Viskas apie „Nginx“: kas tai yra, kaip jis veikia ir kodėl jį naudoja interneto gigantai.

Informatec Digital » Serveriai » Viskas apie „Nginx“: kas tai yra, kaip jis veikia ir kodėl jį naudoja interneto gigantai.

Skaitmeniniame amžiuje, kai greitis ir interneto našumas lemia sėkmę internete, tinkamos infrastruktūros pasirinkimas yra labai svarbus. Vienas iš pagrindinių šios srities žaidėjų yra „Nginx“ – programinė įranga, kuri populiarumu pralenkė kitus tradicinius serverius ir šiuo metu valdo didelę dalį interneto, įskaitant pasaulinių technologijų bendrovių svetaines.

Jei jums įdomu, kas yra „Nginx“, kaip jis veikia ir kodėl jį pasirinko tokie milžinai kaip „Netflix“, „Google“ ir „Cloudflare“, pateikiame išsamų vadovą, kaip jį suprasti, išanalizuoti jo privalumus, susipažinti su funkcijomis ir žinoti, kada jį naudoti, kad išnaudotumėte visas savo internetinių projektų galimybes.

Kas yra „Nginx“? Istorija ir evoliucija

„Nginx“ (tariama „engine-ex“) yra atvirojo kodo programinė įranga, kuri daugiausia veikia kaip žiniatinklio serveris, nors ji taip pat veikia kaip atvirkštinis tarpinis serveris, apkrovos balansavimo priemonė ir el. pašto tarpinis serveris. Jos kūrimą 2002 m. pradėjo Igoris Sysojevas kaip techninį vadinamosios C10K problemos, susijusios su tūkstančių vienu metu vykstančių ryšių valdymu tradiciniuose žiniatinklio serveriuose, sprendimą.

Pirmoji versija buvo išleista 2004 m. ir nuo to laiko „Nginx“ tapo pageidaujamu sprendimu didelio srauto svetainėms ir įmonėms, kurioms reikalingas didelis našumas ir mastelio keitimas, tokioms kaip „Apple“, „Netflix“, „Cloudflare“, „Google“, „WordPress.com“, „Intel“, „Microsoft“, „Facebook“, „Twitter“, „LinkedIn“, IBM ar „Salesforce“.

Jos sėkmės raktas slypi asinchroninėje ir įvykiais pagrįstoje architektūroje , leidžiančioje vienu metu apdoroti daugybę jungčių, nesukeliant per didelio atminties suvartojimo ar serverio apkrovos.

Kam naudojamas „Nginx“? Pagrindiniai naudojimo būdai

„Nginx“ gimė kaip žiniatinklio serveris, tačiau dėl savo efektyvumo jis greitai išsiplėtė į kitas didelio poreikio naudojamas šiuolaikinėje infrastruktūroje. Pagrindinės jo funkcijos apima:

• Tinklapio serveris: Pateikia statinius failus (vaizdus, ​​HTML, CSS, JS, vaizdo įrašus ir kt.) tiesiai į vartotojų naršykles itin greitai ir efektyviai.
• Atvirkštinis tarpinis serveris: Jis gauna užklausas iš vartotojų ir persiunčia jas vienam ar keliems serveriams – kitiems žiniatinklio serveriams ar programoms (pvz., „Apache“, „Node.js“ sistemoms arba konteinerinėms paslaugoms). Taigi jis veikia kaip tarpininkas tarp interneto ir jūsų vidinės infrastruktūros.
• Apkrovos balansavimo įrenginys: Paskirsto gaunamą srautą per kelis serverius, pagerindamas prieinamumą, įgalindamas horizontalų mastelio keitimą ir išvengdamas kliūčių.
• El. pašto tarpinis serveris: Jis veikia kaip IMAP, POP3 ir SMTP protokolų tarpinis serveris, pagerindamas pašto serverių saugumą ir našumą.
• Talpyklos stiprintuvas: Galite saugoti serverių sugeneruotą turinį ir jį tiesiogiai pateikti, taip sumažindami infrastruktūros apkrovą ir pagreitindami turinio teikimą.
• Apsaugos valdymas: Leidžia konfigūruoti skirtingas taisykles, skirtas filtruoti srautą, blokuoti atakas, riboti ryšius arba valdyti SSL/TLS sertifikatus ir HTTPS šifravimą.

Gebėjimas prisitaikyti prie skirtingų scenarijų įtvirtina jį kaip universalų turinio teikimo ir interneto srauto valdymo pasaulyje , galintį reaguoti tiek į paprastas programas, tiek į sudėtingas, didelio masto verslo aplinkas.

