Webサーバーを Pi 3 1GB から Pi 4 4GB Buster にアップグレード

Raspberry Pi Webサーバーの構築
PageSpeed Insights Webサイトの高速化
その-4 サーバー応答時間の短縮（TTFB）
Raspberry Pi 4 4GBにサーバーをアップグレード

PageSpeed Insights で指摘された「改善できる項目」の中から、
　その-1 テキスト圧縮の有効化。
　その-2 レンダリングを妨げるリソースの除外。
　その-3 Font Awesomeをローカル使用に変更する。

と、ページ読込時間の短縮対策を打ってきた。
次に、トップに出てきたのが「サーバー応答時間の短縮（TTFB）」である。

以下、サーバーのアップグレードを行った記録。

　目　次

1.　移行環境
2.　Pi 4 Raspbian Buster のセットアップ
3.　nginx のインストール
4.　PHP のインストール
5.　nginx で PHP を利用できるように設定
6.　MariaDB のインストール
7.　WordPress用のデータベースを作成
8.　WordPressのダウンロードと設置
9.　Duplicator による WordPressの移行
10.　Pi 4 4GBにアップグレードした効果

1. 移行環境

現行サーバーのスペック。

Raspberry Pi 3 Model B
SoC：Broadcom BCM2837 1.2 GHz ARM Cortex-A53
メモリ：1 GB LPDDR2

サーバーをアップグレードすることをおすすめします。

Raspberry Pi 4 Model B 4GBのスペック。

Broadcom 2711, 1.5GHz quad-core ARM Cortex-A72 CPU
4 GB LPDDR4 memory SKUs

CPU スペック確認。

コマンド： lscpu
Architecture: armv7l
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 4
On-line CPU(s) list: 0-3
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 4
Socket(s): 1
Vendor ID: ARM
Model: 3
Model name: Cortex-A72
Stepping: r0p3
CPU max MHz: 1500.0000
CPU min MHz: 600.0000
BogoMIPS: 108.00
Flags: half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32

目的：

Raspberry Pi 4 にサーバーをアップグレードし、
サーバー応答時間の短縮（TTFB）を図る。

TTFB。

　TTFBとは
TTFB（Time To First Byte）は、「最初の1バイトが到着するまでの時間」のことで、ブラウザがサーバーからのデータの最初のバイトを受け取るまでにかかる時間を指す。この時間がページを表示するまでに要する時間になる。
TTFBには、ネットワークレイテンシが含まれる。

レイテンシ。

　レイテンシとは
データ転送における指標のひとつで、転送要求を出してから実際にデータが送られてくるまでに生じる、通信の遅延時間のことをいう。

現行Webサーバーからの新Webサーバーへの移行。

現行Webサーバーのバージョン。

Raspbian ： Stretch Release date:2019-04-08
Nginx ： Stable version 1.16.0
PHP ： 7.3.6 - 2019.05.31
MariaDB ： 10.1.38

新Webサーバーのバージョン。

Raspbian ： Buster with desktop Release date:2019-09-26
Nginx ： Stable version 1.16.1
PHP ： 7.3.12 - 2019.11.28
MariaDB ： 10.3.17

★：2019.12.04 4:00 C/O。

インストールできる nginx のバージョンを確認する

Raspbian stretch の、デフォルトパッケージリポジトリを使用してインストールできる、nginx のバージョンを確認する方法。

sudo apt-get update
sudo apt-cache policy nginx

Nginx の公式サイトで、最新版(Stable version)を確認する。

2. Pi 4 Raspbian Buster のセットアップ

Raspbian（Buster）のインストール：

Raspberry Pi 4 Model B Raspbian Busterのインストール

Raspberry Pi セットアップ Raspberry Pi 4 Model B 4GB Raspbian Buster のセットアップ『 Raspberry Pi 4 Model

2019-11-28

2020-10-22

Raspberry Pi のセキュリティ設定：

Raspberry Pi Webサーバーセキュリティ設定

Raspberry Pi セットアップ Webサーバーの為のセキュリティ設定 Raspberry Pi を、Webサーバーとして運用するための「セキュリティ設定」。ポート番号

2019-05-10

2021-06-23

Raspberry Pi の最適化：

Raspberry Pi の最適化

Raspberry Pi セットアップ Webサーバーの為の最適化 Raspberry Pi を、Webサーバーとして運用するために、　①．不要な機能をそぎ落とし、軽量化。　②．2

