折腾了一下 ngin 配置

2016-11-26 14:43:00

过年休息闲得无聊，而我的 VPS 很凑巧地挂了，于是这两天就忙着配置新的 VPS 了。
其实上面就三个东西：我的博客、Shadowsocks 和 Dropbox（用来备份 Redis 数据文件），所以很快就恢复了。

顺便检讨一下，其实去年 7 月就因为 GAE 停止对 Master/Slave 类型的应用支持，而花了几天时间把博客重写了，让它能跑在 Linux 上了。拖延了 2 年最后还是得靠 deadline…
不过一直没空整理代码，所以现在还没开源，希望能有下一个 deadline 吧。

不过本文并不是聊 Doodle 2 的开发经验，而只是记录一些折腾 nginx 配置的收获。

先说下启用 HTTPS 吧。
其实迁移博客的时候，我就已经启用了 HTTPS，只是没强制跳转而已。这半年多来好像没遇到什么问题，所以应该可以放心用了。

要启用 HTTPS 自然需要一个证书。没什么需求的话，弄个免费的就行了。我阴差阳错地选择了StartSSL。
网上有教程，我就不详述怎么申请了，基本流程如下：

生成一个加密的 key 文件：
```
openssl genrsa -des3 -out imspm.com_secure.key 4096
```
需要输入密码，自己记住。

生成 CSR 文件：

openssl req -new -sha256 -key imspm.com_secure.key -out imspm.com.csr

需要输入上述的密码。

把 CSR 文件的内容输入到 StartSSL 的文本框，然后提交。
填入要使用的域名（需要验证拥有权），开始申请。
把申请好的证书下载下来，解压。其中，NginxServer.zip 可以解压得到一个类似 1_imspm.com_bundle.crt 的文件。
生成解密的 key 文件：
```
openssl rsa -in imspm.com_secure.key -out imspm.com.key
```
需要输入上述的密码。

然后修改 nginx 配置：

server {    listen 443 ssl;    ssl_certificate /.../1_imspm.com_bundle.crt; # 路径自己补完    ssl_certificate_key /.../imspm.com.key; # 需要用解密的 key 文件，如果不解密的话，启动 nginx 时会要求手动输入密码    ssl_protocols  TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; # 不支持 SSL，因为不安全    ssl_session_cache builtin:1000 shared:SSL:10m; # 后面都是优化性能的    ssl_session_timeout 10m;    ssl_prefer_server_ciphers on;    ssl_session_tickets on;    ssl_ciphers EECDH+CHACHA20:EECDH+AES128:RSA+AES128:EECDH+AES256:RSA+AES256:EECDH+3DES:RSA+3DES:!MD5; # 禁用某些不安全的 ciphers}

重启 nginx，检查是否可以用 HTTPS 访问。

其实如上配置后，SSL Labs 就能拿到 A 级的得分了。
不过它还显示 OCSP stapling 为 No，这玩意是啥呢？
OCSP（Online Certificate Status Protocol）的中文翻译是在线证书状态协议，它是用来检查证书是否有效的。虽然证书一般是有效的，但也可能被撤销，这时就需要实时查询证书的状态，以确保它有效。
这个查询如果让浏览器去做，就比较浪费时间，而 OCSP stapling 技术则是让服务器自己查出来，再把状态信息（无法伪造）返回给浏览器，以加快验证过程。

启用 OCSP stapling 稍微有点麻烦，首先需要了解自己的证书链。
最简单的方式就是拿浏览器访问一下，然后点下绿色的小锁，查看证书。
我的博客有三层证书，分别是：

StartCom Certification Authority
StartCom Class 1 DV Server CA
imspm.com

其中，第三个证书已经提供给 nginx 了，而前两个还需要自己下载回来，合并成一个：

wget https://startssl.com/certs/ca.crtwget https://startssl.com/certs/sca.server1.crtcat ca.crt sca.server1.crt > ca-bundles.pem

再给 nginx 增加一点配置：

    ssl_stapling on;    ssl_stapling_verify on;    ssl_trusted_certificate /.../ca-bundles.pem;    resolver 8.8.4.4 8.8.8.8 valid=300s;    resolver_timeout 10s;

然后 reload nginx 应该就行了。

以我的博客为例，执行如下命令：

echo QUIT | openssl s_client -servername www.imspm.com -connect www.imspm.com:443 -status 2> /dev/null

可以看到 OCSP response 信息，说明已经生效了。

接下来顺便启用 HTTP/2。
我先看了下 nginx 的支持，发现是从 1.9.5 版才引入了 http_v2_module 模块，而且需要在编译时加上才行。
我再看了下自己的 nginx，还是 1.9.3，于是只好埋头自己弄了。

