FreeBSD + Nginx 环境搭建教程

前言：本文是关于如何搭建基于“FreeBSD7.2 + Nginx0.8.24 + PHP5.2.11(FastCGI) + GD2.0.53 + ZendOptimizer3.3.9 + Mysql5.1.40 + 系统优化 + 防ddos攻击”高性能、高负载Web服务器的文章，安装方式为源代码安装。

Ports 方式安装请参考： http://www.excms.cn/manual/freebsd-nginx-php-mysql-ports.html
文档目录

为什么要选择 FreeBSD?
为什么要选择 Nginx?
安装 FreeBSD7.2
获取相关开源软件包
安装 Mysql5.1.40
安装 Nginx
安装 pcre8.00
安装 Nginx0.8.24
安装 libxml2-2.7.6
安装 GD
安装 zlib1.2.3
安装 libpng1.2.40
安装 jpeg7
安装 freetype2.3.11
安装 gd2.0.35
安装 PHP
安装 libiconv1.13
安装 php5.2.11(FastCGI模式)
安装 ZendOptimizer3.3.9
测试
系统优化
防ddos攻击

为什么要选择 FreeBSD?

官方网站：www.freebsd.org 中文网站：http://www.freebsd.org/zh_CN/
FreeBSD是一个优秀的unix操作系统，基于宽松的BSD协议，是完美的企业级操作系统，以重点突出性能和安全而闻名，行业领先的企业多年以来一直使用FreeBSD服务器。具有同所有其它开源软件操作系统竞争的高级性能。

Unix兼容性强
速度快
极其稳定、可靠
强大的网络功能
多用户、多任务
使用方便(按照极好的说明文件操作)

为什么要选择 Nginx?

Nginx (“engine x”) 是一个高性能的 HTTP 和 反向代理 服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。Nginx 是由 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru 站点开发的，它已经在该站点运行超过四年多了。Igor 将源代码以类BSD许可证的形式发布。自Nginx 发布四年来，Nginx 已经因为它的稳定性、丰富的功能集、 示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名了。目前国内各大门户网站已经部署了Nginx，如新浪、网易、腾讯等；国内几个重要的视频分享网站也部署了Nginx，如六房间、酷6等。 新近发现Nginx 技术在国内日趋火热，越来越多的网站开始部署Nginx。

Nginx 是一个很牛的高性能Web和反向代理服务器, 它具有有很多非常优越的特性:

在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品: Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一. 能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应, 感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型；
内存消耗少：在3万并发连接下，开启10个Nginx进程消耗150M左右内存（15M*10）；
不要钱：Nginx为开源软件，可以免费使用。而购买F5 BIG-IP、NetScaler等硬件负载均衡交换机刚需要十多万至几十万元人民币；
Nginx作为负载均衡服务器: Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务, 也可以支持作为HTTP代理 服务器对外进行服务. Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多；
作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）,Last.fm描述了成功并且美妙的使用经验；
Nginx 是一个 [#installation 安装] 非常的简单 ,配置文件?非常简洁（还能够支持perl语法）,Bugs非常少的服务器: Nginx 启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动. 你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级；
稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微。

4GB内存的服务器+Apache（prefork模式）一般只能处理3000个并发连接，因为它们将占用3GB以上的内存，还得为系统预留1GB的内存。 Nginx 0.7.51 + PHP 5.2.8 (FastCGI) 服务器在3万并发连接下，开启的10个Nginx进程消耗150M内存（15M*10=150M），开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存（20M*64=1280M），加上系统自身消耗的内存，总共消耗不到2GB内存。如果服务器内存较小，完全可以只开启25个php-cgi进程，这样php-cgi消耗的总内存数才500M。

为什么Nginx的性能要比Apache高得多？这得益于Nginx使用了最新的epoll（Linux 2.6内核）和kqueue（freebsd）网络I/O模型，而Apache则使用的是传统的select模型。目前Linux下能够承受高并发访问的Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。

处理大量的连接的读写，Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。下面用一个比喻来解析Apache采用的select模型和Nginx采用的epoll模型进行之间的区别：