2019-05-11

2021-06-23

3. nginx のインストール

nginx ソースの公式リポジトリを追加した後、パッケージ・リストの更新を行ってから、debian用の stableの最新版nginx をインストールする。

1. nginx公式リポジトリの鍵を登録。

wget http://nginx.org/keys/nginx_signing.key
sudo apt-key add nginx_signing.key

2. nginx公式のリポジトリを登録。

sudo nano /etc/apt/sources.list

下記を追記。（注意：赤字は Raspbian のバージョン）
deb http://nginx.org/packages/debian/ buster nginx
deb-src http://nginx.org/packages/debian/ buster nginx

3. arm用のパッケージが配布されていないので、ソースからビルドしてパッケージを作る。赤字の箇所は、バージョンに応じて変更する。

sudo apt-get update
sudo apt-get build-dep nginx
ソースの入手
sudo apt-get source nginx
ソースコードからバイナリパッケージを生成
cd nginx-1.16.1
sudo dpkg-buildpackage -uc -b
cd
パッケージのインストール
sudo dpkg -i nginx_1.16.1-1~buster_armhf.deb

ソースコードから、バイナリパッケージを生成した結果。

パッケージのインストール結果。

nginx のバージョン確認。

nginx -v
nginx version: nginx/1.16.1

nginxの起動と確認。

sudo systemctl restart nginx
sudo systemctl status nginx

ローカルアドレス 192.168.nn.nnn にアクセス。
OKなら Welcome to nginx が表示される。

4. PHP のインストール

Raspbian Buster の、デフォルトパッケージリポジトリでは【PHP の候補 7.3】だが、開発元よりインストールした。

su で root にして実行

# apt -y install apt-transport-https lsb-release ca-certificates
# curl -ssL -o /etc/apt/trusted.gpg.d/php.gpg https://packages.sury.org/php/apt.gpg
# sh -c 'echo "deb https://packages.sury.org/php/ $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/php.list'
# apt update

最小限 php7.3-fpm と php7.3-dev だけでよいか迷ったが、WordPressを移行するためのツールも考慮して、ほとんどをインストールした。

sudo apt-get install php7.3 php7.3-fpm php7.3-mysql php7.3-mbstring php7.3-xml php7.3-gd php7.3-curl

PHP のバージョン確認。

php -v

5. nginx で PHP を利用できるように設定

/etc/nginx/conf.d/default.conf を rename しバックアップ。

cd /etc/nginx/conf.d/
sudo cp default.conf default.conf.org

/etc/nginx/conf.d/default.conf の編集。

cd
sudo nano /etc/nginx/conf.d/default.conf

/home/yaopi/arakan60 を root にした例。

## root の変更、index.php の追加 ##
location / {
    root   /home/yaopi/arakan60;
    index  index.html index.htm index.php;
}

## root と fastcgi_param の部分にルートディレクトリを設定 ##
location ~ .php$ {
    fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;
    fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.3-fpm.sock;    
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/yaopi/arakan60$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
}

php-fpm.conf の編集。

sudo nano /etc/php/7.3/fpm/php-fpm.conf

# コメントを外して有効化
;daemonize = yes
↓
daemonize = yes

pool.d/www.conf の編集。

sudo nano /etc/php/7.3/fpm/pool.d/www.conf

# user と group をnginxに変更
user = www-data
group = www-data
↓
user = nginx
group = nginx

# パスを修正
listen = /run/php/php7.3-fpm.sock
↓
listen = /var/run/php/php7.3-fpm.sock

# listen.owner と listen.group をnginxに変更
listen.owner = www-data
listen.group = www-data
↓
listen.owner = nginx
listen.group = nginx

# listen.modeのコメントを外して、一部変更
;listen.mode = 0660
↓
listen.mode = 0666

340行目：request_terminate_timeout = 600

etc/php/7.3/fpm/php.ini の編集。（各種サイズの編集が必要）

sudo nano /etc/php/7.3/fpm/php.ini

0380行目：max_execution_time = 600
0401行目：memory_limit = 512M
0689行目：post_max_size = 512M
0708行目：default_charset = "UTF-8"
0793行目：cgi.fix_pathinfo = 0
0832行目：file_uploads = On
0841行目：upload_max_filesize = 512M
0852行目：allow_url_fopen = On
0956行目：date.timezone = Asia/Tokyo
1653行目：mbstring.language = Japanese

※：upload_max_filesize ≦ post_max_size ≦ memory_limit。

nginx/nginx.conf の編集。

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf
27行目：keepalive_timeout 600;

