第103集：Web 服务配置

教学目标

• 理解Web服务的基本概念和工作原理
• 掌握Apache和Nginx的安装和基本配置方法
• 学习虚拟主机的配置和管理
• 了解Web服务的SSL/TLS配置
• 能够独立配置和管理Web服务

主要知识点

• Web服务的概念和工作原理
• Apache Web服务器的安装和配置
• Nginx Web服务器的安装和配置
• 虚拟主机的配置
• SSL/TLS配置
• Web服务的性能优化
• Web服务的故障排查

核心知识点讲解

Web服务的概念和工作原理

Web服务简介

Web服务是一种通过HTTP/HTTPS协议提供Web内容的服务，它允许用户通过浏览器访问网站。在Linux系统中，常见的Web服务器软件包括Apache、Nginx、Lighttpd等。

Web服务工作原理

1. 客户端请求：浏览器向Web服务器发送HTTP请求
2. 服务器处理：Web服务器接收请求并处理
3. 资源获取：服务器根据请求获取相应的资源
4. 响应发送：服务器将资源以HTTP响应的形式发送给客户端
5. 客户端渲染：浏览器接收响应并渲染内容

HTTP/HTTPS协议

• HTTP：超文本传输协议，默认使用80端口，明文传输
• HTTPS：安全的超文本传输协议，默认使用443端口，加密传输

Apache Web服务器的安装和配置

Apache简介

Apache HTTP Server是世界上使用最广泛的Web服务器软件之一，它是开源的，功能强大，配置灵活。

安装Apache

• Ubuntu/Debian：apt install apache2
• CentOS/RHEL：yum install httpd
• Arch Linux：pacman -S apache

启动和管理Apache

• systemd系统：
  • 启动：systemctl start apache2 或 systemctl start httpd
  • 停止：systemctl stop apache2 或 systemctl stop httpd
  • 重启：systemctl restart apache2 或 systemctl restart httpd
  • 启用自启：systemctl enable apache2 或 systemctl enable httpd
  • 查看状态：systemctl status apache2 或 systemctl status httpd

Apache配置文件

• 主配置文件：

  • Ubuntu/Debian：/etc/apache2/apache2.conf
  • CentOS/RHEL：/etc/httpd/conf/httpd.conf

• 网站配置文件：

  • Ubuntu/Debian：/etc/apache2/sites-available/
  • CentOS/RHEL：/etc/httpd/conf.d/

• 模块配置：

  • Ubuntu/Debian：/etc/apache2/mods-available/
  • CentOS/RHEL：模块在主配置文件中加载

Apache基本配置

# 编辑Apache主配置文件
# Ubuntu/Debian
vim /etc/apache2/apache2.conf

# CentOS/RHEL
vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

# 常用配置选项
ServerRoot "/etc/httpd"     # 服务器根目录
Listen 80                   # 监听端口
ServerAdmin admin@example.com  # 管理员邮箱
DocumentRoot "/var/www/html"  # 网站根目录
<Directory "/var/www/html">   # 目录配置
    Options Indexes FollowSymLinks
    AllowOverride None
    Require all granted
</Directory>

Nginx Web服务器的安装和配置

Nginx简介

Nginx是一款轻量级的Web服务器，它的特点是高并发、高性能和低内存消耗，同时也可以作为反向代理、负载均衡器和HTTP缓存。

安装Nginx

• Ubuntu/Debian：apt install nginx
• CentOS/RHEL：yum install nginx
• Arch Linux：pacman -S nginx

启动和管理Nginx

• systemd系统：
  • 启动：systemctl start nginx
  • 停止：systemctl stop nginx
  • 重启：systemctl restart nginx
  • 启用自启：systemctl enable nginx
  • 查看状态：systemctl status nginx

Nginx配置文件

• 主配置文件：/etc/nginx/nginx.conf
• 网站配置文件：
  • Ubuntu/Debian：/etc/nginx/sites-available/
  • CentOS/RHEL：/etc/nginx/conf.d/

