Лабораторная работа: Развёртывание и защита веб-сервера Nginx на Ubuntu 24.04

Цель работы

Освоить процесс развёртывания веб-сервера Nginx, настройки межсетевого экрана и обеспечения безопасного HTTPS-соединения.

Необходимые компоненты

Компонент	Требование
ОС	Ubuntu 24.04 LTS
Сеть	VirtualBox Host-Only адаптер
Права	sudo
Хост	Windows с PowerShell

Теоретическое введение

Что такое Nginx?

Nginx :это высокопроизводительный веб-сервер, использующий асинхронную событийно-ориентированную архитектуру. В отличие от Apache, который создаёт отдельный поток на каждое соединение, Nginx использует один рабочий процесс для обслуживания тысяч одновременных соединений. Это делает его более эффективным по использованию памяти и производительности.

Где применяется: Netflix, Airbnb, Яндекс, ВКонтакте, большинство современных VPS/VDS серверов.

Основные концепции лабораторной работы

Концепция	Описание
systemd	Менеджер служб Linux. Управляет запуском, остановкой и автозапуском сервисов
UFW	Межсетевой экран. Реализует принцип минимальных привилегий открывает только необходимые порты
Виртуальный хост	Блок `server` в конфигурации Nginx. Позволяет обслуживать несколько сайтов на одном сервере
TLS/HTTPS	Шифрование трафика. Самоподписанный сертификат используется в лабораторной среде
Graceful reload	Применение новой конфигурации без остановки обслуживания пользователей

1: Удаление Apache2

Цель: Освободить порты 80 и 443, удалить конфликтующее ПО.

Шаг 1.1: Остановка службы

bash

sudo systemctl stop apache2

sudo systemctl disable apache2

Шаг 1.2: Полное удаление

bash

sudo apt purge --auto-remove apache2* -y

Шаг 1.3: Проверка

bash

sudo ss -tulpn | grep :80

Ожидаемый результат: Пустой вывод. Порт 80 свободен.

2: Установка Nginx

Цель: Установить и запустить веб-сервер.

Шаг 2.1: Установка

bash

sudo apt update

sudo apt install nginx -y

Шаг 2.2: Запуск и автозапуск

bash

sudo systemctl enable nginx

sudo systemctl start nginx

Шаг 2.3: Проверка состояния

bash

sudo systemctl status nginx

Ожидаемый результат: Active: active (running), enabled

Шаг 2.4: Проверка HTTP-доступа

bash

curl http://localhost

Ожидаемый результат: `HTTP/1.1 200 OK`, `Server: nginx`

Windows Browser http://192.168.56.10?

3: Настройка межсетевого экрана UFW

Цель: Разрешить только необходимые порты (22, 80, 443), запретить всё остальное.

Важно: SSH должен быть разрешён ДО включения UFW, иначе вы потеряете доступ к серверу.

Шаг 3.1: Разрешение портов

---bash

sudo ufw allow ssh
sudo ufw allow http

`sudo ufw allow https`

Шаг 3.2: Включение UFW

---bash

`sudo ufw enable`

При запросе введите y.

Шаг 3.3: Проверка правил

---bash

sudo ufw status verbose

Шаг 3.4: Тестирование с хост-машины

В PowerShell на Windows:

in new powershell terminal

curl http://<IP-адрес-вашей-ВМ>

Ожидаемый результат: StatusCode : 200
StatusDescription : OK Content :

4: Изучение конфигурации Nginx

Цель: Понять структуру конфигурационных файлов.

Шаг 4.1: Просмотр главного файла

---bash

`sudo cat /etc/nginx/nginx.conf`

Ключевые директивы:

Директива	Значение
`user www-data;`	Рабочие процессы работают от непривилегированного пользователя
`worker_processes auto;`	Один процесс на ядро CPU
`include /etc/nginx/sites-enabled/*;`	Подключение активных виртуальных хостов

Шаг 4.2: Модульная структура

---bash

ls -la /etc/nginx/sites-available/

`ls -la /etc/nginx/sites-enabled/`

Пояснение:

sites-available хранит все конфигурации (активные и неактивные)
sites-enabled содержит символические ссылки на активные конфигурации

Шаг 4.3: Проверка синтаксиса

bash

sudo nginx -t

Ожидаемый результат: syntax is ok, test is successful

Важно: Всегда выполняйте эту команду перед перезагрузкой Nginx.

5: Генерация TLS-сертификата

Цель: Создать самоподписанный сертификат для HTTPS.

