8 Березня, 2016
1
nginx (англ. engine x) (по-русски произносится как энжин-экс или энжин-икс) – веб-сервер и почтовый прокси-сервер, работающий на UNIX-подобных операционных системах (тестировалась сборка и работа на FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, Mac OS X, AIX и HP-UX). Начиная с версии 0.7.52 появилась экспериментальная бинарная сборка под Microsoft Windows.
Игорь Сысоев начал разработку в 2002-м году. Осенью 2004 года вышел первый публично доступный релиз. С июля 2011 работа над nginx продолжается в рамках компании Nginx.
Основные функции nginx
nginx – простой, быстрый и надёжный сервер, не перегруженный функциями. Применение nginx целесообразно прежде всего для статических веб-сайтов и как прокси-сервера перед динамическими сайтами.
- обслуживание статических запросов, индексных файлов, автоматическое создание списка файлов, кэш дескрипторов открытых файлов;
- акселерированное проксирование без кэширования, простое распределение нагрузки и отказоустойчивость;
- поддержка кэширования при акселерированном проксировании и FastCGI;
- акселерированная поддержка FastCGI и memcached серверов, простое распределение нагрузки и отказоустойчивость;
- модульность, фильтры, в том числе сжатие (gzip), byte-ranges (докачка), chunked ответы, HTTP-аутентификация, SSI-фильтр;
- несколько подзапросов на одной странице, обрабатываемые в SSI-фильтре через прокси или FastCGI, выполняются параллельно;
- поддержка SSL;
- поддержка PSGI (Perl Web Server Gateway Interface), WSGI (Web Server Gateway Interface);
- экспериментальная поддержка встроенного Perl.
- перенаправление пользователя на SMTP/IMAP/POP3-бэкенд с использованием внешнего HTTP-сервера аутентификации;
- простая аутентификация (LOGIN, USER/PASS);
- поддержка SSL и STARTTLS.
Архитектура nginx
В nginx рабочие процессы обслуживают одновременно множество соединений, мультиплексируя их вызовами операционной системы select, epoll (Linux) и kqueue (FreeBSD). Рабочие процессы выполняют цикл обработки событий от дескрипторов (см. Событийно-ориентированное программирование). Полученные от клиента данные разбираются с помощью конечного автомата. Разобранный запрос последовательно обрабатывается цепочкой модулей, задаваемой конфигурацией. Ответ клиенту формируется в буферах, которые хранят данные либо в памяти, либо указывают на отрезок файла. Буферы объединяются в цепочки, определяющие последовательность, в которой данные будут переданы клиенту. Если операционная система поддерживает эффективные операции ввода-вывода, такие как writev и sendfile, то nginx применяет их по возможности.
Алгоритм работы HTTP-сервера выглядит следующим образом:
Конфигурация HTTP-сервера nginx разделяется на виртуальные серверы (директива «server»). Виртуальные серверы разделяются на location’ы («location»). Для виртуального сервера возможно задать адреса и порты, на которых будут приниматься соединения, а также имена, которые могут включать «*» для обозначения произвольной последовательности в первой и последней части, либо задаваться регулярным выражением.
location’ы могут задаваться точным URI, частью URI, либо регулярным выражением. location’ы могут быть сконфигурированы для обслуживания запросов из статического файла, проксирования на fastcgi/memcached сервер.
Для эффективного управления памятью nginx использует пулы. Пул – это последовательность предварительно выделенных блоков динамической памяти. Длина блока варьируется от 1 до 16 килобайт. Изначально под пул выделяется только один блок. Блок разделяется на занятую область и незанятую. Выделение мелких объектов выполняется путём продвижения указателя на незанятую область с учётом выравнивания. Если незанятой области во всех блоках не хватает для выделения нового объекта, то выделяется новый блок. Если размер выделяемого объекта превышает значение константы NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL, либо длину блока, то он полностью выделяется из кучи.
Таким образом, мелкие объекты выделяются очень быстро и имеют накладные расходы только на выравнивание.
nginx содержит модуль географической классификации клиентов по IP-адресу. В его основу входит база данных соответствия IP-адресов географическому региону, представленная в виде radix tree (сжатое префиксное дерево или сжатый бор) в оперативной памяти. nginx предварительно распределяет первые несколько уровней дерева, таким образом, чтобы они занимали ровно 1 страницу памяти. Это гарантирует, что при поиске IP-адреса для первых нескольких узлов при трансляции адреса всегда найдётся запись в TLB.
По данным Netcraft на октябрь 2015 года, число сайтов, обслуживаемых nginx, превышает 146 миллионов, что делает его третьим по популярности веб-сервером в мире. Доля среди активных сайтов – 15,33%, что ставит nginx на второе место после веб-сервера Apache.
По данным W3Techs, nginx наиболее часто используется на высоконагруженных сайтах, занимая первое место по частоте использования среди 100 000 самых посещаемых сайтов в мире – больше трети таких сайтов работает на nginx.
По данным российского регистратора REG.RU, nginx является самым популярным веб-сервером доменных зон .ru, .рф и .su, обслуживая более половины каждого сегмента.
Использующие nginx проекты
2ГИС и многие другие.
Ссылки
Всем привет!