In der Umfrage von Netcraft monatlich gemessenen Verbreitung von Webservern hat im März 2024 Nginx vor Apache den Spitzenplatz verteidigt.

Gestern, am 16.03.2024, habe ich die Chemnitzer Linux-Tage besucht. Für mich sind die CLT immer das Highlight des Jahres. Da ich meist nicht an beiden Tagen vor Ort sein kann, schaue ich mir das Programm im Vorfeld genau an und plane meinen Ausflug.

Themen wie Finanzen und Börse faszinieren mich, deshalb wollte ich natürlich einen der ersten Vorträge „Jeder Meter zählt – Linux @ Deutsche Börse“ nicht verpassen. Das Kurse und Handel über eine Linux-Infrastuktur ermittelt bzw. abgewickelt werden, war interessant zu hören. Erst Latenzen von < 1ms des Trading-Systems machen den sogenannten Hochfrequenzhandel der Börse möglich. Dieser Vortrag erlaubte einen Blick aus einer etwas anderen Perspektive auf den Handelsplatz Frankfurt der Deutschen Börse.

Ein weiterer spannender Vortrag war, „Wie funktioniert ChatGPT? Gibt es das auch als Open Source?„. Hier konnte man etwas über Ideen und Grundlagen des jetzigen Stands der Künstlichen Intelligenz hören, z.B. wie Algorithmen aufgebaut sind und Fragen von ChatGPT abgearbeitet werden. Auch ein kleiner Ausblick in die von Nvidia dominierte Hardware wurde gewagt.

Den interessantesten Vortrag hielt wie immer Prof. Klaus Knopper mit „Ransomware-Angriffe abwehren mit Linux und Open Source„. Dieses Mal wurde nicht das neue Knoppix vorgestellt, sondern es wurde ein aktuelles Thema, wie die erfolgreiche Ransomeware-Attacke auf die Universität Heidelberg, aufgegriffen. Interessant war die Herangehensweise einer Datenrettung nach solch einem Vorfall.

Ein weiterer sehr informativer Vortrag „Sichere Datenhaltung und Backup in der Cloud“ bestärkte mich in meinem Handeln im Umgang mit meinen eigenen Daten, auf dem richtigen Weg zu sein.

Der für mich letzte Vortrag des Tages hatte den Titel „Static Website am Beispiel Hugo„. Hier bekam ich einen kleinen Eindruck in die freie Software Hugo zur Erzeugung statischer Webseiten. Ich muss ganz ehrlich zugeben, dass ich mir Hugo an dieser stelle sehr viel einfacher vorgestellt hatte. Jedoch bin ich der Meinung, dass sich viele Sachen ganz selbstverständlich erschließen, sobald ich das System tatsächlich einmal produktiv einsetzen würde. Diesen Selbstversuch werde ich sicher demnächst einmal wagen.

Am Ende des Tages gab noch einen Tux und dann ging es nach Hause.

In ein paar Themen konnte ich heute via Stream noch hinein hören bzw. schauen. Ein Großteil der Vorträge wird demnächst über die Webseite chemnitzer.linux-tage.de verfügbar sein.

Der langjährige Nginx-Entwickler Maxim Dounin hat mit Freenginx einen Fork des populären freien Webservers Nginx angekündigt. Dounin zeigt sich unzufrieden mit dem Nginx-Eigner F5.

Nachdem nun unsere Community-Cloud endlich wieder lief, habe ich versucht innerhalb der Gemeinschaft unseren Cloud-Speicher etwas zu bewerben. Bei einigen Nutzern war dieser inzwischen etwas in Vergessenheit geraten, samt den nötigen Passwörtern.

Es kommt natürlich immer wieder vor, dass Zugangsdaten nicht richtig verwahrt werden oder gar ganze Passwörter nicht mehr auffindbar sind. Mehrfache fehlerhafte Eingaben können jedoch, wie im Fall der Nextcloud, dazu führen, dass Nutzer-IPs ausgesperrt bzw. blockiert werden. Diesen Schutz nennt man Bruteforce-Schutz.

Bruteforce-Schutz

Nextcloud bietet einen eingebauten Schutzmechanismus gegen Bruteforce-Angriffe, der dazu dient, das System vor potenziellen Angreifern zu sichern, die wiederholt verschiedene Passwörter ausprobieren. Diese Sicherheitsvorkehrung ist standardmäßig in Nextcloud aktiviert und trägt dazu bei, die Integrität der Daten zu wahren und unautorisierten Zugriff auf das System zu verhindern.

