書籍概要

WEB+DB PRESS plus

nginx実践入門

著者: 久保達彦，道井俊介　著
発売日: 2016年1月16日
更新日: 2016年1月16日

概要

nginxを現場で活用するための知識を，実践的なノウハウを交えて解説した書籍です。nginxのインストール方法や基本的な設定方法からはじめ，nginxを利用した「静的コンテンツ配信サーバ」「HTTPSサーバ」「Webアプリケーションサーバ」「大規模コンテンツ配信システム」の構築方法をそれぞれ詳しく紹介しています。後半ではnginxサーバのモニタリングやログの収集，そして軽量スクリプト言語Luaでnginxを拡張する方法について解説しているので，nginxをこれから使う方はもちろん，さらに活用したい方にもお勧めです。

こんな方におすすめ

nginxを初めて使う／さらに使いこなしたいWeb開発者

本書に関するお知らせ

本書に関連する記事を公開しております。

1.1　nginxとは
- nginxの特徴
- nginxの用途
- [Column]そのほかのHTTPサーバ
1.2　nginxのアーキテクチャ
- イベント駆動とは
- HTTPサーバで発生するイベント
- I/O処理の効率化
  - I/O Multiplexing
  - ノンブロッキングI/O
  - 非同期I/O
- nginxの実際の動作モデル
1.3　まとめ
- [Column]nginxのコミュニティ
- [Column]NGINX Plusとサポートサービス

第2章　インストールと起動

2.1　ソースコードからのインストール
- ビルド環境の構築
- ソースコードの入手
- インストール
- [Column]Mainline版とStable版の違い
  - インストールしたnginxの情報を確認
  - ファイルパスの指定
  - 依存ライブラリを静的に組み込む
  - PCREのJIT機能を利用するには
- モジュールの組込み
- サードパーティモジュールの組込み
2.2　パッケージからのインストール
- Debian GNU/Linuxの場合
- CentOSの場合
- FreeBSDの場合
2.3　nginxの起動，終了，基本的な操作
- nginxの起動
  - nginxのプロセスが起動していることを確認
  - 80番ポートをbindしていることを確認
- nginxの終了，設定の再読み込み
  - nginxコマンドによる制御
  - killコマンドによるシグナルの送信
- システムサービスとして実行
2.4　まとめ

第3章　基本設定

3.1　設定ファイルの構成
- 設定ファイルのフォーマット
- ディレクティブ
  - シンプルなディレクティブ
  - ブロック付きディレクティブとコンテキスト
  - パラメータの書式
- 変数
- 設定のインクルード
3.2　HTTPサーバに関する設定
- HTTPコンテキストの定義
- バーチャルサーバの定義
  - 使用するアドレス，ポートの指定
  - ホスト名の指定
  - 複数のバーチャルサーバの優先順位
- 公開するディレクトリを設定
- MIMEタイプの指定
- アクセスログの出力
  - ログフォーマットの定義
  - ログファイルの出力先
3.3　nginx本体の設定
- エラーログの出力設定
  - error_logディレクティブ
  - バーチャルサーバ別のエラーログファイル指定
  - log_not_foundディレクティブ
- プロセスの動作に関する設定
  - pidディレクティブ
  - userディレクティブ
  - worker_processesディレクティブ
  - worker_rlimit_nofileディレクティブ
  - eventsディレクティブ
3.4　パフォーマンスに影響する設定
- keepalive_timeoutディレクティブ
- sendfileディレクティブ
- tcp_nopushディレクティブ
- open_file_cacheディレクティブ
- worker_cpu_affinityディレクティブ
- pcre_jitディレクティブ
3.5　まとめ

第4章　静的なWebサイトの構築

4.1　静的コンテンツの公開
- 配信するファイルの指定
- locationディレクティブの優先順位
  - 前方一致のディレクティブを複数書いた場合
  - 前方一致を優先させる方法
- locationディレクティブのネスト
- 特定の条件で使用するファイル
  - インデックスページの指定
  - インデックスページの自動生成
  - エラーページの指定
4.2　アクセス制限の設定
- 接続元IPアドレスによる制限
  - 特定のアドレスを拒否──ブラックリスト方式
  - 特定のアドレスを許可──ホワイトリスト方式
  - 複雑なアクセス制限
- Basic認証による制限
  - パスワードファイルの生成
- 大量リクエストの制限
  - 同時コネクション数の制限
  - 時間あたりリクエスト数の制限
  - nginxでは対応できないDoS攻撃
4.3　リクエストの書き換え
- 特定のステータスコード
  - エラーページの表示
  - リダイレクト
- リクエストURIの書き換え
  - rewriteディレクティブへのフラグの指定
  - 不必要なrewriteディレクティブ
- ifディレクティブとsetディレクティブによる複雑な処理
  - ファイルの確認
  - 複雑な条件分岐
  - リファラによる条件分岐
4.4　gzip圧縮転送
- 動的なgzip圧縮転送
  - gzip_typesディレクティブ
  - gzip_min_lengthディレクティブ
  - gzip_disableディレクティブ
- あらかじめ用意した圧縮ファイルを転送
  - gzip圧縮転送が無効な場合の動的な解凍処理
4.5　まとめ

