Что такое Nginx и как он работает как веб-сервер

Коротко о Nginx

Nginx (произносится «энджин-икс») — программа, которая принимает HTTP-запросы от браузеров и отвечает на них. Она может сама отдать файл с диска или передать запрос вашему приложению на Node.js, Python, PHP, Go и получить ответ.

Nginx популярен по трём причинам: он быстрый, экономно расходует память при большом числе соединений и гибко настраивается одним текстовым конфигом.

Событийная архитектура

Классические серверы часто выделяли отдельный процесс или поток на каждое соединение. Тысяча медленных клиентов — тысяча потоков, каждый со своей памятью.

Nginx устроен иначе:

• Есть master-процесс: читает конфиг, запускает и перезапускает рабочие процессы.
• Есть несколько worker-процессов, обычно по числу ядер CPU.
• Каждый worker обслуживает тысячи соединений одновременно в цикле событий. Он не ждёт, пока клиент медленно скачает ответ, а переключается на другие готовые соединения.

Поэтому Nginx хорошо держит много одновременных подключений, в том числе медленных мобильных клиентов, без резкого роста потребления памяти.

Роли Nginx

Веб-сервер для статики

Отдаёт HTML, CSS, JavaScript, картинки и шрифты прямо с диска. Это его самая сильная сторона.

Обратный прокси (reverse proxy)

Стоит перед приложением и пересылает ему запросы. Попутно Nginx может:

• завершать HTTPS (TLS-терминация), чтобы приложение работало по простому HTTP;
• сжимать ответы (gzip);
• ограничивать частоту запросов и размер тела;
• скрывать внутреннюю структуру инфраструктуры.

Балансировщик нагрузки

Распределяет запросы между несколькими копиями приложения. Поддерживает разные методы: по кругу (round robin), по наименьшему числу соединений, по IP клиента.

Кэш

Сохраняет ответы приложения и отдаёт их повторно без обращения к бэкенду. Это снижает нагрузку на приложение и ускоряет ответы.

Структура базового nginx.conf

Конфиг состоит из директив и блоков (контекстов). Пример минимальной конфигурации сайта с проксированием API:

worker_processes auto;

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    include       mime.types;
    sendfile      on;
    gzip          on;

    upstream app {
        server 127.0.0.1:3000;
        server 127.0.0.1:3001;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        root /var/www/site;

        location / {
            try_files $uri $uri/ /index.html;
        }

        location /api/ {
            proxy_pass http://app;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }
    }
}

Что здесь важно:

• events — настройки обработки соединений.
• http — всё, что касается HTTP: типы файлов, сжатие, сайты.
• upstream — группа бэкендов для балансировки.
• server — виртуальный хост: какой домен и порт он обслуживает.
• location — правила для конкретных путей URL.

В реальных системах сайты обычно выносят в отдельные файлы в conf.d/ или sites-enabled/ и подключают через include.

Полезные команды

sudo nginx -t                 # проверить конфиг на ошибки
sudo systemctl reload nginx   # применить изменения без разрыва соединений
sudo tail -f /var/log/nginx/error.log

Частые ошибки

• Перезапускать Nginx (restart) вместо reload и не проверять конфиг через nginx -t.
• Забывать передавать заголовки Host и X-Real-IP — приложение видит неверный домен и IP.
• Путать поведение proxy_pass со слешем в конце адреса и без него.
• Оставлять открытыми служебные пути и листинг директорий.