Nginx基本配置

# 编辑Nginx主配置文件
vim /etc/nginx/nginx.conf

# 常用配置选项
user nginx;                 # 运行用户
worker_processes auto;      # 工作进程数
events {
    worker_connections 1024;  # 每个进程的最大连接数
}
http {
    include /etc/nginx/mime.types;
    default_type application/octet-stream;
    
    server {
        listen 80;           # 监听端口
        server_name localhost;  # 服务器名称
        root /usr/share/nginx/html;  # 网站根目录
        index index.html index.htm;  # 索引文件
        
        location / {
            try_files $uri $uri/ =404;
        }
    }
}

虚拟主机的配置

虚拟主机概念

虚拟主机是指在一台物理服务器上运行多个网站的技术，每个网站都有自己的域名、目录和配置。

Apache虚拟主机配置

1. 基于域名的虚拟主机：

   # 在Ubuntu/Debian上创建虚拟主机配置文件
   vim /etc/apache2/sites-available/example.com.conf
   
   # 添加以下内容
   <VirtualHost *:80>
       ServerAdmin admin@example.com
       ServerName example.com
       ServerAlias www.example.com
       DocumentRoot /var/www/example.com
       ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log
       CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/access.log combined
       
       <Directory /var/www/example.com>
           Options Indexes FollowSymLinks
           AllowOverride None
           Require all granted
       </Directory>
   </VirtualHost>
   
   # 启用虚拟主机
   a2ensite example.com.conf
   
   # 重启Apache
   systemctl restart apache2

2. 基于端口的虚拟主机：

   # 在配置文件中添加
   <VirtualHost *:8080>
       ServerAdmin admin@example.com
       ServerName example.com
       DocumentRoot /var/www/example.com:8080
       ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/error.log
       CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/access.log combined
   </VirtualHost>
   
   # 配置监听端口
   Listen 8080

Nginx虚拟主机配置

1. 基于域名的虚拟主机：

   # 在Ubuntu/Debian上创建虚拟主机配置文件
   vim /etc/nginx/sites-available/example.com
   
   # 在CentOS/RHEL上创建虚拟主机配置文件
   vim /etc/nginx/conf.d/example.com.conf
   
   # 添加以下内容
   server {
       listen 80;
       server_name example.com www.example.com;
       root /var/www/example.com;
       index index.html index.htm;
       
       location / {
           try_files $uri $uri/ =404;
       }
       
       error_log /var/log/nginx/example.com_error.log;
       access_log /var/log/nginx/example.com_access.log;
   }
   
   # 在Ubuntu/Debian上启用虚拟主机
   ln -s /etc/nginx/sites-available/example.com /etc/nginx/sites-enabled/
   
   # 重启Nginx
   systemctl restart nginx

2. 基于端口的虚拟主机：

   # 添加以下配置
   server {
       listen 8080;
       server_name example.com;
       root /var/www/example.com:8080;
       index index.html index.htm;
       
       location / {
           try_files $uri $uri/ =404;
       }
   }

SSL/TLS配置

SSL/TLS简介

SSL（Secure Sockets Layer）和TLS（Transport Layer Security）是用于在网络上加密传输数据的协议，它们可以保护用户和服务器之间的通信安全。

生成SSL证书

1. 使用自签名证书：

   # 创建证书目录
   mkdir -p /etc/ssl/private /etc/ssl/certs
   
   # 生成私钥
   openssl genrsa -out /etc/ssl/private/server.key 2048
   
   # 生成证书签名请求
   openssl req -new -key /etc/ssl/private/server.key -out /etc/ssl/certs/server.csr
   
   # 生成自签名证书
   openssl x509 -req -days 365 -in /etc/ssl/certs/server.csr -signkey /etc/ssl/private/server.key -out /etc/ssl/certs/server.crt
   
   # 设置文件权限
   chmod 600 /etc/ssl/private/server.key

2. 使用Let's Encrypt证书：

   # 安装Certbot
   # Ubuntu/Debian
   apt install certbot python3-certbot-apache
   
   # CentOS/RHEL
   yum install epel-release
   yum install certbot python3-certbot-apache
   
   # 为Apache获取证书
   certbot --apache -d example.com -d www.example.com
   
   # 为Nginx获取证书
   certbot --nginx -d example.com -d www.example.com

Apache SSL配置

# 启用SSL模块
# Ubuntu/Debian
a2enmod ssl
a2ensite default-ssl.conf

# 编辑SSL配置文件
vim /etc/apache2/sites-available/default-ssl.conf

# 添加以下配置
<IfModule mod_ssl.c>
    <VirtualHost _default_:443>
        ServerAdmin admin@example.com
        ServerName example.com
        DocumentRoot /var/www/html
        
