Nginx 系列(一)——编译

博客搭建教程似乎是每一个博客必备的一类文章,给人一种“不写博客怎么搭的还写什么博客”的错觉。因此本博客也不免俗地介绍一下搭建过程。首先是 Nginx 的编译。

Nginx 是什么

详见官网维基百科,简单来说就是一个强大的网页服务器,可以托管静态资源;也可以反向代理其他 Web 应用,甚至还可以当邮件服务器等等。由于其性能及拓展性好、支持负载均衡,常被用作网站的前端。

编译说明

本文编译的 Nginx 进行了如下定制:

TLS 1.3

RFC 8446 正式提出了 TLS 1.3,这个新版本的协议大幅提高了连接的速度和安全性。支持这项协议需要使用较新的 SSL 库,例如 OpenSSL 1.1.1+ 或 BoringSSL。许多发行版还没有升级到此版本,因此预编译的 Nginx 往往不支持 TLS 1.3,需要自行编译及链接。这也是本文要自行编译 Nginx 的主要原因。

SPDY, HPACK, strict-SNI

这些特性来自于 kn007/patch 的补丁。简单介绍下目的:

  • SPDY 是 HTTP/2 的前身,可提升兼容性和效率(iOS 8、Android 6.0)。
  • HPACK 能对 HTTP/2 的消息头进行压缩,节约流量。
  • strict-SNI 可以防止直接访问 IP 进行证书域名嗅探。注意:使用这个功能需要存在至少两个 HTTPS 虚拟主机,详情请看这里

Brotli

针对 Web 内容进行优化过的压缩方式,理论上比 gzip 等更加先进。

jemalloc

更先进的内存分配器,在多线程性能和控制内存碎片上很有优势。

预编译版本

对于 macOS,可以从我个人维护的 Homebrew 源直接安装经过如上定制后的预编译二进制版本:

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brew install hguandl/custom/nginx

编译过程

获取相关代码

Nginx Mainline

http://nginx.org/en/download.html

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wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.8.tar.gz
tar zxf nginx-1.15.8.tar.gz

OpenSSL 1.1.1+

https://www.openssl.org/source/

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wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1a.tar.gz
tar zxf openssl-1.1.1a.tar.gz

Nginx 补丁

https://github.com/kn007/patch

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git clone --depth=1 https://github.com/kn007/patch.git

Brotli 插件

https://github.com/google/ngx_brotli

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git clone --depth=1 --recurse-submodules https://github.com/google/ngx_brotli.git

jemalloc 库

使用包管理安装。

给 Nginx 打补丁

  • 进入 Nginx 代码目录

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    pushd nginx-1.15.8
  • SPDY 和 HPACK 支持:

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    patch -p1 < ../patch/nginx.patch
  • strict-SNI:

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    patch -p1 < ../patch/nginx_strict-sni.patch

Nginx 1.15.10+ 版本需要使用 nginx_strict-sni_1.15.10.path

编译 Nginx

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./configure \
--with-cc-opt='-DTCP_FASTOPEN=23 -O3 -fPIC -fPIE -ffast-math -flto -fstack-protector-strong' \
--with-ld-opt='-fPIC -fPIE -flto -ljemalloc' \
--prefix=/etc/nginx \
--sbin-path=/usr/sbin/nginx \
--modules-path=/usr/lib/nginx/modules \
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
--pid-path=/var/run/nginx.pid \
--lock-path=/var/run/nginx.lock \
--http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp \
--http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp \
--http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp \
--http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp \
--http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-compat \
--with-file-aio \
--with-threads \
--with-http_addition_module \
--with-http_auth_request_module \
--with-http_dav_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_gunzip_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_mp4_module \
--with-http_random_index_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_secure_link_module \
--with-http_slice_module \
--with-http_ssl_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_sub_module \
--with-http_v2_module \
--with-mail \
--with-mail_ssl_module \
--with-stream \
--with-stream_realip_module \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_ssl_preread_module \
--with-pcre-jit \
--with-http_degradation_module \
--with-openssl=../openssl-1.1.1a \
--with-openssl-opt='-ljemalloc -Wl,-flto' \
--with-http_v2_hpack_enc \
--with-http_spdy_module \
--add-module=../ngx_brotli

第 3 行和第 46 行链接了 jemalloc 库;第 45 行指定了 OpenSSL 位置;第 49 行添加了 Brotli 模块;第 47 和 48 行分别添加了 HPACK 和 SPDY 支持。

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make -j$(nproc --all)  # 多线程编译
sudo make install

至此 Nginx 已编译安装完成。

测试

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nginx -V

如果显示的 Nginx 和 OpenSSL 版本正确说明安装成功,例如:

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nginx version: nginx/1.15.8
...
built with OpenSSL 1.1.1a 20 Nov 2018

开机启动(服务)

将如下配置文件写入 /etc/systemd/system/nginx.service 中:

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[Unit]
Description=A high performance web server and a reverse proxy server
After=network.target network-online.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/run/nginx.pid
PrivateDevices=yes
SyslogLevel=err

ExecStart=/usr/sbin/nginx -g 'pid /run/nginx.pid; error_log stderr;'
ExecReload=/usr/sbin/nginx -s reload
KillSignal=SIGQUIT
KillMode=mixed

[Install]
WantedBy=multi-user.target

然后执行 sudo systemctl enable nginx 即可安装服务;执行 sudo systemctl start nginx 以启动 Nginx。关于 systemd 的其他使用方法可参阅 systemd 简单入门教程