Apache VS Nginx

Nginxは軽量と聞いたので、低スペックサーバーであるラズパイはこっちの方が向いてるんじゃないかと思ってNginxを選択。
また、Nginxの方が難易度が高いらしいので勉強になるんじゃないかと考えた。

Nginx導入

# apt install -y nginx

バージョンは1.18.0でした。

# nginx -V
nginx version: nginx/1.18.0

デフォルトで自動起動設定。

# systemctl is-enabled nginx
enabled

インストールしたらすぐ起動する。

# systemctl status nginx
● nginx.service - A high performance web server and a reverse proxy server
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Tue 2023-01-03 16:39:34 JST; 5min ago
       Docs: man:nginx(8)
    Process: 3393 ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t -q -g daemon on; master_process on; (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 3394 ExecStart=/usr/sbin/nginx -g daemon on; master_process on; (code=exited, status=0/SUCCESS)
   Main PID: 3529 (nginx)
      Tasks: 5 (limit: 1596)
        CPU: 169ms
     CGroup: /system.slice/nginx.service
             ├─3529 nginx: master process /usr/sbin/nginx -g daemon on; master_process on;
             ├─3532 nginx: worker process
             ├─3533 nginx: worker process
             ├─3534 nginx: worker process
             └─3535 nginx: worker process

 1月 03 16:39:34 raspberrypi systemd[1]: Starting A high performance web server and a reverse proxy server...
 1月 03 16:39:34 raspberrypi systemd[1]: Started A high performance web server and a reverse proxy server.

設定ファイルを確認

Nginxの設定ファイルはいくつかある。
まずはNginxの基本設定が記載されているファイルを見てみる。
lessやviewコマンドで、/etc/nginx/nginx.confを開いてみる。

nginx.conf

user www-data;
worker_processes auto;
pid /run/nginx.pid;
include /etc/nginx/modules-enabled/*.conf;

events {
        worker_connections 768;
        # multi_accept on;
}

http {
〜〜〜省略!!!〜〜〜
}

設定	説明
user	workerプロセス所有者の設定
worker_processes	workerプロセスの数(autoを指定するとCPUのコア数で設定される)
pid	PIDの番号を設定(catで中身見れます)
include	`/etc/nginx/modules-enabled/`にある.confファイルをすべて読み込む
events	接続に関する設定を記述する
worker_connections	workerプロセスの同時接続最大数

(参考)Nginxのプロセスを確認

# ps aux | grep nginx
root      3529  0.0  0.8  49524  7912 ?        S    16:39   0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -g daemon on; master_process on;
www-data  3532  0.0  0.2  49660  2524 ?        S    16:39   0:00 nginx: worker process
www-data  3533  0.0  0.2  49660  2524 ?        S    16:39   0:00 nginx: worker process
www-data  3534  0.0  0.2  49660  2524 ?        S    16:39   0:00 nginx: worker process
www-data  3535  0.0  0.2  49660  2524 ?        S    16:39   0:00 nginx: worker process
root      4500  0.0  0.0   4024   548 pts/4    S+   16:53   0:00 grep nginx

４コアなので４プロセス動いてる

# lscpu 
Architecture:                    armv7l
Byte Order:                      Little Endian
CPU(s):                          4
On-line CPU(s) list:             0-3
Thread(s) per core:              1
Core(s) per socket:              4
〜〜〜省略!!!〜〜〜

PID:3529でプロセス起動していることが確認できる

# cat /run/nginx.pid 
3529

httpコンテキスト(Basic Settings)

Basic Settingsの部分だけ解説していく。

nginx.conf

http {

        ##
        # Basic Settings
        ##

        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        types_hash_max_size 2048;
        # server_tokens off;

        # server_names_hash_bucket_size 64;
        # server_name_in_redirect off;

        include /etc/nginx/mime.types;
        default_type application/octet-stream;
〜〜〜省略!!!〜〜〜
}

設定	説明
http	httpコンテキスト。webサーバーに関する設定を入れていく。
sendfile	ファイル読み込み時にsendfileシステムコールを使用するかどうかの設定。onにすると高速化されるようなのでon。
tcp_nopush	onにすることで、レスポンスヘッダとファイルの内容を極力ひとまとめにして送信してくれるらしい。
types_hash_max_size	ハッシュテーブルの最大サイズを設定。ファイル拡張子からMIMEタイプを効率よく取得できるようになるらしい。
default_type	`mime.types`に、MIMEタイプと拡張子との紐付けが設定にない場合に、指定されるMIMEタイプを設定。

(参考)MIMEタイプ設定ファイル

MIMEタイプ(text/htmlなど)と、拡張子(htmlなど)との紐付きを記述している。

# cat /etc/nginx/mime.types 

types {
    text/html                             html htm shtml;
    text/css                              css;
    text/xml                              xml;
    image/gif                             gif;
    image/jpeg                            jpeg jpg;
    application/javascript                js;
    application/atom+xml                  atom;
    application/rss+xml                   rss;
〜〜〜省略!!!〜〜〜
}

httpコンテキスト(SSL Settings以降)