Wie es funktioniert

Die Funktionsweise des Bruteforce-Schutzes wird besonders deutlich, wenn man versucht, sich auf der Anmeldeseite mit einem ungültigen Benutzernamen und/oder Passwort anzumelden. Bei den ersten Versuchen mag es unauffällig erscheinen, doch nach mehreren wiederholten Fehlversuchen wird man feststellen, dass die Überprüfung des Logins mit zunehmender Häufigkeit länger dauert. An dieser Stelle tritt der Bruteforce-Schutz in Kraft, der eine maximale Verzögerung von 25 Sekunden für jeden Anmeldeversuch einführt. Nach erfolgreicher Anmeldung werden sämtliche fehlgeschlagenen Versuche automatisch gelöscht. Wichtig zu erwähnen ist, dass ein ordnungsgemäß authentifizierter Benutzer von dieser Verzögerung nicht mehr beeinträchtigt wird, was die Sicherheit des Systems und die Benutzerfreundlichkeit gleichermaßen gewährleistet.

Bruteforce-Schutz kurzzeitig aushebeln

Hat nun einmal die Falle zugeschnappt und ein Anwender wurde aus der Nextcloud ausgesperrt, so kann sich das Problem über die Zeit von selbst lösen. Es gibt aber auch die Möglichkeit die Datenbank entsprechend zurückzusetzen.

Zuerst wechselt man in das Nextcloud-Verzeichnis. Danach werden über den folgenden OCC-Befehl die Bruteforce-Einträge der Datenbank resetet.

cd /var/www/html/nextcloud/
sudo -u www-data php occ security:bruteforce:reset 0.0.0.0

Neue Bruteforce-Attacken werden natürlich danach wieder geloggt und verdächtige IPs ausgesperrt.

Viel Erfolg!

Heute möchte ich noch einmal ein Thema aus der Mottenkiste holen, welches ja eigentlich schon abgehakt sein sollte. Es geht um das Upgrade von Raspbian 10 auf das Raspberry Pi OS 11.

Anlass des Ganzen ist unsere Community-Cloud mit über 25 Nutzern. Diese Cloud wurde vor über fünfeinhalb Jahren zum Zwecke des Datenteilens ins Leben gerufen. Durch einen bedingten öfteren Standortwechsel verblieb das System auf einem Softwarestand von vor über zwei Jahren. Jetzt im neuen Zuhause stand dadurch ein gründlicher Tapetenwechsel an. D.h., dass im ersten Schritt das Betriebssystem auf Raspberry Pi OS 11 Bullsleye angehoben werden musste, bevor die Nextcloud von Version 22 auf 27 aktualisiert wurde. Weiterhin musste parallel PHP 7.3 auf Version 8.1 gezogen werden, um wieder in sicheres Fahrwasser zu gelangen. Bei der Hardware handelt es sich um einen Raspberry Pi 3 Model B. Auch dieses Gerät soll im laufe des Jahres noch ein Refresh erhalten.

Nun zum Upgrade auf das erwähnte Raspberry Pi OS 11.

Installation

Hilfreich bei der Installation war die Anleitung von linuxnews.de, die ich abschließend noch um zwei Punkte ergänzen musste. Hierbei konnte ich mich noch an mein erstes Upgrade dieser Art erinnern, dass es zu Unverträglichkeiten mit dem Desktop kam. Dieses Problem wird ganz am Ende des Artikels behandelt.

Zuerst wurde ein vollständiges Upgrade auf die aktuellste Version Raspbian 10 durchgeführt.

sudo apt update
sudo apt full-upgrade
sudo rpi-update

Danach wurden die Quellen auf Bullseye angepasst.

sudo sed -i 's/buster/bullseye/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's/buster/bullseye/g' /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

Im Anschluss folgte ein Update der Quellen und die erforderliche Installation von gcc-8.

sudo apt update && sudo apt install libgcc-8-dev gcc-8-base
sudo apt full-upgrade 
sudo apt -f install

Danach wurden unnötige Pakete und verbliebene heruntergeladene Pakete entfernt.

sudo apt autoremove
sudo apt clean

Nun mussten noch die Kernelbased Mode-Setting (KMS) in der /boot/config.txt angepasst werden. Hierzu wurden folgende zwei Befehle ausgeführt:

sudo sed -i 's/dtoverlay=vc4-fkms-v3d/#dtoverlay=vc4-fkms-v3d/g' /boot/config.txt
sudo sed -i 's/\[all\]/\[all\]\ndtoverlay=vc4-kms-v3d/' /boot/config.txt

Desktop aufräumen

Nach dem Reboot mit angeschlossenem Monitor fiel auf, dass sich das Programm Parcellite in der Menüleiste verewigt hatte. Parcellite war vor dem Systemupgrade auf Raspberry Pi OS 11 Bullseye nicht an Bord. Aus diesem Grund konnte es auch ohne Bedenken gelöscht werden.

sudo apt remove parcellite

Weiterhin fiel auf, dass die ganze Menüleiste des Desktops etwas vermurkst aussah. Diese wurde auf die Grundeinstellungen mit

cd ~/
sudo rm -rf .cache

zurückgesetzt.