Techninė architektūra: kaip veikia „Nginx“?

„Nginx“ nuo kitų klasikinių žiniatinklio serverių, tokių kaip „Apache“, iš tiesų skiria vidinė architektūra. „Apache“ naudoja procesais arba gijomis pagrįstą modelį, kai kiekviena užklausa atidaro atskirą giją arba procesą (sunkesnis metodas), o „Nginx“ naudoja asinchroninę, įvykiais pagrįstą architektūrą.

Ką tai reiškia? Užuot kūrusi atskirą procesą kiekvienai užklausai, „Nginx“ naudoja pagrindinį procesą, kuris valdo kelis darbinius procesus . Kiekvienas darbinis procesas gali apdoroti tūkstančius vienu metu vykstančių jungčių dėl neblokuojančių įvesties / išvesties metodų ir įvykių valdomo programavimo. Tai sumažina atminties ir procesoriaus naudojimą net esant dideliam srautui.

Pagrindinė operacija:

• Vartotojas pateikia užklausą per savo naršyklę.
• „Nginx“ gauna užklausą savo pagrindiniame procese ir priskiria ją laisvam darbuotojui.
• Darbuotojas apdoroja užklausą pagal konfigūraciją: jis gali tiesiogiai pateikti turinį, persiųsti jį į serverio sistemą, kaupti talpykloje arba atlikti bet kokį kitą apibrėžtą veiksmą.
• Kai užduotis bus atlikta, „Nginx“ gali automatiškai aptarnauti kitą užklausą, pakartotinai naudodama tą patį procesą.

Šis metodas leidžia „Nginx“ apdoroti dešimtis tūkstančių vienu metu vykstančių jungčių sunaudojant minimaliai išteklių , todėl jis ypač tinka šiuolaikinėms svetainėms, API, debesijos paslaugoms ir kritinėms programoms.

„Nginx“ techninės charakteristikos ir pagrindiniai privalumai

• Didelis našumas ir efektyvumas: Jis apdoroja daug užklausų su mažu delsos laiku. Jo architektūra leidžia išvengti kliūčių, būdingų kitiems serveriams.
• Mastelio keitimas: Jis lengvai prisitaiko prie srauto pikų, padidindamas išteklius viename serveryje arba paskirstydamas apkrovą keliems.
• Mažas išteklių suvartojimas: Tam reikia mažiau RAM ir procesoriaus, todėl taupoma ekonomiškai ir efektyviai naudojama energija.
• Kelių platformų suderinamumas: Prieinama GNU/Linux, BSD, Solaris, Mac OS X ir Windows sistemoms (geriau veikia Unix aplinkose). Sužinokite apie kitų tipų žiniatinklio serverius.
• lanksti konfigūracija: Tai atliekama naudojant paprastus tekstinius failus, kurie palengvina automatizavimą ir pritaikymą.
• Modularumas: Palaiko modulius ir plėtinius, skirtus pridėti funkcijų, tokių kaip autentifikavimas, glaudinimas ir saugumas.
• Atnaujinti protokolai: Jis palaiko HTTP, HTTP/2, HTTPS, „WebSockets“, pašto protokolus ir IPv6. Norėdami geriau suprasti, kaip šifravimas veikia HTTPS, galite peržiūrėti kaip veikia HTTPS protokolas.
• Išplėstinė talpykla: Apima tarpinio serverio ir „fastcgi“ talpyklas, kad būtų pagreitintas pristatymas ir sumažintos serverio apkrovos.
• Apsauga: Jame siūlomi išplėstiniai DDoS apsaugos, ryšio ribojimo ir SSL/TLS šifravimo nustatymai. Norėdami išsamiau susipažinti su serverio saugumu, žr. SSL/TLS protokolas.
• Išmanus balansavimas: Jis paskirsto srautą naudodamas tokius algoritmus kaip apvalusis sinchronizavimas, mažiausių jungčių skaičius arba IP maiša.
• Efektyvus statinio turinio valdymas: Pateikia vaizdus ir CSS/JS failus maksimaliu greičiu.
• HTTPS/SSL palaikymas: Apima skaitmeninių sertifikatų, SNI ir išplėstinio šifravimo palaikymą.

Palyginimas: „Nginx“, „Apache“ ir kiti žiniatinklio serveriai

„Apache“ ir „Nginx“ yra du žiniatinklio serverių ramsčiai, tačiau jų skirtumai yra labai svarbūs renkantis atsižvelgiant į scenarijų.