Шаг 5.1: Создание каталога для сертификатов

bash

sudo mkdir -p /etc/nginx/ssl

Шаг 5.2: Генерация ключа и сертификата

bash

sudo openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 \
-keyout /etc/nginx/ssl/selfsigned.key \
-out /etc/nginx/ssl/selfsigned.crt \

-subj "/C=RU/ST=Moscow/L=Moscow/O=Lab/CN=localhost"

Параметры:

Параметр	Значение
`-x509`	Создаёт самоподписанный сертификат
`-nodes`	Ключ без парольной защиты
`-days 365`	Срок действия 1 год
`-newkey rsa:2048`	2048-битный ключ RSA

Шаг 5.3: Проверка

bash

ls -la /etc/nginx/ssl/

Ожидаемый результат: Файлы selfsigned.crt и selfsigned.key присутствуют.

6: Настройка виртуального хоста с HTTPS

Цель: Настроить Nginx для приёма HTTPS-соединений и перенаправления HTTP на HTTPS.

Шаг 6.1: Редактирование конфигурации

bash

sudo nano /etc/nginx/sites-available/default

Замените содержимое на следующее:

`nginx`

server { listen 443 ssl; server_name _;

ssl_certificate /etc/nginx/ssl/selfsigned.crt;
ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/selfsigned.key;

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

location / {
    try_files $uri $uri/ =404;
}

}

server { listen 80; server_name _;

return 301 https://$host$request_uri;

}

Что делает конфигурация:

Блок	Функция
Первый `server`	Принимает HTTPS на порту 443, использует TLS-сертификат
Второй `server`	Принимает HTTP на порту 80, перенаправляет на HTTPS (код 301)

Шаг 6.2: Сохранение

В nano: Ctrl+O, Enter, Ctrl+X

Шаг 6.3: Проверка и перезагрузка

bash

sudo nginx -t

`sudo systemctl reload nginx`

bash

`echo '<h1>I have successfully installed and configured nginx webserver</h1> </br> <h2> Your Name here</h2>' | sudo tee /var/www/html/index.html`

Пояснение: reload применяет конфигурацию без остановки сервера (graceful reload).

Шаг 6.4: Проверка HTTPS на локальной машине

from windows browser

https://192.168.56.10?

Ожидаемый результат: HTML-содержимое страницы приветствия Nginx.

7: Итоговая проверка

Проверка 7.1: Состояние службы

bash

sudo systemctl status nginx --no-pager

Ожидаемый результат: active (running)

Проверка 7.2: Прослушиваемые порты

bash

sudo ss -tulpn | grep nginx

Ожидаемый результат: Строки с :80 и :443

Проверка 7.3: Тестирование с Windows (HTTP → HTTPS)

В PowerShell:

powershell

http://<IP-адрес-вашей-ВМ>

Ожидаемый результат: HTTP/1.1 301 Moved Permanently и заголовок Location: https://...

Проверка 7.4: Тестирование с Windows (HTTPS)

powershell

curl -k https://<IP-адрес-вашей-ВМ>

Ожидаемый результат: HTML-содержимое

Проверка 7.5: Просмотр журнала доступа

bash

sudo tail -5 /var/log/nginx/access.log

Ожидаемый результат: Записи с IP-адресом Windows и кодами 301 или 200

Полный список команд

bash

# 1: Удаление Apache2
sudo systemctl stop apache2
sudo systemctl disable apache2
sudo apt purge --auto-remove apache2* -y
sudo ss -tulpn | grep :80

# 2: Установка Nginx
sudo apt update
sudo apt install nginx -y
sudo systemctl enable nginx
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl status nginx

# 3: Настройка UFW
sudo ufw allow ssh
sudo ufw allow http
sudo ufw allow https
sudo ufw enable
sudo ufw status verbose

# 4: Проверка конфигурации
sudo nginx -t

# 5: Генерация TLS-сертификата
sudo mkdir -p /etc/nginx/ssl
sudo openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 \
-keyout /etc/nginx/ssl/selfsigned.key \
-out /etc/nginx/ssl/selfsigned.crt \
-subj "/C=RU/ST=Moscow/L=Moscow/O=Lab/CN=localhost"

# 6: Настройка виртуального хоста
sudo nano /etc/nginx/sites-available/default
# (Вставьте конфигурацию из шага 6.1)

sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx
https://192.168.56.10?

