اگر مهندس تازه‌کاری باشید ، احتمالاً تا امروز از Nginx چیزهایی شنیده‌اید . Nginx یک نرم‌افزار وب‌سرور با کارایی بالا و منبع باز است که توسط میلیون‌ها وب‌سایت در سراسر جهان استفاده می‌شود. در این مقاله، ما به تاریخچه Nginx، نحوه کار آن، و ویژگی‌ها و مزایای آن خواهیم پرداخت. پس همراه ما باشید.
nginx چیست؟
Nginx یک وب سرور است که برای سرویس‌دهی به صفحات وب و سایر محتواها در فضای اینترنت استفاده می‌شود. این نرم‌افزار برای سایت‌هایی با ترافیک بالا طراحی شده و به‌دلیل سرعت و کارایی خود به‌سرعت مشهور شده است. همانطور که گفتیم، Nginx یک نرم‌افزار منبع‌باز است. به این معنی که دیگران می‌توانند از آن به‌صورت رایگان استفاده کنند و در توسعه آن مشارکت داشته باشند.
تاریخچه Nginx
انجین‌ایکس در سال ۲۰۰۲ توسط ایگور سیسویف، یک مهندس نرم‌افزار اهل روسیه، ایجاد شد. سیسویف در حال کار بر روی یک پروژه بود که نیاز به یک وب سرور با کارایی بالا داشت، اما متوجه شد که گزینه‌های موجود نیازهایش را برطرف نمی‌کنند. به همین دلیل، تصمیم گرفت که نرم‌افزار وب سرور خودش را ایجاد کند و آن را Nginx نام‌گذاری کرد.
Nginx برای اولین بار در سال ۲۰۰۴ برای عموم منتشر شد و به‌سرعت در میان توسعه‌دهندگان و مدیران محبوب شد. در ابتدا، وب‌سایت‌های بزرگی مانند وردپرس، Hulu و Github از آن استفاده می‌کردند. چندی نگذشت که در سال ۲۰۱۱، انجین‌ایکس به دومین نرم‌افزار محبوب وب سرور در جهان تبدیل شد. رتبه اول محبوب‌ترین نرم افزار پیش از آن به Apache تعلق گرفته بود.
Nginx برای حل چه مشکلاتی ساخته شده است؟
انجین‌ایکس برای حل چند مشکل مرتبط با وب‌سرورهای با ترافیک بالا و محدودیت‌های نرم‌افزارهای موجود ساخته شده است. برخی از مشکلات اساسی که انجین‌ایکس برای حل آن‌ها طراحی شده شامل موارد زیر است:
مقیاس‌پذیری: تا قبل از انجین‌ایکس بسیاری از وب‌سرورهای موجود قابلیت پاسخ‌‌دهی به حجم بالای ترافیک را نداشتند. در برخی موارد هم به‌دلیل حجم زیاد به‌طور ناگهانی از کار می‌افتادند و قادر به پاسخ‌گویی به درخواست‌ها نبودند. nginx برای رسیدگی به تعداد زیادی از درخواست‌ها به‌طور همزمان طراحی شده است و برای وب‌سایت‌های پربازدید بسیار ایده‌آل است.
بهینه‌سازی: مصرف وب‌سرورهای سنتی معمولاً بسیار بالا و البته ناکارآمد بود. این وب‌سرورها برای پردازش هر درخواست، لازم بود تا مقادیر زیادی از منابع سیستم را مصرف کنند. اما انجین‌ایکس با استفاده از معماری همزمان ، امکان پردازش تعداد بالایی درخواست ، بدون آنکه نیاز به مصرف بسیار زیادی از منابع سیستم باشد را فراهم میکند.
انعطاف‌پذیری: بسیاری از سرورهای وب موجود با هدف کاربردهای خاص طراحی شده‌اند و قابلیت انعطاف و سفارشی‌سازی کمی دارند. اما Nginx به‌گونه‌ای طراحی شده که بسیار قابلیت توسعه و انعطاف دارد، به‌طوری که افزودن قابلیت‌ها و سفارشی‌سازی رفتار آن، بسیار آسان است.
امنیت: بسیاری از وب‌سرورها در برابر انواع حملات مختلف، مانند سرریز حافظه بافر یا حملات مسدودسازی، آسیب‌پذیر بودند. Nginx با توجه به امنیت طراحی شده است. این نرم افزار شامل ویژگی‌هایی مانند پشتیبانی از رمزگذاری SSL/TLS است که توانایی عمل به‌عنوان یک سرور پروکسی معکوس برای بهبود امنیت را دارد.