• Apdorojimo modelis: „Apache“ naudoja procesus/gijas vienai užklausai, o tai padidina sunaudojimą esant dideliam srautui. „Nginx“, turėdama įvykiais pagrįstą architektūrą, yra daug efektyvesnė esant vienalaikiams ryšiams.
• Statinio turinio valdymas: „Nginx“ pasižymi greitu statinių failų aptarnavimu ir mažesnėmis energijos sąnaudomis. „Apache“, nors ir pajėgi, reikalauja daugiau atminties ir gali turėti didesnę delsą.
• .htaccess ir konfigūracija: „Apache“ leidžia modifikuoti konfigūracijas kiekviename kataloge naudojant .htaccess failus, o tai palengvina greitą koregavimą. „Nginx“ to nepalaiko; visa konfigūracija atliekama globaliuose failuose, todėl reikia daugiau planavimo.
• Lengvas naudojimas ir palaikymas: „Apache“ yra patogesnė pradedantiesiems vartotojams ir turi platų palaikymą. „Nginx“, nors ir galingesnė sudėtingesnėse aplinkose, sudėtingoms konfigūracijoms reikia daugiau techninių žinių.
• Balansavimas ir tarpinis serveris: Abi sistemos siūlo šias funkcijas, tačiau „Nginx“ jas atlieka efektyviau ir natūraliau dėl savo architektūros.
• Išteklių suvartojimas: Esant panašioms apkrovoms, „Nginx“ paprastai sunaudoja mažiau RAM ir procesoriaus, palyginti su „Apache“ ir kitais serveriais, tokiais kaip IIS ar „Lighttpd“.

„Nginx“ naudojimo ir populiarumo statistika

„Nginx“ augimas buvo nepaprastas ir vos per kelerius metus ji tapo plačiausiai naudojamu serveriu didelio srauto svetainėms.

Remiantis tyrimais:

• „Nginx“ yra daugiau nei 40 % svetainių, turinčių didžiausią pasaulinį srautą; 10.000 60 lankomiausių svetainių ji netgi viršija XNUMX %.
• Tokios įmonės kaip „Apple“, „Netflix“, „Cloudflare“, „WordPress.com“, „Facebook“, „T-Mobile“, „GitLab“, „Salesforce“ ir NASA pasitiki „Nginx“, kad ši kasdien teiktų turinį milijonams vartotojų.
• Nors „Apache“ populiarumas mažėja didėjant srautui, „Nginx“ ir toliau puikiai veikia didelės paklausos ir daug išteklių reikalaujančiuose scenarijuose.

Jos sėkmė slypi gebėjime efektyviai valdyti tūkstančius užklausų ir prisitaikyti prie skirtingų aplinkų.

Tipiniai „Nginx“ naudojimo atvejai

Nors jį galima įdiegti skirtinguose serveriuose, jį ypač rekomenduojama naudoti šiais atvejais:

• Statinio turinio pateikimas: Idealiai tinka svetainėms, kuriose siūloma daug vaizdų, vaizdo įrašų ar failų, kuriems nereikia dinaminio apdorojimo.
• Atvirkštinis tarpinis serveris ir apkrovos balansavimas: Labai naudinga infrastruktūrose, kurios tvarko didelius srautus, paskirstytus keliose vidinėse sistemose.
• Didelis lygiagretumas ir mastelio keitimas: Būtinas norint valdyti didžiausią lankytojų skaičių, tarptautinį srautą arba sparčiai augančius projektus.
• pažangi sauga: Kai norite paslėpti vidinę infrastruktūrą, blokuoti atakas arba valdyti sudėtingus SSL sertifikatus.
• Integracija su Apache: Daugelis žmonių derina „Apache“ kaip programų serverį ir „Nginx“ kaip tarpinį serverį, kad gautų geriausią iš abiejų pasaulių.
• Pašto serveriai: „Nginx“ gali efektyviai veikti kaip IMAP, POP3 ir SMTP protokolų tarpinis serveris.

„Nginx“ trūkumai ir aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti

Nepaisant privalumų, yra aspektų, į kuriuos reikėtų atsižvelgti:

• Mokymosi kreivė: Išplėstinių funkcijų konfigūravimas reikalauja techninių žinių; .htaccess nepalaikomas, todėl pakeitimai paveikia visą serverį.
• Mažiau integracijos su dinaminiu turiniu: Nors dabar jis labai efektyvus su PHP-FPM, jo integracija nėra tokia paprasta kaip su Apache.
• Nepalaiko .htaccess: Visi nustatymai turi būti atliekami globaliuose konfigūracijos failuose, todėl sunku greitai modifikuoti katalogus.
• Perkompiliuoti priklausomybę: Kai kuriems moduliams vis dar reikia perkompiliuoti „Nginx“, o tai gali padidinti individualių diegimų sudėtingumą.