假设你在大学读书，住的宿舍楼有很多间房间，你的朋友要来找你。select版楼管大妈就会带着你的朋友挨个房间去找，直到找到你为止。而epoll版楼管大妈会先记下每位同学的房间号，你的朋友来时，只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可，不用亲自带着你的朋友满大楼找人。如果来了10000个人，都要找自己住这栋楼的同学时，select版和epoll版楼管大妈，谁的效率更高，不言自明。同理，在高并发服务器中，轮询I/O是最耗时间的操作之一，select和epoll的性能谁的性能更高，同样不言自明了。
安装 FreeBSD7.2

操作系统的安装建议参考FreeBSD Handbook，在此仅给出链接，以避免不必要的重复劳动：

英文版
http://www.freebsd.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/handbook/install.html
中文版
http://cnsnap.cn.freebsd.org/doc/zh_CN.GB2312/books/handbook/install.html

安装时的注意事项

1. 磁盘分区

由于是WEB服务系统，网站目录都放于/home目录下，因此home分区要有足够的空间。以一块硬盘146G/内存4G的服务器为例，可做如下分区：

/  1024M
swap 4096M
/var 10G
/usr 20G
/home 110G
/tmp 1024M

2. 软件包的选择

我们的WEB服务系统是要对外服务的，所以尽可能少的选择软件包，安装时建议选择Minimal，然后进入Custom选择doc，info，man，src即可。
配置

1. 编辑/etc/rc.conf确保有如下内容：

sshd_enable=”YES”
named_enable=”YES”

2．根据硬件的配置重新编译内核,编译内核的办法参考FreeBSD Handbook,这里只给出链接:

英文版
http://www.freebsd.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/handbook/kernelconfig.html
中文版
http://cnsnap.cn.freebsd.org/doc/zh_CN.GB2312/books/handbook/kernelconfig.html

编译后系统的性能将得到较大的提升。
获取相关开源软件包
本文中提到的所有开源软件包为截止到2009年10月20日的最新稳定版，且均从官方网站下载。
mkdir -p /home/software
cd /home/software
fetch http://sysoev.ru/nginx/nginx-0.8.24.tar.gz
fetch ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.00.tar.gz
fetch ftp://xmlsoft.org/libxml2/libxml2-2.7.6.tar.gz
fetch http://www.zlib.net/zlib-1.2.3.tar.gz
fetch ftp://ftp.simplesystems.org/pub/libpng/png/src/libpng-1.2.40.tar.gz
fetch http://www.ijg.org/files/jpegsrc.v7.tar.gz
fetch http://ftp.twaren.net/Unix/NonGNU/freetype/freetype-2.3.11.tar.gz
fetch http://www.libgd.org/releases/gd-2.0.35.tar.gz
fetch http://www.php.net/get/php-5.2.11.tar.gz/from/this/mirror
fetch http://php-fpm.org/downloads/php-5.2.11-fpm-0.5.13.diff.gz
fetch http://ftp.gnu.org/pub/gnu/libiconv/libiconv-1.13.tar.gz
安装 Mysql5.1.40
Mysql5.1.40 下载地址： http://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-5.1/mysql-5.1.40.tar.gz/from/pick
pw groupadd mysql
pw useradd mysql -g mysql -d /dev/null -s /sbin/nologin
tar zxvf mysql-5.1.40.tar.gz
cd mysql-5.1.40
./configure –prefix=/usr/local/webserver/mysql/ –enable-assembler –with-extra-charsets=complex –enable-thread-safe-client –with-big-tables –with-readline –with-ssl –with-embedded-server –enable-local-infile –with-plugins=innobase
make && make install clean
chmod +w /usr/local/webserver/mysql
chown -R mysql:mysql /usr/local/webserver/mysql
cp /usr/local/webserver/mysql/support-files/my-medium.cnf /usr/local/webserver/mysql/my.cnf
cd ..