Load balancing: یکی دیگر از چالش‌هایی که وب سایت‌های پربازدید با آن روبه‌رو هستند، نیاز به توزیع ترافیک ورودی بر روی چندین سرور برای بهبود عملکرد و افزایش امنیت است. Nginx شامل پشتیبانی داخلی برای لودبالانسینگ است. این نرم افزار از توزیع درخواست‌های ورودی بر روی چندین سرور پشتیبانی میکند. که این امر باعث می‌شود توزیع ترافیک به سرورهای پشتیبان بسیار ساده شود.
از Nginx چه استفاده‌هایی می‌کنیم؟
- وب سرور: وب‌سرور انجین‌ایکس می‌تواند به‌عنوان وب سرور اصلی برای وب‌سایت‌ها استفاده شود و محتوای استاتیک و دینامیک را مدیریت کند، درخواست‌ها را پردازش کرده و پاسخ مناسب را به کاربران بدهد.
- Load balancing: انجین‌ایکس می‌تواند به‌عنوان یک لود بالانسر استفاده شود تا ترافیک ورودی را بین چندین سرور توزیع کند و عملکرد و قابلیت اطمینان وب سایت را بهبود بخشد.
- سرور پروکسی معکوس: Nginx می‌تواند به عنوان یک سرور پروکسی معکوس عمل کند و درخواست‌های کاربران را به سرور پشتیبانی که محتوا را در بر دارد فوروارد کند و پاسخ را به کاربران برگرداند. این امر با گرفتن وظایف مربوط به منابع از سرور پشتیبانی یا سرویس‌هایی که منبع مصرفی بیشتری دارند ، امنیت و عملکرد وب‌سایت را بهبود می‌بخشد.
- درگاه API : این نرم افزار می‌تواند به‌عنوان درگاه API عمل کند. به این صورت که درخواست‌های API را از کاربران دریافت کرده و آن‌ها را به سرویس پشتیبانی مناسب فرستاده و برای مدیریت ترافیک، اعمال تأیید هویت و اجازه دسترسی، و ارائه قابلیت‌های کش و محدودیت نرخ به آن‌ها کمک کند.
Nginx چگونه کار میکند؟
Nginx با پردازش درخواست‌های ورودی از کلاینت‌ها و ارسال محتوای مناسب به آن‌ها کار میکند. این برنامه برای وب‌سایت‌های با ترافیک بالا طراحی شده است و می‌تواند به‌صورت همزمان درخواست‌های چندگانه را اداره کند. معماری انتخابی Nginx، (یعنی asynchronous) ، درواقع یک ساختار رویدادمحور است که امکان دسترسی به تعداد زیادی درخواست را بدون استفاده از منابع سیستمی بیشتر ایجاد میکند.
وقتی کاربر درخواستی به وب‌سایتی که از Nginx استفاده میکند ، ارسال میکند؛ در ابتدا این درخواست توسط سرور Nginx دریافت می‌شود. پس از آن nginx درخواست ارسال شده را پردازش و سپس محتوای خواسته شده ( مثلا یک صفحه وب یا یک تصور ) را به کاربر ارسال میکند. محتوای خواسته شده کاربر در نهایت در سرور وب ذخیره شده و در مواقع لزوم Nginx آن را به کاربر ارسال میکند.
Nginx می‌تواند به عنوان یک وب سرور مستقل یا به عنوان یک سرور پروکسی معکوس استفاده شود. در استفاده از Nginx به عنوان پروکسی معکوس، Nginx بین کاربر و سرور وب قرار دارد و درخواست‌ها را براساس نوع یا محتوای درخواست به سمت سرور مناسب ارسال میکند. این مسئله می‌تواند عملکرد و امنیت وب سایت را نیز بهبود ببخشد.
Nginx از یک معماری غیرمسدودکننده و رویدادمحور استفاده میکند که باعث می‌شود بدون استفاده از منابع سیستمی زیاد، بتواند تعداد بسیار زیادی درخواست را پردازش کند. وقتی درخواستی دریافت می‌شود، Nginx یک event object ایجاد کرده و آن را به پشته ایونت‌ها اضافه میکند. سپس رویدادهای موجود در پشته ، یکی‌یکی شروع به پردازش می‌شوند.. اگر هیچ رویدادی در پشته نباشد، حلقه رویداد وارد حالت خواب می‌شود که این کار باعث حفظ منابع سیستم می‌شود.