搜了下相关的介绍，发现用 LibreSSL 应该是最方便的，于是下了个 2.2.6 版，一路 ./configure && make && make install 搞定。
接着下了 nginx 1.9.10 的源码，配置时需要加上如下三个参数：

./configure --with-http_v2_module --with-http_ssl_module --with-openssl=../libressl-2.2.6

自己注意修改 LibreSSL 的路径吧。

这里有个坑便是 LibreSSL 目前还不支持等价加密算法组，可以用 BoringSSL 取代，但它又不支持 OCSP stapling…

再改下 nginx 的配置：

listen 443 ssl http2 fastopen=3 reuseport;

其中，http2 是启用 HTTP/2，后面两个是用来提升性能的。

最后运行新的 nginx，就可以测试了。
打开 Chrome 的 Developer Tools，翻到 Network 页，刷新一下，在 Name 那行点下右键，勾选 Protocol，可以看到已经变成 h2 了。

顺便再强制跳转 HTTPS。
考虑到很多爬虫啥的强制跳 HTTPS 也没啥意义，过时的浏览器我本来就不关心，而现代的浏览器会发送「upgrade-insecure-requests: 1」请求头，所以针对它处理下就行了：

    location / {        if ($http_upgrade_insecure_requests = "1") {            add_header Vary Upgrade-Insecure-Requests;            return 307 https://$host$request_uri;        }    }

结果这样配置后就循环重定向了……查看了一下才发现，Chrome 不管是不是已经启用 HTTPS 了，都会发送「upgrade-insecure-requests: 1」请求头……
所以只能再检查下是否已经启用 HTTPS，可惜 nginx 并不支持嵌套的 if，于是只好增加一个变量了。我把 $http_upgrade_insecure_requests 和 $https 拼起来赋值给 $redirect_to_https 变量。前者在 Chrome 下为 1，后者在 http 下为空，https 下为 on，拼起来有「」、「1」、「on」和「1on」这 4 种组合，而它为 1 时才需要处理：

    location / {        set $redirect_to_https "${http_upgrade_insecure_requests}${https}";        if ($redirect_to_https = "1") {            add_header Vary Upgrade-Insecure-Requests;            return 307 https://$host$request_uri;        }    }

不过这种跳转仍然需要访问服务器，所以再加个 header：

    location / {        add_header Strict-Transport-Security max-age=86400;    }

这样在访问过一次这个网站的 HTTPS 页面后，之后再访问它的 HTTP 页面，都会由浏览器自动跳转到 HTTPS。不过考虑到稳定性，万一我把 HTTPS 配置搞挂了，就没法访问了，所以我只设置了一个较短的时间，先观望一下再说。

再增加一些安全设置。

server {    server_tokens off; # 不透露 nginx 的版本，不过我都写出来了…    if ($host != 'www.imspm.com') {        rewrite ^/(.*)$ $scheme://www.imspm.com/$1 permanent; # 不是我的域名都跳转    }    location ^~ /static/ {        alias /.../static/;        add_header Last-Modified ""; # 去掉 Last-Modified 头，有 ETag 就够了        expires 5m;        if ($request_filename ~* \.(jpg|png|gif|ico|bmp)$) { # 只给图片文件增加            expires 1d;            add_header X-Content-Type-Options nosniff;            add_header X-XSS-Protection "1; mode=block";        }        if ($query_string) {            expires 7d;        }    }    location / {        add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN; # 只允许本站用 frame 来嵌套        add_header X-Content-Type-Options nosniff; # 禁止嗅探文件类型        add_header X-XSS-Protection "1; mode=block"; # XSS 保护    }}

至于 Content-Security-Policy 我就懒得弄了，观察了一下用到好多 google 域名的 JavaScript 文件，老修改配置也麻烦，先将就着吧。

最后再优化一下性能。

    gzip on;_    gzip_vary on;    gzip_http_version 1.0; # 对 HTTP 1.0 启用，据说 30% 的移动流量是 HTTP 1.0，还好我用联通    gzip_min_length 1000; # 太小的没必要压缩    gzip_comp_level 6; # 其实大于 0 都行，CPU 够用就设大点吧    gzip_disable msie6;    gzip_types text/plain text/html text/css application/json application/javascript application/x-javascript text/javascript text/xml application/xml application/rss+xml application/atom+xml;    sendfile on; # 因为主要是小文件，就不启用 aio 了    sendfile_max_chunk 512k; # 较大的文件不要一次全读取了，浪费内存    tcp_nopush on; # 对于 keepalive 连接，可以尽快发送响应    tcp_nodelay on; # 包填满了再发，与 sendfile 组合用

差不多也折腾够了，可以睡觉了。

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