        SSLEngine on
        SSLCertificateFile      /etc/ssl/certs/server.crt
        SSLCertificateKeyFile   /etc/ssl/private/server.key
        
        <FilesMatch "\.(cgi|shtml|phtml|php)$">
            SSLOptions +StdEnvVars
        </FilesMatch>
        <Directory /usr/lib/cgi-bin>
            SSLOptions +StdEnvVars
        </Directory>
    </VirtualHost>
</IfModule>

# 重启Apache
systemctl restart apache2

Nginx SSL配置

# 编辑Nginx配置文件
vim /etc/nginx/conf.d/example.com.conf

# 添加以下配置
server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com www.example.com;
    root /var/www/example.com;
    index index.html index.htm;
    
    ssl_certificate /etc/ssl/certs/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/server.key;
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_ciphers "EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM:AES256+EECDH:AES256+EDH";
    
    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }
}

# 配置HTTP重定向到HTTPS
server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;
    return 301 https://$server_name$request_uri;
}

# 重启Nginx
systemctl restart nginx

Web服务的性能优化

Apache性能优化

1. 调整工作进程：

   # 编辑Apache配置文件
   vim /etc/apache2/apache2.conf
   
   # 调整MPM配置
   <IfModule mpm_prefork_module>
       StartServers          5
       MinSpareServers       5
       MaxSpareServers      10
       MaxRequestWorkers     150
       MaxConnectionsPerChild   0
   </IfModule>

2. 启用压缩：

   # 启用mod_deflate模块
   a2enmod deflate
   
   # 添加压缩配置
   <IfModule mod_deflate.c>
       AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain text/xml text/css application/javascript application/json
   </IfModule>

3. 启用缓存：

   # 启用mod_expires模块
   a2enmod expires
   
   # 添加缓存配置
   <IfModule mod_expires.c>
       ExpiresActive On
       ExpiresByType image/jpg "access plus 1 year"
       ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 year"
       ExpiresByType image/gif "access plus 1 year"
       ExpiresByType image/png "access plus 1 year"
       ExpiresByType text/css "access plus 1 month"
       ExpiresByType application/javascript "access plus 1 month"
   </IfModule>

Nginx性能优化

1. 调整工作进程：

   # 编辑Nginx配置文件
   vim /etc/nginx/nginx.conf
   
   # 调整工作进程配置
   user nginx;
   worker_processes auto;  # 自动设置为CPU核心数
   worker_connections 1024;  # 每个进程的最大连接数

2. 启用压缩：

   # 编辑Nginx配置文件
   vim /etc/nginx/nginx.conf
   
   # 添加压缩配置
   http {
       gzip on;
       gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
       gzip_comp_level 6;
       gzip_vary on;
   }

3. 启用缓存：

   # 编辑Nginx配置文件
   vim /etc/nginx/conf.d/example.com.conf
   
   # 添加缓存配置
   location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
       expires 30d;
       add_header Cache-Control "public, no-transform";
   }

Web服务的故障排查

常见问题及解决方案

• 服务无法启动：检查端口是否被占用，配置文件是否有语法错误
• 403 Forbidden：检查文件权限，目录配置是否正确
• 404 Not Found：检查文件是否存在，路径是否正确
• 500 Internal Server Error：检查服务器配置，脚本错误
• SSL错误：检查证书配置，客户端SSL设置
• 性能问题：检查服务器资源使用情况，优化配置

日志查看

• Apache日志：

  • 错误日志：/var/log/apache2/error.log 或 /var/log/httpd/error_log
  • 访问日志：/var/log/apache2/access.log 或 /var/log/httpd/access_log