以mysql用户帐号的身份建立数据表
/usr/local/webserver/mysql/bin/mysql_install_db –datadir=/usr/local/webserver/mysql/data –user=mysql

创建 Mysql 开机启动脚本
cp /usr/local/webserver/mysql/share/mysql/mysql.server /usr/local/etc/rc.d/mysql.sh

为 mysql.sh 脚本设置可执行属性
chmod +x /usr/local/etc/rc.d/mysql.sh

修改 /etc/rc.conf
vi /etc/rc.conf

加入以下内容
mysql_enable=”YES”

启动 Mysql
/usr/local/etc/rc.d/mysql.sh start
安装 Nginx
安装Nginx所需的pcre库
tar zxvf pcre-8.00.tar.gz
cd pcre-8.00
./configure
make && make install clean
cd ..
安装 Nginx0.8.24
tar zxvf nginx-0.8.24.tar.gz
cd nginx-0.8.24
./configure –user=www –group=www –prefix=/usr/local/webserver/nginx –with-http_stub_status_module –with-http_ssl_module
make && make install clean
cd ..
创建 Nginx 日志目录
mkdir -p /var/log/nginx
chmod +w /var/log/nginx
chown -R www:www /var/log/nginx
创建 Nginx 配置文件
rm -f /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf
vi /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf
输入以下内容：

user  www www;
worker_processes 8;

error_log  /var/log/nginx/error.log;
pid        /var/log/nginx/nginx.pid;

worker_rlimit_nofile 51200;
events {
use kqueue;
worker_connections 51200;
}

http {
include       mime.types;
default_type  application/octet-stream;

server_names_hash_bucket_size 128;
client_header_buffer_size 32k;
large_client_header_buffers 4 32k;
client_max_body_size 8m;

sendfile        on;
tcp_nopush     on;

keepalive_timeout  30;

tcp_nodelay on;

fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
fastcgi_buffer_size 64k;
fastcgi_buffers 4 64k;
fastcgi_busy_buffers_size 128k;
fastcgi_temp_file_write_size 128k;

gzip  on;
gzip_min_length   1k;
gzip_buffers      4 16k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level   2;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml
gzip_vary on;

server {
listen       80;
server_name  localhost;
root   /home/excms;
index  index.html index.htm index.php;

location ~ \.php$ {
fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
fastcgi_index  index.php;
fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
include        fastcgi_params;
}

location /nginx_status {
stub_status on;
access_log   off;
}
}
}

创建 Nginx 开机启动脚本
vi /usr/local/etc/rc.d/nginx.sh

加入以下内容

#!/bin/sh

nginx=/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx
conf=/usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf

case $1 in
start)
echo -n “Starting Nginx”
$nginx -c $conf
echo ” done”
;;

stop)
echo -n “Stopping Nginx”
killall -9 nginx
echo ” done”
;;

test)
$nginx -t -c $conf
;;

reload)
echo -n “Reloading Nginx”
ps auxww | grep nginx | grep master | awk ‘{print $2}’ | xargs kill -HUP
echo ” done”
;;

restart)
$nginx stop
$nginx start
;;

show)
ps -aux|grep nginx
;;

*)
echo -n “Usage: $0 {start|restart|reload|stop|test|show}”
;;

esac

为 nginx.sh 脚本设置可执行属性
chmod +x /usr/local/etc/rc.d/nginx.sh

修改 /etc/rc.conf
vi /etc/rc.conf

加入以下内容
nginx_enable=”YES”

启动 Nginx
/usr/local/etc/rc.d/nginx.sh start

在不停止 Nginx 服务的情况下平滑变更 Nginx 配置
修改 /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf 配置文件后，请执行以下命令检查配置文件是否正确：
/usr/local/etc/rc.d/nginx.sh test
如果屏幕显示以下两行信息，说明配置文件正确：
the configuration file /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
the configuration file /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf was tested successfully

平滑变更 Nginx 配置
/usr/local/etc/rc.d/nginx.sh reload
安装 GD
安装 zlib

tar zxvf zlib-1.2.3.tar.gz
cd zlib-1.2.3
./configure
make && make install clean
cd ..

安装 libpng

tar zxvf libpng-1.2.40.tar.gz
cd libpng-1.2.40
./configure
make && make install clean
cd ..

