I. Tìm Hiểu.
NGINX là một web server mạnh mẽ mã nguồn mở với kiến trúc đơn luồng và hướng sự kiện, nổi bật với hiệu suất vượt trội so với các máy chủ web truyền thống như Apache. Ngoài việc làm web server nhanh nhất, NGINX còn cung cấp các chức năng quan trọng như cân bằng tải (load balancing), lưu trữ vào bộ nhớ đệm HTTP (HTTP caching), và proxy (reverse proxy). Đây là công cụ không thể thiếu đối với web developer, system administrator và devops, nhờ vào khả năng xuất sắc trong đo lường hiệu suất, tăng cường tính đáng tin cậy cho hệ thống và là lựa chọn hàng đầu cho các dự án web.Lịch sử phát triển
NGINX, phát âm là "engine-ex", là một phần mềm máy chủ web mã nguồn mở nổi tiếng. Ban đầu được thiết kế để phục vụ web HTTP, NGINX ngày nay đã mở rộng sử dụng của mình để làm cả reverse proxy, HTTP load balancer và proxy cho email như IMAP, POP3, và SMTP.Ra mắt chính thức vào tháng 10 năm 2004, NGINX được sáng lập bởi Igor Sysoev, người đã khởi đầu dự án từ năm 2002 nhằm giải quyết vấn đề C10k, là khả năng xử lý đồng thời 10 ngàn kết nối. Với kiến trúc hướng sự kiện không đồng bộ, NGINX đã trở thành một máy chủ web vượt trội với tính tin cậy cao, tốc độ nhanh và khả năng mở rộng mạnh mẽ.
Igor Sysoev, người sáng lập NGINX, đã viết NGINX ban đầu để giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng một kiến trúc không đồng bộ và hướng sự kiện, giúp cho NGINX có thể xử lý hiệu quả hàng ngàn kết nối đồng thời mà không tốn quá nhiều tài nguyên hệ thống. Điều này đã làm cho NGINX trở thành một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng web đòi hỏi khả năng mở rộng và hiệu suất cao.
Tính năng chính
- Máy chủ HTTP và Proxy:
- NGINX ban đầu là một máy chủ HTTP, xử lý các yêu cầu HTTP từ client và phản hồi lại các tài nguyên web như HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh, v.v.
- Proxy ngược (reverse proxy): NGINX có thể chuyển tiếp các yêu cầu từ client đến các máy chủ ứng dụng khác mà không cần client biết về sự tồn tại của các máy chủ đó. Điều này giúp cân bằng tải (load balancing) và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.
- Lưu trữ vào Bộ Nhớ Đệm HTTP (HTTP caching):
- NGINX có khả năng lưu trữ các tài nguyên web như HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh vào bộ nhớ đệm. Việc này giúp giảm tải cho máy chủ bằng cách cung cấp các phiên bản tài nguyên đã được lưu trữ cho client mà không cần phải tải lại từ máy chủ gốc.
- Cân Bằng Tải (Load Balancing):
- NGINX cung cấp tính năng cân bằng tải để phân phối lưu lượng truy cập đến nhiều máy chủ ứng dụng khác nhau. Điều này giúp tăng khả năng mở rộng và hiệu suất của ứng dụng web.
- Proxy cho Email (IMAP/POP3/SMTP):
- Ngoài việc là một proxy HTTP, NGINX cũng có thể hoạt động như một proxy cho email, hỗ trợ các giao thức IMAP, POP3 và SMTP.
- Bảo mật:
- NGINX cung cấp nhiều tính năng bảo mật như hỗ trợ SSL/TLS để bảo vệ dữ liệu truyền tải và các công cụ để chống lại các cuộc tấn công DDoS.
- Event-driven và Bất đồng bộ:
- NGINX sử dụng kiến trúc event-driven và bất đồng bộ để xử lý các yêu cầu hiệu quả mà không cần tạo một luồng thực thi mới cho mỗi yêu cầu. Điều này giúp tiết kiệm tài nguyên hệ thống và cải thiện hiệu suất.
Ưu điểm của NGINX
- Hiệu suất cao: Với kiến trúc bất đồng bộ và khả năng mở rộng tốt, NGINX có thể xử lý hàng ngàn yêu cầu đồng thời mà vẫn duy trì hiệu suất cao.
- Cân bằng tải: Giúp phân phối lưu lượng truy cập đến các máy chủ ứng dụng khác nhau, tăng độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống.
- Bảo mật: Hỗ trợ SSL/TLS để bảo vệ dữ liệu truyền tải và các tính năng bảo mật khác như chống DDoS.
Nhược điểm của NGINX
- Cấu hình phức tạp: Cấu hình NGINX có thể khó khăn đối với người dùng mới do tính linh hoạt và nhiều tính năng.
- Debug khó khăn: Vì NGINX là một máy chủ bất đồng bộ, việc debug và phân tích lỗi có thể phức tạp hơn so với các máy chủ đồng bộ.
II. Nguyên Lý Hoạt Động
Nguyên lý hoạt động của NGINX dựa trên một số đặc điểm quan trọng của kiến trúc và cách thức xử lý yêu cầu từ client. Dưới đây là các điểm cơ bản về nguyên lý hoạt động của NGINX:- Kiến trúc bất đồng bộ (Asynchronous Architecture): NGINX sử dụng mô hình xử lý không đồng bộ, event-driven, thay vì mô hình đồng bộ truyền thống. Điều này cho phép NGINX xử lý đồng thời nhiều yêu cầu từ client mà không cần tạo một luồng mới cho mỗi yêu cầu, giúp tiết kiệm tài nguyên hệ thống và tăng hiệu suất.
- Master và Worker Processes: NGINX có một quy trình master (master process) chịu trách nhiệm quản lý và điều phối các worker process. Quy trình master khởi tạo và quản lý các worker process, trong khi các worker process chịu trách nhiệm thực hiện xử lý thực tế của các yêu cầu từ client. Cơ chế này giúp NGINX có thể phân chia công việc một cách hiệu quả và duy trì ổn định hệ thống khi có tải cao.
- Reverse Proxy và Load Balancer: NGINX có thể hoạt động như một reverse proxy server, chuyển tiếp các yêu cầu từ client đến các server backend. Nó cũng hỗ trợ load balancing, tức là phân phối công việc và lưu lượng truy cập đến nhiều server backend để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
- HTTP Caching: NGINX hỗ trợ caching HTTP, cho phép lưu trữ các bản sao của tài nguyên trên server để giảm thiểu thời gian phản hồi và tăng tốc độ truy cập cho người dùng.
- Bảo mật: NGINX cung cấp nhiều tính năng bảo mật như hỗ trợ SSL/TLS, giúp mã hóa dữ liệu truyền đi và đảm bảo tính bảo mật của thông tin. Nó cũng có các tính năng để phòng ngừa tấn công DDoS và các hình thức tấn công khác.