Nginx از مدل ورکر برای مدیریت درخواست‌ها استفاده میکند. زمانی که Nginx راه اندازی می‌شود، تعدادی ورکر ایجاد می‌شود که درخواست‌های ورودی را پردازش می‌کنند. هر ورکر برای پردازش همزمان چندین درخواست طراحی شده است، که باعث بهبود عملکرد و مقیاس‌پذیری می‌شود.
Nginx می‌تواند به‌گونه‌ای پیکربندی شود که از حافظه پنهان استفاده کند. این مساله می‌تواند تعداد درخواست‌هایی که سرور وب به پردازش آن نیاز دارد را کاهش داده و در نتیجه عملکرد وب‌سایت بهبود پیدا کند. هنگامی که یک درخواست دریافت می‌شود، nginx به حافظه نهان خود مراجعه کرده و بررسی میکند که آیا محتوا در حافظه نهان ذخیره شده است یا نه. اگر محتوا در حافظه نهان پیدا شود، بدون نیاز به پردازش درخواست در وب‌سرور، به مشتری ارسال می‌شود.
در مجموع، Nginx نرم‌افزار وب سروری بسیار کارآمد است که برای وب‌سایت‌های پرترافیک طراحی شده است. معماری ناهمگام و رویدادمحور این نرم‌افزار امکان پردازش تعداد زیادی درخواست را با استفاده از منابع سیستم کم‌مصرف فراهم میکند . که همین باعث می‌شود از این نرم افزار به عنوان یک سرور وب مستقل یا یک پروکسی معکوس استفاده کرد.
توانایی ساخت حافظه نهان (سیستم کشینگ)، Nginx و پشتیبانی از رمزگذاری SSL/TLS آن را تبدیل به یکی از محبوب‌ترین انتخاب‌ها در بین توسعه‌دهندگان کرده است.
ویژگی های Nginx
همانطور که بالاتر هم گفتیم Nginxدارای ویژگی‌های متعددی است که باعث شده انتخابی مورد توجه و محبوب بین توسعه‌دهندگان و مدیران سیستم شود. برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
- عملکرد بالا: Nginx برای پاسخ به ترافیک بالا طراحی شده است و می‌تواند هزاران درخواست در ثانیه را پردازش کند.
- قابلیت انطباق: Nginx با افزایش سرور توانسته است عملکرد و انطباق بهتر و بیشتری در مقابل درخواست‌هایی با ترافیک بالا داشته باشد.
- Load balancing: انجین‌ایکس می‌تواند ترافیک ورودی را در بین چندین سرور توزیع کند و عملکرد و قابلیت اعتماد را بهبود بخشد.
- سرور واسط معکوس: Nginx می‌تواند به‌عنوان سرور واسط معکوس استفاده شود تا امنیت و عملکرد را بهبود بخشد.
- پشتیبانی از SSL/TLS : انجین‌ایکس از رمزگذاری SSL/TLS برای بهبود امنیت وب‌سایت‌ها و کاربران، پشتیبانی میکند.
- حافظه پنهان: Nginx می‌تواند محتوا را در حافظه پنهان ذخیره کند تا عملکرد و کاهش بار سرور را بهبود بخشد.
مزایای استفاده از Nginx
استفاده از نرم‌افزار سرور وب Nginx دارای فواید زیادی است. برخی از این فواید عبارتند از:
- سرعت بالا: Nginx به‌دلیل سرعت و کارآیی بالای خود، می‌تواند عملکرد و تجربه کاربران را بهبود بخشد.
- قابلیت مقیاس‌پذیری: Nginx با افزودن سرور یا منابع جدید به‌راحتی می‌تواند برای پذیرش ترافیک بیشتر مقیاس‌پذیر شود.
- قابلیت اطمینان: Nginx طوری طراحی شده است که می‌تواند بدون هیچ خطا و اشتباهی برای برقراری اطمینان و قابلیت پذیرش تعداد زیادی درخواست استفاده شود.
- امنیت: Nginx می‌تواند به‌عنوان یک سرور پروکسی معکوس استفاده شود تا امنیت و مقاومت در برابر حملات شایع وب را بهبود ببخشد.
- مقرون‌به‌صرفه: Nginx یک نرم‌افزار منبع باز است، به این معنا که استفاده از آن رایگان است. پس بسیار مقرون به صرفه است.
