Nginx設定実践ガイド

Nginxとは

Nginxは高性能なWebサーバー、リバースプロキシ、ロードバランサーです。軽量でスケーラブルなアーキテクチャにより、大量の同時接続を処理できます。

インストール

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install nginx

# CentOS/RHEL
sudo yum install nginx

# macOS
brew install nginx

# 起動
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl enable nginx

基本設定

# /etc/nginx/nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
    multi_accept on;
}

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

    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    keepalive_timeout 65;
    types_hash_max_size 2048;

    # gzip圧縮
    gzip on;
    gzip_vary on;
    gzip_min_length 1000;
    gzip_proxied any;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

静的サイトの配信

# /etc/nginx/conf.d/static.conf
server {
    listen 80;
    server_name example.com www.example.com;
    root /var/www/html;
    index index.html;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.html;
    }

    # 静的ファイルのキャッシュ
    location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg|woff2)$ {
        expires 1y;
        add_header Cache-Control "public, immutable";
    }

    # セキュリティヘッダー
    add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN" always;
    add_header X-Content-Type-Options "nosniff" always;
    add_header X-XSS-Protection "1; mode=block" always;
}

リバースプロキシ

# /etc/nginx/conf.d/proxy.conf
upstream backend {
    server 127.0.0.1:3000;
}

server {
    listen 80;
    server_name api.example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection 'upgrade';
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
}

WebSocketサポート

location /ws {
    proxy_pass http://backend;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection "upgrade";
    proxy_read_timeout 86400;
}

SSL/TLS設定

# /etc/nginx/conf.d/ssl.conf
server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    return 301 https://$server_name$request_uri;
}

server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    # SSL証明書
    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;

    # モダンなSSL設定
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256;
    ssl_prefer_server_ciphers off;

    # セッションキャッシュ
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    ssl_session_timeout 1d;
    ssl_session_tickets off;

    # HSTS
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000" always;

    root /var/www/html;
    index index.html;
}

Let’s Encryptでの証明書取得

# Certbotインストール
sudo apt install certbot python3-certbot-nginx

# 証明書取得
sudo certbot --nginx -d example.com -d www.example.com

# 自動更新テスト
sudo certbot renew --dry-run

ロードバランシング

upstream backend {
    least_conn;  # 最小接続数のサーバーへ
    server backend1.example.com:3000 weight=3;
    server backend2.example.com:3000 weight=2;
    server backend3.example.com:3000 backup;

    keepalive 32;
}

server {
    listen 80;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
    }
}

ロードバランシング方式

# ラウンドロビン（デフォルト）
upstream backend {
    server server1:3000;
    server server2:3000;
}

# IPハッシュ（セッション維持）
upstream backend {
    ip_hash;
    server server1:3000;
    server server2:3000;
}

# 最小接続数
upstream backend {
    least_conn;
    server server1:3000;
    server server2:3000;
}

キャッシュ設定

# キャッシュゾーン定義
proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;

server {
    location /api {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_cache my_cache;
        proxy_cache_valid 200 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
        proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
        proxy_cache_lock on;

        add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
    }
}

レート制限

# リクエストレート制限
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api_limit:10m rate=10r/s;

server {
    location /api {
        limit_req zone=api_limit burst=20 nodelay;
        proxy_pass http://backend;
    }
}

# 接続数制限
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_limit:10m;

server {
    location /download {
        limit_conn conn_limit 5;
        limit_rate 1m;  # 1MB/s
    }
}

Basic認証

# パスワードファイル作成
sudo htpasswd -c /etc/nginx/.htpasswd admin

location /admin {
    auth_basic "Admin Area";
    auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd;
}

アクセス制限

# IPアドレスによる制限
location /admin {
    allow 192.168.1.0/24;
    allow 10.0.0.0/8;
    deny all;
}

# 特定パスのブロック
location ~ /\. {
    deny all;
}

location ~* ^/(wp-admin|wp-login|xmlrpc\.php) {
    deny all;
}

ログ設定

# カスタムログフォーマット
log_format json escape=json '{'
    '"time":"$time_iso8601",'
    '"remote_addr":"$remote_addr",'
    '"method":"$request_method",'
    '"uri":"$request_uri",'
    '"status":$status,'
    '"body_bytes_sent":$body_bytes_sent,'
    '"request_time":$request_time,'
    '"upstream_response_time":"$upstream_response_time",'
    '"user_agent":"$http_user_agent"'
'}';

access_log /var/log/nginx/access.json json;

# 特定パスのログ無効化
location /health {
    access_log off;
    return 200 'OK';
}

設定のテスト

# 設定ファイルの構文チェック
sudo nginx -t

# 設定の再読み込み
sudo nginx -s reload

# 完全な再起動
sudo systemctl restart nginx

関連記事

• SSL証明書実践 - HTTPS設定
• ロードバランシング - 負荷分散設計
• Docker基礎 - コンテナ化

まとめ

Nginxは、静的ファイル配信からロードバランシングまで幅広く活用できます。適切な設定でパフォーマンスとセキュリティを向上させましょう。