# 7: Итоговая проверка
sudo ss -tulpn | grep nginx

sudo tail -5 /var/log/nginx/access.log

Контрольный список

Пункт	Команда проверки	Ожидаемый результат
Apache2 удалён	`sudo ss -tulpn	grep :80`
Nginx работает	`sudo systemctl status nginx`	`active (running)`
UFW настроен	`sudo ufw status verbose`	Порты 22,80,443 ALLOW IN
Синтаксис верен	`sudo nginx -t`	`syntax is ok`
Сертификат создан	`ls /etc/nginx/ssl/`	Файлы .crt и .key
HTTPS доступен	`curl -k https://localhost`	HTML-содержимое
HTTP → HTTPS	Из PowerShell `curl -I http://<IP>`	Код 301

Устранение неполадок

Проблема	Диагностика	Решение
Port 80 busy	`sudo ss -tulpn	grep :80`
UFW блокирует	`sudo ufw status verbose`	Выполнить `sudo ufw allow http/https`
Nginx не стартует	`sudo nginx -t`	Исправить синтаксические ошибки
Сертификат не найден	`ls /etc/nginx/ssl/`	Повторить 5

Заключение

В ходе лабораторной работы вы выполнили:

	Выполненное действие
1	Удалили Apache2 и освободили порты
2	Установили и запустили Nginx
3	Настроили межсетевой экран по принципу минимальных привилегий
4	Изучили иерархическую структуру конфигурации Nginx
5	Сгенерировали самоподписанный TLS-сертификат
6	Настроили виртуальный хост с HTTPS и перенаправлением
7	Выполнили полную проверку работоспособности

Лабораторная работа завершена. Вы успешно развернули защищённый веб-сервер Nginx.

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 10 Commits
README.md		README.md

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

Лабораторная работа: Развёртывание и защита веб-сервера Nginx на Ubuntu 24.04

Цель работы

Необходимые компоненты

Теоретическое введение

Что такое Nginx?

Основные концепции лабораторной работы

** 1: Удаление Apache2**

Шаг 1.1: Остановка службы

Шаг 1.2: Полное удаление

Шаг 1.3: Проверка

** 2: Установка Nginx**

Шаг 2.1: Установка

Шаг 2.2: Запуск и автозапуск

Шаг 2.3: Проверка состояния

Шаг 2.4: Проверка HTTP-доступа

Ожидаемый результат: HTTP/1.1 200 OK, Server: nginx

Windows Browser http://192.168.56.10?

** 3: Настройка межсетевого экрана UFW**

Шаг 3.1: Разрешение портов

sudo ufw allow https

Шаг 3.2: Включение UFW

sudo ufw enable

Шаг 3.3: Проверка правил

Шаг 3.4: Тестирование с хост-машины

Ожидаемый результат: StatusCode : 200 StatusDescription : OK Content :

** 4: Изучение конфигурации Nginx**

Шаг 4.1: Просмотр главного файла

sudo cat /etc/nginx/nginx.conf

Шаг 4.2: Модульная структура

ls -la /etc/nginx/sites-enabled/

Шаг 4.3: Проверка синтаксиса

** 5: Генерация TLS-сертификата**

Шаг 5.1: Создание каталога для сертификатов

Шаг 5.2: Генерация ключа и сертификата

Шаг 5.3: Проверка

** 6: Настройка виртуального хоста с HTTPS**

Шаг 6.1: Редактирование конфигурации

nginx

}

Шаг 6.2: Сохранение

Шаг 6.3: Проверка и перезагрузка

sudo systemctl reload nginx

echo '<h1>I have successfully installed and configured nginx webserver</h1> </br> <h2> Your Name here</h2>' | sudo tee /var/www/html/index.html

Шаг 6.4: Проверка HTTPS на локальной машине

** 7: Итоговая проверка**

Проверка 7.1: Состояние службы

Проверка 7.2: Прослушиваемые порты

Проверка 7.3: Тестирование с Windows (HTTP → HTTPS)

Проверка 7.4: Тестирование с Windows (HTTPS)

Проверка 7.5: Просмотр журнала доступа

**Полный список команд **

Контрольный список

Устранение неполадок

Заключение

About

Resources

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

1: Удаление Apache2

2: Установка Nginx

Ожидаемый результат: `HTTP/1.1 200 OK`, `Server: nginx`

3: Настройка межсетевого экрана UFW

`sudo ufw allow https`

`sudo ufw enable`

Ожидаемый результат: StatusCode : 200
StatusDescription : OK Content :

4: Изучение конфигурации Nginx

`sudo cat /etc/nginx/nginx.conf`

`ls -la /etc/nginx/sites-enabled/`

5: Генерация TLS-сертификата

6: Настройка виртуального хоста с HTTPS

`nginx`

`sudo systemctl reload nginx`

`echo '<h1>I have successfully installed and configured nginx webserver</h1> </br> <h2> Your Name here</h2>' | sudo tee /var/www/html/index.html`

7: Итоговая проверка

Полный список команд

Packages