以上の設定ファイルを、手で編集するのが面倒だったので、
「現行サーバーのファイルをアップロード」
してみたが、上手くいかなかった。

　※：SSL化への対処

Let’s Encrypt の証明書で nginx を HTTPS化し SSL通信にしている場合、次の作業が必要。

①．証明書と秘密鍵のアップロード。

Let’s Encrypt で「SSL化」している場合、証明書と秘密鍵が
/etc/letsencrypt/live/***URL***/　にアップロードされている。
このフォルダーを、新サーバーにもアップロードする必要がある。

②．/etc/nginx/nginx.conf の編集。

「Qualys SSL Labs」でのセキュリティ評価で、
『A+』の評価を得るために、【nginx.conf】に設定した、
SSL設定を追記する必要がある。

参考：「SSLなう! 」によるSSL化。

Let’s Encrypt の証明書で nginx を HTTPS化し SSL通信にする

Raspberry Pi + nginx = Webサーバー Let's Encrypt の証明書でHTTP/2化し、無料で『セキュリティ評価：A＋』を取得「SSLなう! (ht

2017-01-11

2023-04-19

確認。（※：PHPの再起動を忘れないようにする。）

php-fpmのサービスを再起動
sudo systemctl restart php7.3-fpm.service
OS起動時に自動で起動するように設定
sudo systemctl enable php7.3-fpm.service
所有者がnginxになっているか確認
sudo chown -R nginx:nginx /var/run/php/php7.3-fpm.sock
Nginxの設定ファイルに問題が無いかチェック
sudo nginx -t　・・・　この時点ではOK
設定再読み
sudo nginx -s reload
Nginx再起動
sudo systemctl restart nginx
自動起動設定
sudo update-rc.d nginx defaults

6. MariaDB のインストール

ルート権限でインストール。

su
apt-get install mariadb-client mariadb-server

MariaDB Serverのバージョンを確認する。

dpkg -l | grep -i mariadb

MariaDB のインストール時点での、root アカウントのパスワード設定がなくなったので、【mysql_secure_installation】で設定。

mysql_secure_installationの実行。

su　ルート権限で実行

# mysql_secure_installation

Enter current password for root (enter for none):
　←　enterで次へ

Change the root password? [Y/n] y
xxxxxxxx

Remove anonymous users? [Y/n] y

Disallow root login remotely? [Y/n] y

Remove test database and access to it? [Y/n] y

Reload privilege tables now? [Y/n] y

Thanks for using MySQL

7. WordPress用のデータベースを作成

ルート権限で実行。

sudo su
mysql -u root
MariaDB [(none)]> use mysql
データベースの作成。
MariaDB [mysql]> create database dbname;
作成したデータベースに、ユーザー名とパスワードを設定。
MariaDB [mysql]> grant all on dbname.* to username@localhost identified by'password';

MariaDB [mysql]> flush privileges;
MariaDB [mysql]> exit

作成されたデータベースを確認する場合。

MariaDB [(none)]> use mysql
MariaDB [mysql]> show databases;

以上で、WordPressを導入する環境が整った。

8. WordPressのダウンロードと設置

wgetコマンドで、最新のWordPress日本語版をダウンロードして展開する。

最初に、ダウンロードするディレクトリを作成し、権限を変更した後ディレクトリ移動しておく。ここでは、「work」を作成した。

mkdir /home/yaopi/work
sudo chmod 707 /home/yaopi/work
cd /home/yaopi/work/
wget https://ja.wordpress.org/latest-ja.tar.gz
tar -xzvf latest-ja.tar.gz

展開すると、「work」の中に wordpress フォルダーが作成されるので、この中身をすべて、Nginxの公開ディレクトリ /home/yaopi/arakan60 の中に設置する。（ wordpress の URL： 192.168.nn.nnn/arakan60 となる。）

ルートディレクトリー：/home/yaopi/arakan60
★ ルートディレクトリーに、直接 WordPress の中身を設置。
★ このために、「work」に出来た「wordpress」を一旦ダウンロード。
★ その後、「wordpress」の中身だけを「arakan60」にアップロード。

★ この後、元の「work」にある「wordpress」ファイは削除。

9. 本番環境でのWordPressの移行

自宅内サーバーを、独自ドメインでSSL化して運用している場合、WordPressのURLにアクセスするには、『パーマリンク設定』と合わす為にIPアドレスを本番環境にせざるを得ないので、以下の作業は本番のIPアドレスにして作業する。

①．WordPressのインストール

②．ダウンロードしたファイルのアップロード

③．Duplicator による WordPressの移行

WordPressの移行：