• Nginx日志：

  • 错误日志：/var/log/nginx/error.log
  • 访问日志：/var/log/nginx/access.log

配置测试

• Apache配置测试：apache2ctl configtest 或 httpd -t
• Nginx配置测试：nginx -t

实用案例分析

案例1：基本Apache Web服务配置

配置步骤：

1. 安装Apache

# 在Ubuntu/Debian上安装
apt update
apt install apache2

# 在CentOS/RHEL上安装
yum install httpd

# 启动服务并设置自启
systemctl start apache2
systemctl enable apache2

# 查看服务状态
systemctl status apache2

2. 基本配置

# 创建网站目录
mkdir -p /var/www/html

# 创建测试页面
vim /var/www/html/index.html
# 添加以下内容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Apache Test Page</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Apache!</h1>
    <p>This is a test page for Apache Web server.</p>
</body>
</html>

# 配置防火墙
# Ubuntu/Debian
ufw allow 80/tcp

# CentOS/RHEL
firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
firewall-cmd --reload

# 测试访问
curl http://localhost

3. 启用模块

# 启用常用模块
a2enmod rewrite headers expires deflate

# 重启Apache
systemctl restart apache2

案例2：基本Nginx Web服务配置

配置步骤：

1. 安装Nginx

# 在Ubuntu/Debian上安装
apt update
apt install nginx

# 在CentOS/RHEL上安装
yum install nginx

# 启动服务并设置自启
systemctl start nginx
systemctl enable nginx

# 查看服务状态
systemctl status nginx

2. 基本配置

# 创建网站目录
mkdir -p /usr/share/nginx/html

# 创建测试页面
vim /usr/share/nginx/html/index.html
# 添加以下内容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Nginx Test Page</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Nginx!</h1>
    <p>This is a test page for Nginx Web server.</p>
</body>
</html>

# 配置防火墙
# Ubuntu/Debian
ufw allow 80/tcp

# CentOS/RHEL
firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
firewall-cmd --reload

# 测试访问
curl http://localhost

3. 配置优化

# 编辑Nginx配置文件
vim /etc/nginx/nginx.conf

# 优化配置
worker_processes auto;
worker_connections 1024;

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

# 重启Nginx
systemctl restart nginx

案例3：Apache虚拟主机配置

配置步骤：

1. 创建虚拟主机配置文件

# 创建网站目录
mkdir -p /var/www/example.com

# 创建测试页面
vim /var/www/example.com/index.html
# 添加以下内容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Example.com</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Example.com!</h1>
    <p>This is a test page for Apache virtual host.</p>
</body>
</html>

# 创建虚拟主机配置文件
vim /etc/apache2/sites-available/example.com.conf
# 添加以下内容
<VirtualHost *:80>
    ServerAdmin admin@example.com
    ServerName example.com
    ServerAlias www.example.com
    DocumentRoot /var/www/example.com
    ErrorLog ${APACHE_LOG_DIR}/example.com-error.log
    CustomLog ${APACHE_LOG_DIR}/example.com-access.log combined
    
    <Directory /var/www/example.com>
        Options Indexes FollowSymLinks
        AllowOverride None
        Require all granted
    </Directory>
</VirtualHost>

2. 启用虚拟主机

# 启用虚拟主机
a2ensite example.com.conf

# 禁用默认虚拟主机
a2dissite 000-default.conf

# 重启Apache
systemctl restart apache2

# 测试访问
curl http://example.com

案例4：Nginx虚拟主机配置

配置步骤：

1. 创建虚拟主机配置文件

# 创建网站目录
mkdir -p /var/www/example.com

# 创建测试页面
vim /var/www/example.com/index.html
# 添加以下内容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Example.com</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to Example.com!</h1>
    <p>This is a test page for Nginx virtual host.</p>
</body>
</html>

# 创建虚拟主机配置文件
# Ubuntu/Debian
vim /etc/nginx/sites-available/example.com

# CentOS/RHEL
vim /etc/nginx/conf.d/example.com.conf

# 添加以下内容
server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;
    root /var/www/example.com;
    index index.html index.htm;
    
    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }
    
    error_log /var/log/nginx/example.com_error.log;
    access_log /var/log/nginx/example.com_access.log;
}