Nach einem erneuten Reboot läuft Raspberry Pi OS 11 wie gewünscht.

sudo reboot

Fazit

Um unsere Community-Cloud wieder sicher zu machen, war ein wenig Wochenendarbeit nötig. Die so investierte Zeit hat sich aber durchaus gelohnt. Im nächsten Schritt erfolgt dann der Tausch des Raspberry Pi und ein Wechsel der Daten-SSD gegen ein größeres Modell.

Dieser Beitrag baut auf dem Artikel „PHP7.4-fpm auf PHP8.1-fpm für Nextcloud“ auf.

Im Januar 2023 hatte ich erklärt, wie ich mein Raspberry Pi OS 11 (basierend auf Debian 11 Bullseye), durch Einbinden einer Fremdquelle, von PHP7.4-fpm auf PHP8.1-fpm aktualisiert habe. Warum ich zu diesem Zeitpunkt die Version 8.1 installiert habe, ist recht einfach zu beantworten. Die aktuelle Version Nextcloud 25 war noch nicht kompatibel zu PHP 8.2. Erst mit Nextcloud 26 war ein Upgrade möglich.

Nun habe ich mich nach der Aktualisierung auf Nextcloud 28 entschieden auf PHP 8.2 zu wechseln. Da ich den FastCGI-Prozessmanager FPM bevorzuge, unterscheidet sich das Upgrade etwas von einer herkömmlichen PHP-Installation.

Installation

Zuerst wird das System auf den aktuellen Stand gebracht.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Ein Check zeigt, welche PHP-Version momentan aktiv ist.

php -v

Hier die Ausgabe:

PHP 8.1.27 (cli) (built: Dec 21 2023 20:17:59) (NTS)
Copyright (c) The PHP Group
Zend Engine v4.1.27, Copyright (c) Zend Technologies
with Zend OPcache v8.1.27, Copyright (c), by Zend Technologies

Jetzt werden alle benötigten Pakete nachinstalliert (auch das von Nextcloud 28 verlangte bz2 und der von mir eingesetzte Redis-Server).

sudo apt install php8.2 php8.2-mbstring php8.2-gd php8.2-curl php8.2-imagick php8.2-intl php8.2-bcmath php8.2-gmp php8.2-mysql php8.2-zip php8.2-xml php8.2-apcu libapache2-mod-php8.2 php8.2-bz2 php8.2-redis

Nun wird via CLI die PHP-Version von 8.1 auf 8.2 mit

sudo update-alternatives --config php

umgestellt.

sudo update-alternatives --config php
Es gibt 5 Auswahlmöglichkeiten für die Alternative php (welche /usr/bin/php bereitstellen).

  Auswahl      Pfad                  Priorität Status
------------------------------------------------------------
  0            /usr/bin/php.default   100       automatischer Modus
  1            /usr/bin/php.default   100       manueller Modus
  2            /usr/bin/php7.4        74        manueller Modus
* 3            /usr/bin/php8.1        81        manueller Modus
  4            /usr/bin/php8.2        82        manueller Modus
  5            /usr/bin/php8.3        83        manueller Modus

sudo update-alternatives --config php
Es gibt 5 Auswahlmöglichkeiten für die Alternative php (welche /usr/bin/php bereitstellen).

  Auswahl      Pfad                  Priorität Status
------------------------------------------------------------
  0            /usr/bin/php.default   100       automatischer Modus
  1            /usr/bin/php.default   100       manueller Modus
  2            /usr/bin/php7.4        74        manueller Modus
  3            /usr/bin/php8.1        81        manueller Modus
* 4            /usr/bin/php8.2        82        manueller Modus
  5            /usr/bin/php8.3        83        manueller Modus

Ein abschließender Check zeigt die aktuelle Version.

php -v

PHP 8.2.14 (cli) (built: Dec 21 2023 20:18:00) (NTS)
Copyright (c) The PHP Group
Zend Engine v4.2.14, Copyright (c) Zend Technologies
with Zend OPcache v8.2.14, Copyright (c), by Zend Technologies

Ist die Ausgabe korrekt, kann PHP8.1-fpm deaktiviert, PHP8.2-fpm installiert und aktiviert werden.

sudo a2disconf php8.1-fpm
sudo apt install php8.2-fpm
sudo a2enconf php8.2-fpm

Der Restart des Webservers führt nun die Änderungen aus.

sudo service apache2 restart

Nextcloud-Konfiguration

Da in der Nextcloud nun wieder die bekannten Fehlermeldungen auftauchen, heißt es, diese schrittweise abzuarbeiten. Dazu wird die neue php.ini geöffnet

sudo nano /etc/php/8.2/fpm/php.ini

und die Werte für memory_limit sowie session_lifetime wie empfohlen angepasst.

memory_limit = 512M
session.gc_maxlifetime = 3600

Der Block

opcache.enable=1
opcache.interned_strings_buffer=64
opcache.max_accelerated_files=10000
opcache.memory_consumption=256
opcache.save_comments=1
opcache.revalidate_freq=1

für den Zwischenspeicher OPchache wird ans Ende der php.ini gesetzt.

