Jak działa serwer NGINX?

NGINX to serwer HTTP o otwartym kodzie źródłowym, z którego chętnie korzystają programiści, tworząc własne środowiska hostingowe. Charakteryzuje się lekką i wydajną architekturą oraz potrafi wytrzymać silne obciążenia przy jednocześnie niskiej zajętość zasobów. Jaka działa i kiedy z niego korzystać?

Architektura NGINX: Zrozumieć model obsługi zapytań

Architektura NGINX różni się od tradycyjnych modeli serwerów, takich jak Apache, ze względu na swoje podejście oparte na zdarzeniach i asynchroniczności. Główną cechą, która wyróżnia NGINX, jest jego skalowalny model obsługi zapytań, wykorzystujący tzw. "worker processes". Każdy z tych procesów jest w stanie jednocześnie obsłużyć tysiące połączeń dzięki niewielkiemu zużyciu pamięci i wysokiej efektywności operacji wejścia/wyjścia. Zamiast tworzyć nowy proces lub wątek dla każdego nowego połączenia, wykorzystuje mechanizm non-blocking I/O operations, co minimalizuje narzut związany z zarządzaniem wieloma jednoczesnymi połączeniami. Dzięki temu modelowi, NGINX jest wyjątkowo wydajny w obsługiwaniu statycznych treści, przekierowań, proxy inwersyjnego oraz balansowania obciążeń, sprawiając, że jest idealnym rozwiązaniem dla wysokowydajnych aplikacji internetowych.

Czy szukasz wykonawcy projektów IT ?

Sprawdź case studies

Moduły NGINX – Rozszerzanie funkcjonalności

NGINX to elastyczny serwer HTTP, który można dostosować do różnych zastosowań dzięki systemowi modułów. Moduły w NGINX pozwalają na rozszerzenie jego funkcji bez konieczności zmiany podstawowego kodu. Istnieją zarówno moduły wbudowane, które są częścią standardowej instalacji, jak i moduły zewnętrzne, które można dołączyć podczas kompilacji lub jako dynamiczne dodatki.

Do najczęściej wykorzystywanych modułów należą ngx_http_proxy_module, umożliwiający działanie jako reverse proxy, ngx_http_rewrite_module, pozwalający na zaawansowaną manipulację adresami URL, oraz ngx_http_ssl_module, który obsługuje szyfrowanie SSL/TLS. Oprócz nich popularne są także moduły do cache’owania, kompresji treści czy obsługi WebSocketów.

Dla bardziej zaawansowanych użytkowników istnieje również możliwość tworzenia własnych modułów, które rozszerzają NGINX o specyficzne funkcje dostosowane do potrzeb danej aplikacji. Dzięki temu NGINX może być wykorzystywany zarówno jako szybki serwer WWW, jak i wszechstronne narzędzie do zarządzania ruchem sieciowym.

NGINX – najpopularniejszy konkurent serwera Apache

NGINX (inaczej engine x) to serwer HTTP udostępniony w 2004 roku, który pozwala na niewielkie wykorzystanie zasobów oraz wysoką skalowalność nawet na minimalnym sprzęcie. Może także być używany jako load balancer, pamięć podręczna HTTP, proxy dla poczty e-mail czy reverse proxy (odwrotny serwer pośredniczący) dla innego serwera. Pozwala na zarządzanie gniazdami i jednoczesną obsługę aż 10 tysięcy połączeń do serwera. Serwer Apache do każdego nowego zapytania tworzy nowy wątek, co stwarza problemy w przypadku skierowania do niego wielu żądań jednocześnie. Natomiast NGINX obsługuje wiele zapytań w jednym wątku, wykorzystując asynchronicznie sterujący zdarzeniami nieblokujący algorytm do obsługi połączeń. Dlatego też to właśnie on stanowi poważnego konkurenta dla Apache — oba serwery odpowiadają za obsługę ponad 50% ruchu w Internecie. Z NGINX korzystają teki marki, jak WordPpress.com, Pinterest i Netflix, Wikipedia, Instagram czy GitHub. 

Zalety NGINX

NGINX to niezwykle wydajny i bardzo skalowalny serwer, który doskonale radzi sobie z dużym natężeniem ruchu, dzięki czemu może działać jako system równoważenia obciążeń. Pracuje w modelu master-worker, gdzie jeden główny proces deleguje zadania do procesów roboczych. W przeciwieństwie do Apache pozwala obsłużyć dużą liczbę jednoczesnych połączeń poprzez utrzymanie połączeń otwartych lub też wykorzystując programowanie sterowane zdarzeniami, w którym żądania są pobierane przez procesy robocze. NGINX niezwykle wydajnie obsługuje zawartość statyczną, którą dostarcza z pamięci RAM, jeśli ta była już wcześniej buforowana lub też z pamięci masowej SDD wykrzykującej pamięć flash, która jest o wiele szybsza niż dysk twardy HDD. Dodatkowo serwer ten posiada własny system buforowania FastCGI, którego używa PHP. Choć nie ma zdolności do przetwarzania zawartości dynamicznej to właśnie ten fakt stanowi jego zaletę – interpreter nie jest osadzony w procesie roboczym, a zatem narzut połączeń będzie widoczny tylko w przypadku przetwarzania zawartości dynamicznej.

Zarządzanie wydajnością: Jak NGINX radzi sobie z dużym ruchem?

NGINX radzi sobie z dużym ruchem sieciowym dzięki swojej lekkiej i zoptymalizowanej architekturze. Wykorzystanie asynchronicznych operacji wejścia/wyjścia i modelu opartego na zdarzeniach pozwala na obsługę wielu połączeń równocześnie bez znacznego obciążenia zasobów systemowych. NGINX doskonale sprawdza się jako balancer obciążenia, rozdzielając ruch pomiędzy różne serwery backendowe i tym samym zwiększając dostępność i niezawodność aplikacji. Funkcje takie jak caching i kompresja treści dodatkowo poprawiają czas ładowania stron i zmniejszają ilość przesyłanych danych, co jest kluczowe przy dużym ruchu. Optymalizacja konfiguracji NGINX, na przykład przez dostosowanie liczby worker processes czy wykorzystanie keep-alive połączeń, pozwala na jeszcze lepsze zarządzanie wydajnością i skalowalnością serwisów internetowych.

Bezpieczeństwo w NGINX

Bezpieczeństwo w NGINX można znacząco poprawić poprzez stosowanie najlepszych praktyk i odpowiednią konfigurację serwera. Jednym z podstawowych kroków jest regularne aktualizowanie NGINX do najnowszej wersji, aby zapewnić ochronę przed znanymi podatnościami. Implementacja bezpiecznych protokołów transmisji danych, takich jak HTTPS z wykorzystaniem certyfikatów SSL/TLS, jest kluczowa dla ochrony danych przesyłanych między klientem a serwerem. Dodatkowo, ograniczenie dostępu do określonych lokalizacji i plików na serwerze, stosowanie zaawansowanych filtrów żądań, oraz zabezpieczanie przed atakami typu DDoS przez rate limiting i blocking niepożądanych ruchów sieciowych, również przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa. Konfiguracja zabezpieczeń, takich jak Content Security Policy (CSP) i inne nagłówki HTTP, mogą dodatkowo ochronić aplikacje webowe przed atakami cross-site scripting (XSS) czy clickjackingiem, czyniąc NGINX solidnym fundamentem bezpiecznej infrastruktury internetowej.