安装 jpeg

tar zxvf jpegsrc.v7.tar.gz
cd jpeg-7
./configure –prefix=/usr/local/jpeg7 -enable-shared -enable-static
make && make install clean
cd ..

安装 freetype

tar zxvf freetype-2.3.11.tar.gz
cd freetype-2.3.11
./configure
make && make install clean
cd ..

安装 gd2.0.35

tar zxvf gd-2.0.35.tar.gz
cd gd-2.0.35
./configure –prefix=/usr/local/gd2 –with-jpeg=/usr/local/jpeg7 –width-png –width-zlib –width-freetype
make && make install clean
cd ..

安装 libxml2

tar -zxvf libxml2-2.7.6.tar.gz
cd libxml2-2.7.6
./configure
make && make install clean
cd ..

安装 PHP5.2.11
编译安装PHP 5.2.11所需的支持库 libiconv
tar zxvf libiconv-1.13.tar.gz
cd libiconv-1.13
./configure –prefix=/usr/local
make && make install clean
cd ..
编译安装PHP（FastCGI模式）
tar zxvf php-5.2.11.tar.gz
gzip -cd php-5.2.11-fpm-0.5.13.diff.gz | patch -d php-5.2.11 -p1
cd php-5.2.11
./configure –prefix=/usr/local/webserver/php –with-config-file-path=/usr/local/webserver/php/etc –with-mysql=/usr/local/webserver/mysql –with-iconv-dir –with-freetype-dir –with-jpeg-dir –with-png-dir –with-zlib –with-gd –enable-gd-native-ttf –with-libxml-dir –enable-xml –disable-rpath –enable-discard-path –enable-safe-mode –enable-bcmath –enable-shmop –enable-sysvsem –enable-inline-optimization –with-curlwrappers –enable-mbregex –enable-fastcgi –enable-fpm –enable-force-cgi-redirect –enable-mbstring –with-openssl –enable-pcntl –enable-sockets
make ZEND_EXTRA_LIBS=’-liconv’
make install clean
cp php.ini-dist /usr/local/webserver/php/etc/php.ini
cd ..
安装 ZendOptimizer
ZendOptimizer 官方下载地址： http://www.zend.com/en/products/guard/downloads

tar zxvf ZendOptimizer-3.3.9-freebsd6.0-i386.tar.gz
cd ZendOptimizer-3.3.3-freebsd6.0-i386
ln -s /usr/lib/libc.so /usr/lib/libc.so.6
ln -s /usr/lib/libcrypt.so /usr/lib/libcrypt.so.3
ln -s /usr/lib/libutil.so /usr/lib/libutil.so.5
ln -s /usr/lib/libm.so /usr/lib/libm.so.4
./install-tty
cd ..

安装过程中的提示全默认就可以，指定php.ini文件路径 /usr/local/webserver/php/etc，到Apache Web Server选no
修改php-fpm配置文件

php-fpm是为PHP打的一个FastCGI管理补丁，可以平滑变更php.ini配置而无需重启php-cgi

vi /usr/local/webserver/php/etc/php-fpm.conf

将 <value name=”user”>nobody</value>和 <value name=”group”>nobody</value> 中的 nobody 改为 www, 并去掉前后的注释标签 <!– , –>；
如要显示PHP调试的错误信息将 <value name=”display_errors”>0</value> 修改为 <value name=”display_errors”>1</value> ，并去掉前后的注释标签 <!– , –>, 以显示PHP错误信息，否则，Nginx 会报状态为500的空白错误页。
创建 PHP-fpm 开机启动脚本
vi /usr/local/etc/rc.d/php-fpm.sh

加入以下内容

#! /bin/sh

php_fpm_BIN=/usr/local/webserver/php/bin/php-cgi
php_fpm_CONF=/usr/local/webserver/php/etc/php-fpm.conf
php_fpm_PID=/usr/local/webserver/php/logs/php-fpm.pid

php_opts=”–fpm-config $php_fpm_CONF”

wait_for_pid () {
try=0

while test $try -lt 35 ; do

case “$1” in
‘created’)
if [ -f “$2″ ] ; then
try=”
break
fi
;;