2. 启用虚拟主机

# 在Ubuntu/Debian上启用虚拟主机
ln -s /etc/nginx/sites-available/example.com /etc/nginx/sites-enabled/

# 测试配置
nginx -t

# 重启Nginx
systemctl restart nginx

# 测试访问
curl http://example.com

案例5：Web服务的SSL/TLS配置

配置步骤：

1. 使用Let's Encrypt获取证书

# 安装Certbot
# Ubuntu/Debian
apt install certbot python3-certbot-apache

# CentOS/RHEL
yum install epel-release
yum install certbot python3-certbot-apache

# 为Apache获取证书
certbot --apache -d example.com -d www.example.com

# 为Nginx获取证书
certbot --nginx -d example.com -d www.example.com

2. 手动配置SSL（可选）

# 生成自签名证书
mkdir -p /etc/ssl/private /etc/ssl/certs
openssl genrsa -out /etc/ssl/private/server.key 2048
openssl req -new -key /etc/ssl/private/server.key -out /etc/ssl/certs/server.csr
openssl x509 -req -days 365 -in /etc/ssl/certs/server.csr -signkey /etc/ssl/private/server.key -out /etc/ssl/certs/server.crt
chmod 600 /etc/ssl/private/server.key

# Apache SSL配置
vim /etc/apache2/sites-available/default-ssl.conf
# 配置证书路径
SSLCertificateFile      /etc/ssl/certs/server.crt
SSLCertificateKeyFile   /etc/ssl/private/server.key

a2enmod ssl
a2ensite default-ssl.conf
systemctl restart apache2

# Nginx SSL配置
vim /etc/nginx/conf.d/example.com.conf
# 添加SSL配置
server {
    listen 443 ssl;
    server_name example.com www.example.com;
    root /var/www/example.com;
    index index.html index.htm;
    
    ssl_certificate /etc/ssl/certs/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/server.key;
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    ssl_ciphers "EECDH+AESGCM:EDH+AESGCM:AES256+EECDH:AES256+EDH";
    
    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }
}

# 配置HTTP重定向到HTTPS
server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;
    return 301 https://$server_name$request_uri;
}

systemctl restart nginx

3. 测试SSL访问

# 测试SSL连接
curl -k https://example.com

# 查看SSL证书信息
openssl s_client -connect example.com:443

课后练习

1. 安装和配置基本Apache Web服务

   • 步骤：安装Apache → 基本配置 → 启动服务 → 测试访问
   • 验证：能够通过浏览器访问Apache测试页面

2. 安装和配置基本Nginx Web服务

   • 步骤：安装Nginx → 基本配置 → 启动服务 → 测试访问
   • 验证：能够通过浏览器访问Nginx测试页面

3. 配置Apache虚拟主机

   • 步骤：创建网站目录 → 创建虚拟主机配置文件 → 启用虚拟主机 → 测试访问
   • 验证：能够通过不同域名访问不同的虚拟主机

4. 配置Nginx虚拟主机

   • 步骤：创建网站目录 → 创建虚拟主机配置文件 → 启用虚拟主机 → 测试访问
   • 验证：能够通过不同域名访问不同的虚拟主机

5. 配置Web服务的SSL/TLS

   • 步骤：获取SSL证书 → 配置SSL → 测试SSL访问
   • 验证：能够通过HTTPS协议访问网站，并且证书有效

总结

本集详细介绍了Linux系统中Web服务的配置方法，包括：

• Web服务的概念和工作原理
• Apache Web服务器的安装和配置
• Nginx Web服务器的安装和配置
• 虚拟主机的配置
• SSL/TLS配置
• Web服务的性能优化
• Web服务的故障排查

通过本集的学习，读者应该能够理解Web服务的基本原理，并能够独立配置和管理Apache和Nginx Web服务器。Web服务是Linux系统中最常用的服务之一，掌握它的配置和管理技巧对于系统管理员来说非常重要。

在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的Web服务器软件，并进行适当的配置和优化。同时，还需要注意Web服务的安全性，如使用SSL/TLS加密传输，配置适当的权限等。