第5章　安全かつ高速なHTTPSサーバの構築

5.1　なぜHTTPS通信が必要なのか
5.2　必要なモジュールと最低限の設定
- TLSの有効化
- TLS証明書と鍵ファイルの指定
5.3　安全なHTTPS通信を提供するために
- OpenSSLのバージョンを確認
- SSLv3を無効化
- 暗号化スイートを明示的に指定
  - 暗号化スイートリストの指定
  - サーバの暗号化スイートの設定を優先
- DHパラメータファイルを指定
- SHA-2（SHA-256）サーバ証明書を利用
5.4　TTFBの最小化によるHTTPS通信の最適化
- HTTP/2による通信の高速化
- SPDYによる通信の高速化
- TLSセッション再開による高速化
  - セッションキャッシュの利用
  - セッションチケットの利用
  - セッションチケットを利用した状態でPFSの条件を満たすには
- OCSPステープリングによる高速化
  - OCSPステープリングの設定
  - OCSP問い合わせ結果をサーバで検証
- TLSセッション再開とOCSPステープリングの確認
- セッションキャッシュを確認
- バッファサイズの最適化
5.5　複数ドメインを1台のサーバで運用するには
- SNIの使用
- ワイルドカード証明書やSANオプションによる設定
- 証明書ごとに異なるIPアドレスの割り当て
5.6　まとめ
- [Column]HSTSを用いて常にHTTPS通信を使用するように指定する

第6章　Webアプリケーションサーバの構築

6.1　リバースプロキシの構築
- 負荷分散のための役割
- Webアプリケーションサーバにおけるリバースプロキシ
- リバースプロキシの設定
- プロキシ先の指定
- リクエストボディに関する設定
  - リクエストボディの最大サイズ
  - リクエストボディのバッファリング
  - 一時ファイルの出力先
- レスポンスのバッファリングに関する設定
  - バッファサイズの指定
  - 一時ファイルの出力先の指定
  - 一時ファイルの最大サイズを指定
- プロキシのタイムアウトに関する設定
6.2　Ruby on Railsアプリケーションサーバの構築
- UnicornのRuby on Railsアプリケーションへの組込み
- nginxの設定
  - 静的ファイルの配信
  - Hostヘッダと送信元情報の付与
- 起動と動作確認
6.3　PHPアプリケーションサーバの構築
- PHP-FPMの設定
- nginxの設定
  - すべてのページをindex.phpで処理
- [Column]WebSocketプロキシとしてのnginx
6.4　まとめ
- [Column]rewriteとtry_filesディレクティブの挙動

第7章　大規模コンテンツ配信サーバの構築

7.1　大量のコンテンツを配信するには
- 問題点と対策のポイント
  - ディスクI/O
  - ネットワーク
- 問題となる負荷の特定
- 負荷削減へのアプローチ
7.2　大規模コンテンツ配信のスケールアウト
- キャッシュ
  - CDNによるキャッシュ
  - キャッシュ対象による有効性の違い
- ロードバランス
  - L4ロードバランサ
  - L7ロードバランサ
  - DNSラウンドロビンによるロードバランス
7.3　nginxによるコンテンツキャッシュ
- 保存先の指定
  - キーゾーンのサイズ指定
  - ディレクトリ階層の指定
  - キャッシュ容量の指定
  - キャッシュマネージャの制御
- 有効期限の指定
  - キーゾーンごとに有効期限を指定
  - レスポンスヘッダに有効期限を指定
  - ステータスコードごとに有効期限を指定
- キャッシュ条件の指定
- 一時ファイルの保存先指定
- キャッシュ更新負荷の削減
7.4　オリジンサーバの構築
- オリジンサーバに必要な機能
- レスポンスヘッダの追加
  - ExpiresとCache-Controlヘッダの追加
  - 指定するヘッダによる違い
  - プライベートな情報をキャッシュさせないように注意
- 条件付きリクエストの利用
  - Last-Modifiedヘッダフィールド
  - ETagヘッダフィールド
- 画像サムネイルの作成
  - ngx_http_image_filter_moduleの組込み
  - 画像の縮小とクロップ
  - バッファサイズの指定
- WebDAVによるアップロード
  - ngx_http_dav_moduleの組込み
  - WebDAVサーバの設定
  - 使用できるメソッドの指定
  - WebDAVの動作確認
7.5　ロードバランサの構築
- アップストリームサーバの指定
- リクエストの振り分け方法の指定
  - コネクション数による振り分け
  - クライアントのIPアドレスによる振り分け
  - 指定したキーによる振り分け
- アップストリームサーバへのTCPコネクションを保持
- アップストリームのタイムアウトとエラー処理
7.6　キャッシュとロードバランスを利用したコンテンツ配信
- キャッシュサーバのスケーリング
- ネットワーク負荷の削減
7.7　まとめ
- [Column]サーバのレスポンスを確認する

