、location
server { location / { auth_basic please input user&passwd; auth_basic_user_file key/auth.key; }}二、防止恶意请求和攻击 防止恶意请求
恶意请求包括大量的请求、大文件上传、恶意脚本等等,这会导致服务器负载过高。我们可以通过设置请求限制,来防止这种情况发生。
示例代码:
http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=req_limit:10m rate=1r/s; server {location / {limit_req zone=req_limit burst=5 nodelay;# 其他配置}}} 上述代码中,我们使用limit_req_zone指令来定义请求限制区域,设置限制的大小和速率(每秒最多允许1个请求)。然后,在相应的server配置中使用limit_req指令来应用该限制区域。
限制请求方法:server、location
if ($request_method !~ ^(get|post)$ ) { return 405;}$request_method能够获取到请求nginx的method配置只允许getpost方法访问,其他的method返回405 拒绝user-agent:server、location
if ($http_user_agent ~* lwp::simple|bbbike|wget|curl) {
return 444;}可能有一些不法者会利用wget/curl等工具扫描我们的网站,我们可以通过禁止相应的user-agent来简单的防范nginx的444状态比较特殊,如果返回444那么客户端将不会收到服务端返回的信息,就像是网站无法连接一样 防止常见攻击
nginx默认提供了一些防止常见攻击的配置选项,例如:
防止缓冲区溢出攻击:proxy_buffer_size 和 proxy_buffers 配置选项
防止http请求头过大攻击:large_client_header_buffers 配置选项
防止uri长度过大攻击:large_client_header_buffers 配置选项
防止恶意请求:client_max_body_size 配置选项
防止ddos攻击:limit_conn 和 limit_req 配置选项
三、使用https保证数据传输安全
https协议可以保证数据传输的机密性和完整性,防止数据被窃取或篡改。使用https可以防止中间人攻击、数据劫持等安全问题。我们可以使用nginx提供的ssl模块来配置https。
示例代码:
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