‘removed’)
if [ ! -f “$2″ ] ; then
try=”
break
fi
;;
esac

echo -n .
try=`expr $try + 1`
sleep 1

done

}

case “$1” in
start)
echo -n “Starting php_fpm ”

$php_fpm_BIN –fpm $php_opts

if [ “$?” != 0 ] ; then
echo ” failed”
exit 1
fi

wait_for_pid created $php_fpm_PID

if [ -n “$try” ] ; then
echo ” failed”
exit 1
else
echo ” done”
fi
;;

stop)
echo -n “Shutting down php_fpm ”

if [ ! -r $php_fpm_PID ] ; then
echo “warning, no pid file found – php-fpm is not running ?”
exit 1
fi

kill -TERM `cat $php_fpm_PID`

wait_for_pid removed $php_fpm_PID

if [ -n “$try” ] ; then
echo ” failed”
exit 1
else
echo ” done”
fi
;;

quit)
echo -n “Gracefully shutting down php_fpm ”

if [ ! -r $php_fpm_PID ] ; then
echo “warning, no pid file found – php-fpm is not running ?”
exit 1
fi

kill -QUIT `cat $php_fpm_PID`

wait_for_pid removed $php_fpm_PID

if [ -n “$try” ] ; then
echo ” failed”
exit 1
else
echo ” done”
fi
;;

restart)
$0 stop
$0 start
;;

reload)

echo -n “Reload service php-fpm ”

if [ ! -r $php_fpm_PID ] ; then
echo “warning, no pid file found – php-fpm is not running ?”
exit 1
fi

kill -USR2 `cat $php_fpm_PID`

echo ” done”
;;

logrotate)

echo -n “Re-opening php-fpm log file ”

if [ ! -r $php_fpm_PID ] ; then
echo “warning, no pid file found – php-fpm is not running ?”
exit 1
fi

kill -USR1 `cat $php_fpm_PID`

echo ” done”
;;

*)
echo “Usage: $0 {start|stop|quit|restart|reload|logrotate}”
exit 1
;;

esac

为 php-fpm.sh 脚本设置可执行属性
chmod +x /usr/local/etc/rc.d/php-fpm.sh

修改 /etc/rc.conf
vi /etc/rc.conf

加入以下内容
php_fpm_enable=”YES”

启动 PHP-fpm
/usr/local/etc/rc.d/php-fpm.sh start

在不停止 PHP-fpm 服务的情况下平滑变更 php.ini 配置
修改 /usr/local/webserver/php/etc/php.ini 或者 /usr/loca/webserver/php/etc/php-fpm.conf 配置文件后，请执行以下命令检查配置文件是否正确：
/usr/local/etc/rc.d/php-fpm.sh reload
测试

在/home/excms 目录下新建 phpinfo.php
vi /home/excms/phpinfo.php

加入如下文本

<?
phpinfo();
?>

打开浏览器，在地址栏里输入 http://您服务器的IP/phpinfo.php
系统优化

修改内核参数，编辑 /boot/loader.conf
vi /boot/loader.conf

加入如下文本

kern.dfldsiz=”2147483648″  # Set the initial data size limit
kern.maxdsiz=”2147483648″  # Set the max data size
kern.ipc.nmbclusters=”0″   # Set the number of mbuf clusters
kern.ipc.nsfbufs=”66560″   # Set the number of sendfile(2) bufs

解释： a．第一，第二行主要是为了突破1G内存设置的 b． 第三行其实是bsd的一个bug，当系统并发达到一个数量级的时候，系统会crash，这个是非常糟糕的事情，所幸更改了这个参数后，在高并发的时候，基本可以没有类似情况，当然非常bt的情况，还得进一步想办法 c．第四行是读取的文件数，如果你下载的文件比较大，且比较多，加大这个参数，是非常爽的
防ddos攻击
Sysctl 修改
vi /etc/rc.local

加入如下文本

sysctl kern.ipc.maxsockets=100000  ##增加并发的socket，对于ddos很有用
sysctl kern.ipc.somaxconn=65535  ##打开文件数
sysctl net.inet.tcp.msl=2500   ##timeout时间