„Nginx Plus“: komercinė versija

Be atvirojo kodo versijos, „Nginx“ siūlo „Nginx Plus“, kuri apima papildomas įmonei skirtas funkcijas:

• Pažangus stebėjimas ir integruotos ataskaitų suvestinės.
• Prioritetinė techninė pagalba ir verslo atnaujinimai.
• Patobulintas apkrovos balansavimas.
• Aktyvus sveikatos stebėjimas ir sesijų valdymas.
• Integracija su stebėjimo ir automatizavimo įrankiais.

Daugumai projektų gali pakakti nemokamos versijos, nors „Nginx Plus“ skirta didelėms įmonėms arba toms, kurioms reikalinga profesionali pagalba ir papildomos funkcijos.

Kaip sužinoti, ar svetainė naudoja „Nginx“?

Norėdami nustatyti, ar svetainė naudoja „Nginx“, galite patikrinti HTTP antraštes naršyklės kūrėjo įrankiuose arba naudodamiesi trečiųjų šalių paslaugomis.

• Atidarykite svetainę naršyklėje, pasiekite įrankius ir patikrinkite antraštę „serveris“. Jei joje parašyta „nginx“, ji tikriausiai naudojama.
• Atkreipkite dėmesį, kad kai kurios svetainės slepia šią informaciją naudodamos tarpinius serverius, ir tokiais atvejais antraštėje bus rodomas tarpininkas.
• Antraštėms analizuoti taip pat galite naudoti tokias platformas kaip „GTMetrix“ ar „Pingdom“.

Moduliai ir plėtiniai: „Nginx“ galimybių išplėtimas

„Nginx“ funkcionalumą papildo papildomi moduliai, kurie leidžia:

• Autentifikavimas, glaudinimas ir apsauga nuo atakų.
• Failų ir vaizdo įrašų srautinis perdavimas.
• Integracija su pažangiomis stebėjimo ir registravimo sistemomis.
• Naujos technologijos, tokios kaip HTTP/2, „WebSockets“ ir modernūs glaudinimo protokolai.

Nginx konfigūracija ir valdymas

Jis pagrįstas paprastų tekstinių failų (pvz., nginx.conf) redagavimu, naudojant aiškią ir hierarchinę sintaksę. Nors tam reikia tam tikros patirties, ši metodologija skatina automatizavimą ir versijų kontrolę.

Kai kurie svarstymai:

• Konfigūracijos atnaujinimams paprastai reikia perkrauti sistemą, ir jei tai daroma teisingai, tai nesukelia jokių sutrikimų.
• Dokumentacija ir bendruomenė yra išsamūs, todėl lengva išspręsti klausimus.
• Jis suderinamas su tokiais įrankiais kaip „Ansible“, „Docker“ ir „Kubernetes“.

Sistemos ir suderinamumas diegiant „Nginx“

Jis geriausiai veikia Unix arba Linux aplinkose. Jį galima įdiegti virtualiuose serveriuose, konteineriuose arba debesyje, o dauguma prieglobos paslaugų teikėjų leidžia lengvai jį diegti.

Kada naudoti „Nginx“? Ar tai visada geriausias pasirinkimas?

„Nginx“ puikiai veikia tais atvejais, kai svarbiausia yra efektyvumas ir didelio srauto valdymas. Tačiau jei reikalinga greita integracija su programomis, kurios naudoja .htaccess arba paprastą valdymą tradicinėje aplinkoje, „Apache“ gali būti tinkamesnis pasirinkimas.

Daugelyje projektų derinami abu, naudojant „Nginx“ kaip atvirkštinį tarpinį serverį ir „Apache“ dinaminėms programoms, pasinaudojant kiekvieno iš jų stipriosiomis pusėmis.

Dėl efektyvios, įvykiais pagrįstos architektūros, mažo energijos suvartojimo ir lankstumo „Nginx“ išlieka geriausiu pasirinkimu našioms svetainėms ir įmonių aplinkoms. Jos konfigūracijos įvaldymas ir privalumų supratimas gali lemti skirtumą tarp lėtos, problemiškos svetainės ir lanksčios, tvirtos platformos, paruoštos neribotam augimui.