第8章　Webサーバの運用とメトリクスモニタリング

8.1　nginxのステータスモニタリング
- エンドポイントの指定
- 取得できる統計情報
- Muninによるモニタリング
8.2　アクセスログの記録
- 記録する項目
  - リクエストをトレースするために記録する項目
  - プロキシサーバで記録する項目
- フォーマットの選択
  - Apache Combined Log
  - TSV
  - LTSV
8.3　Fluentdによるログ収集
- ログファイルの入力
  - ファイルパスとポジションファイルの指定
  - ログフォーマットの指定
  - LTSVフォーマットの入力
  - TSV，CSVフォーマットの入力
  - nginx標準フォーマットの入力
- ログの転送
  - バッファの設定
  - 転送先サーバの設定
8.4　Fluentd，Norikra，GrowthForecastによるメトリクスモニタリング
- Fluentdの設定
- Norikra
- Norikraへイベントを出力
- Norikraから集計結果を入力
- GrowthForecastへの出力
- Norikraにクエリを登録
8.5　ログファイルのローテーション
- ローテーション間隔の指定
- ログファイルの圧縮
- ログファイルの再オープン
8.6　無停止でのアップグレード
- ロードバランサ，DNSを利用したローリングアップグレード
- シグナルによるオンザフライアップグレード
- アップグレードの詳細
  - 構文チェックの実行
  - ?新しいバイナリを起動
  - ?古いワーカプロセスを終了
  - ?古いマスタプロセスを終了
  - アップグレードの切り戻し
8.7　まとめ

第9章　Luaによるnginxの拡張──Embed Lua into nginx

9.1　ngx_lua
- LuaとLuaJIT
- 環境の準備
  - Lua，LuaJITのインストール
  - ngx_luaをnginxに組み込む
9.2　nginxをLuaで拡張
- nginxの各リクエスト処理フェーズとLuaが実行されるタイミング
  - rewriteフェーズ
  - accessフェーズ
  - contentフェーズ
  - logフェーズ
  - 初期化フェーズ
  - その他のフェーズ
- Luaの実行環境を設定
9.3　ngx_lua APIプログラミング
- Hello, World!
- HTTPステータスの設定
- ロギング
- リダイレクト
- URIのリライト
9.4　nginxの内部変数の参照
- 代入不可能な変数（定数）がある
- 既存の変数に対してだけ代入可能
- 代入できるのは文字列と数値とnilのみ
9.5　HTTPリクエストやレスポンスの操作／参照
- ヘッダの操作／参照
- クエリパラメータの操作／参照
- POSTパラメータの参照
9.6　正規表現
- ngx.reで利用可能な修飾子
9.7　データの共有
- ngx.ctx
- ngx.shared.ゾーン名
9.8　サブリクエストをノンブロッキングで処理
9.9　実践的なサンプル
9.10　まとめ
- [Column]PCREのJIT機能が有効かチェックする

第10章　OpenResty──nginxベースのWebアプリケーションフレームワーク

10.1　OpenRestyの導入
- OpenRestyを利用するメリット
- OpenRestyのダウンロード
- OpenRestyのインストール
  - 付属モジュールの組込み／取り外し
  - OpenRestyにバンドルされているnginxのビルドオプションを指定
10.2　OpenRestyにバンドルされているLuaモジュール
- resty-cli
- lua-cjson
- lua-resty-core
- lua-resty-string
- lua-resty-memcached
- lua-resty-redis
- lua-resty-mysql
10.3　memcached，Redis，MySQLへの接続のクローズとキープアライブ
10.4　まとめ
- [Column]OpenRestyやngx_luaを利用したアプリケーションのテスト

索引
著者紹介

サポート

ダウンロード

本書のサンプルコードを以下のGitHubのリポジトリからダウンロードできます。

https://github.com/wdpress/nginx_Practical_Guide

正誤表

本書の以下の部分に誤りがありました。ここに訂正するとともに，ご迷惑をおかけしたことを深くお詫び申し上げます。

（2018年8月6日最終更新）

P.137　1行目

誤	`sites-enabiled/rails.example.com.conf`
正	`sites-enabled/rails.example.com.conf`