SSL Settings以降を解説していく。

nginx.conf

http {
〜〜〜省略!!!〜〜〜
        ##
        # SSL Settings
        ##

        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3; # Dropping SSLv3, ref: POODLE
        ssl_prefer_server_ciphers on;

        ##
        # Logging Settings
        ##

        access_log /var/log/nginx/access.log;
        error_log /var/log/nginx/error.log;

        ##
        # Gzip Settings
        ##

        gzip on;

        # gzip_vary on;
        # gzip_proxied any;
        # gzip_comp_level 6;
        # gzip_buffers 16 8k;
        # gzip_http_version 1.1;
        # gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

        ##
        # Virtual Host Configs
        ##

        include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
        include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

設定	説明
ssl_protocols	指定されたSSL/TLSプロトコルを有効にする設定
ssl_prefer_server_ciphers	サーバー側が指定した暗号化スイートを優先的に使用する設定。onにしないとクライアント側の好きな暗号化スイートが使用されるという脆弱性になるので基本的にon。
access_log	アクセスログの保存先
error_log	エラーログの保存先
gzip	送信するデータをgzip圧縮させるかどうかの設定。onにすると圧縮する不可は増えるが通信量は減る。
gzip_types	gzip圧縮するMIMEタイプを設定する。デフォルトでオフになっていた。text/htmlは設定書かなくても圧縮してくれるらしい。

暗号化スイートのスイートって、組み合わせって意味なのね。sweetじゃなくて、suite。

サーバーの設定

nginx.confに、include /etc/nginx/sites-enabled/*;という記述があった。
/etc/nginx/sites-enabled/defaultを読み込んでるようである。(このディレクトリにはdefaultというファイルしかなかった)
ファイルの中を開いてみたところ、このファイルにサーバー設定が記述されているようであった。

ちなみに、include /etc/nginx/conf.d/*.conf;でも.confファイルを読み込む設定になっているが、デフォルトだと何もファイルが存在しなかった。

less /etc/nginx/sites-enabled/defaultで開く。
ほとんどコメントアウトされているが、serverコンテキスト内にサーバーの設定が記述されている。

default

server {
        listen 80 default_server;
        listen [::]:80 default_server;

        # SSL configuration
        #
        # listen 443 ssl default_server;
        # listen [::]:443 ssl default_server;
        #
        # Note: You should disable gzip for SSL traffic.
        # See: https://bugs.debian.org/773332
        #
        # Read up on ssl_ciphers to ensure a secure configuration.
        # See: https://bugs.debian.org/765782
        #
        # Self signed certs generated by the ssl-cert package
        # Don't use them in a production server!
        #
        # include snippets/snakeoil.conf;

        root /var/www/html;

        # Add index.php to the list if you are using PHP
        index index.html index.htm index.nginx-debian.html;

        server_name _;

        location / {
                # First attempt to serve request as file, then
                # as directory, then fall back to displaying a 404.
                try_files $uri $uri/ =404;
        }

        # pass PHP scripts to FastCGI server
        #
        #location ~ \.php$ {
        #       include snippets/fastcgi-php.conf;
        #
        #       # With php-fpm (or other unix sockets):
        #       fastcgi_pass unix:/run/php/php7.4-fpm.sock;
        #       # With php-cgi (or other tcp sockets):
        #       fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #       deny all;
        #}
}

設定	説明
listen	待ち受けポートを設定。`default_server`を設定すると、デフォルトのwebサーバーになる。`ssl`を指定すると、SSL/TSLを使用する。ポートを省略すると80番ポートを使用する。[::]と書いてあるのはIPv6の設定。
root	ルートディレクトリの設定。
index	ファイル名を省略できる設定。例えば`index.html`を設定しておけば、`http://fqdn/index.html`と書かなくても、`http://fqdn/`でアクセスできるようになる。
server_name	サーバーの名前を記述する。デフォルトは`_`になっている。スペース区切りで複数指定できる。
location	アクセス制御に関する設定を記述していく。
try_files	左から順にファイルを探してきて、あれば表示する。`$uri/ =404`をつけると、ファイルがなかった場合に404を返す。

ファイアウォールを開け忘れずに！

あれ？http://fqdn/で接続できない！？
あ・・・そういえばさっきufwの設定でsshポート以外閉じてたんだった。

# ufw allow http
Rule added
Rule added (v6)

これでデフォルトページが表示された。
index index.html index.htm index.nginx-debian.html;の設定で、index.nginx-debian.htmlは記述を省略できる。
ルートディレクトリに、index.nginx-debian.htmlがあるので、このファイルが表示される。

# ls /var/www/html/
index.nginx-debian.html

とりあえずここまで

デフォルト設定を読み解くところまで進めた。あとは設定をしていくだけ。
今はまだhtmlを表示するくらいしかできないので、phpを処理できるようにしてWordPressでも導入して遊びたい。