Zur Optimierung von PHP8.2-fpm werden speziell für das Modell Raspberry Pi 4 mit 4GB RAM in der Datei www.conf mit

sudo nano /etc/php/8.2/fpm/pool.d/www.conf

folgende Werte von

pm = dynamic
pm.max_children = 5
pm.start_servers = 2
pm.min_spare_servers = 1
pm.max_spare_servers = 3

auf

pm = dynamic
pm.max_children = 120
pm.start_servers = 12
pm.min_spare_servers = 6
pm.max_spare_servers = 18

angepasst und der Dienst neu gestartet.

sudo service php8.2-fpm restart

Danach muss in der apcu.ini das Command Line Interface des PHP Cache noch aktiviert werden, indem

sudo nano /etc/php/8.2/mods-available/apcu.ini

folgende Zeile am Ende eingetragen wird.

apc.enable_cli=1

Ist dies geschehen, wird der Webserver ein letztes Mal neu gestartet.

sudo service apache2 restart

Fazit

Die Umstellung bringt zwar im Moment keine erkennbaren Vorteile, jedoch verschafft es wieder ein wenig Zeit und senkt den Druck das eigentliche Raspberry Pi OS 11 Bullseye durch die aktuelle Version 12 Bookworm zu ersetzen.

PHP-FPM (FastCGI Process Manager) ist eine leistungsstarke Erweiterung für den PHP-Interpreter, die die Ausführung von PHP-Skripten optimiert und verbessert. Entwickelt, um die Skalierbarkeit von PHP-basierten Webanwendungen zu erhöhen, spielt PHP-FPM eine entscheidende Rolle in modernen Webserver-Umgebungen.

Hintergrund

Traditionell wurde PHP als Modul für Webserver wie Apache bereitgestellt. Dieser Ansatz hatte jedoch seine Einschränkungen, insbesondere wenn es um die Verwaltung von Ressourcen und die Skalierung von Webanwendungen ging. PHP-FPM wurde als Lösung für diese Herausforderungen entwickelt, indem es die FastCGI-Protokollspezifikation implementiert und PHP-Skripte als separate Prozesse ausführt.

Vorteile von PHP-FPM

1. Ressourcenverwaltung:

PHP-FPM ermöglicht eine effiziente Verwaltung von Ressourcen, indem es separate Prozesse für jede Anforderung erstellt. Dadurch wird der Arbeitsspeicher besser genutzt und die Gesamtleistung der Webanwendung verbessert.

2. Skalierbarkeit:

Durch die Nutzung von PHP-FPM können Webentwickler ihre Anwendungen leichter skalieren, da sie die Anzahl der gleichzeitig ausgeführten PHP-Prozesse steuern können. Dies ist besonders wichtig in Umgebungen mit starkem Datenverkehr.

3. Isolierung von Anwendungen:

Jede PHP-Anwendung wird in ihrem eigenen Prozess isoliert, wodurch Konflikte zwischen verschiedenen Anwendungen vermieden werden. Dies trägt zur Stabilität des Gesamtsystems bei.

4. Anpassbare Konfiguration:

PHP-FPM bietet eine umfangreiche Konfiguration, die es Administratoren ermöglicht, Parameter wie Prozessprioritäten, Anzahl der Kinderprozesse und andere Einstellungen zu optimieren.

Konfiguration und Verwendung

Die Konfiguration von PHP-FPM erfolgt über die php-fpm.conf-Datei und optionale Pool-Konfigurationsdateien. Administratoren können Parameter anpassen, um die Leistung und Ressourcennutzung nach den Anforderungen ihrer Anwendung zu optimieren.

Die Integration von PHP-FPM in Webserver wie Nginx oder Apache erfolgt durch die Konfiguration von FastCGI-Servern. Dies ermöglicht eine reibungslose Kommunikation zwischen dem Webserver und PHP-FPM.

Fazit

PHP-FPM hat sich als wesentliches Werkzeug für die Verwaltung von PHP-Anwendungen in produktiven Umgebungen etabliert. Durch die Bereitstellung von effizienter Ressourcennutzung, Skalierbarkeit und Anwendungsisolierung spielt PHP-FPM eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Leistungsfähigkeit von PHP-Webanwendungen. Bei der Entwicklung und Verwaltung von Webanwendungen ist es wichtig, die Vorteile von PHP-FPM zu verstehen und richtig zu konfigurieren, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.