P.261　表9.4

誤	`$privtekey`
正	`$privatekey`

（以下2017年3月10日更新）

P.18　上から2行目（コマンド内）

誤	`$ cd nginx-1.9.4`
正	`$ cd nginx-1.9.5`

P.18　上から3行目（コマンド内）

誤	`$ ./configure --prefix=/usr/local/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx`
正	`$ ./configure --prefix=/usr/local/nginx`

P.18　「インストールしたnginxの情報を確認」のコマンド内4行目

誤	`configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx`
正	`configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx`

P.64　表4.1

誤	`/var/www/img/logo.png`
正	`/var/www/img/images/logo.png`

誤	`/var/www/img/main/logo.png`
正	`/var/www/img/images/main/logo.png`

P.142　表6.3

誤	`MaxClients`
正	`MaxRequestsPerChild`

P.162　リスト7.1

誤	`proxy_cache_key "$scheme://$host$request_uri$is_args$args";`
正	`proxy_cache_key "$scheme://$host$request_uri";`

P.169　上から12行目（コマンド内）

誤	`proxy_cache_nocache $no_cache;`
正	`proxy_no_cache $no_cache;`

P.187　「アップストリームサーバへのTCPコネクションを保持」の2段落目下のリスト

誤	`proxy_set_header Conection "";`
正	`proxy_set_header Connection "";`

P.234　リスト9.4

誤	`content_by_lua ' # レスポンス生成 … # レスポンスを返す ngx.say(response) ';`
正	`content_by_lua ' -- レスポンス生成 … -- レスポンスを返す ngx.say(response) ';`

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WEB+DB PRESS plus

nginx実践入門

概要

こんな方におすすめ

本書に関するお知らせ

目次

第1章　nginxの概要とアーキテクチャ

第2章　インストールと起動

第3章　基本設定

第4章　静的なWebサイトの構築

第5章　安全かつ高速なHTTPSサーバの構築

第6章　Webアプリケーションサーバの構築

第7章　大規模コンテンツ配信サーバの構築

第8章　Webサーバの運用とメトリクスモニタリング

第9章　Luaによるnginxの拡張──Embed Lua into nginx

第10章　OpenResty──nginxベースのWebアプリケーションフレームワーク

サポート

ダウンロード

正誤表

P.137　1行目

P.261　表9.4

P.18　上から2行目（コマンド内）

P.18　上から3行目（コマンド内）

P.18　「インストールしたnginxの情報を確認」のコマンド内4行目

P.64　表4.1

P.142　表6.3

P.162　リスト7.1

P.169　上から12行目（コマンド内）

P.187　「アップストリームサーバへのTCPコネクションを保持」の2段落目下のリスト

P.234　リスト9.4

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第1章 nginxの概要とアーキテクチャ

第2章 インストールと起動

第3章 基本設定

第4章 静的なWebサイトの構築

第5章 安全かつ高速なHTTPSサーバの構築

第6章 Webアプリケーションサーバの構築

第7章 大規模コンテンツ配信サーバの構築

第8章 Webサーバの運用とメトリクスモニタリング

第9章 Luaによるnginxの拡張──Embed Lua into nginx

第10章 OpenResty──nginxベースのWebアプリケーションフレームワーク

サポート

ダウンロード

正誤表

P.137 1行目

P.261 表9.4

P.18 上から2行目（コマンド内）

P.18 上から3行目（コマンド内）

P.18 「インストールしたnginxの情報を確認」のコマンド内4行目

P.64 表4.1

P.142 表6.3

P.162 リスト7.1

P.169 上から12行目（コマンド内）

P.187 「アップストリームサーバへのTCPコネクションを保持」の2段落目下のリスト

P.234 リスト9.4

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第1章　nginxの概要とアーキテクチャ

第2章　インストールと起動

第3章　基本設定

第4章　静的なWebサイトの構築

第5章　安全かつ高速なHTTPSサーバの構築

第6章　Webアプリケーションサーバの構築

第7章　大規模コンテンツ配信サーバの構築

第8章　Webサーバの運用とメトリクスモニタリング

第9章　Luaによるnginxの拡張──Embed Lua into nginx

第10章　OpenResty──nginxベースのWebアプリケーションフレームワーク

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P.261　表9.4

P.18　上から2行目（コマンド内）

P.18　上から3行目（コマンド内）

P.18　「インストールしたnginxの情報を確認」のコマンド内4行目

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P.142　表6.3

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P.187　「アップストリームサーバへのTCPコネクションを保持」の2段落目下のリスト

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