در زمان حاضر، اینترنت به عنوان یک پایه اساسی در زندگی روزمره ما تبدیل شده است و وب‌سایت‌ها به عنوان ویترین‌های مجازی برای کسب‌وکارها، رسانه‌ها و افراد عمل می‌کنند. پشت پرده هر وب‌سایت موفق، یک نرم‌افزار وب سرور وجود دارد که مسئولیت پاسخگویی سریع و دقیق به درخواست‌های کاربران را برعهده دارد. وب سرور در واقع پلی است که ارتباط بین مرورگر کاربر و داده‌های پراکنده در فضای اینترنت را برقرار می‌کند.
اگرچه برای بسیاری این کارها مانند کلیک کردن روی یک لینک یا تایپ کردن آدرس یک سایت به نظر ساده می‌رسد، اما واقعیت این است که پردازش، مدیریت و ارسال این اطلاعات نیازمند فناوری پیچیده و کارآمدی است.وب سرورها را می‌توان به قلب تپنده اینترنت تشبیه کرد. آنها قادرند درخواست‌های میلیون‌ها کاربر را در هر لحظه مدیریت کنند، بدون اینکه وقفه‌ای اتفاق بیفتد. در میان این فناوری‌های پیشرفته، Nginx به دلیل ساختار کارآمد، ویژگی‌های پیشرفته و توانایی مدیریت حجم عظیم درخواست‌ها، خود را به‌عنوان یکی از برترین وب سرورهای جهان معرفی کرده است.
مقدمه‌ای بر Nginx: یک نگاه کلی به این سرور وب محبوب
Nginx یک سرور وب قدرتمند و محبوب است که برای ارائه خدمات وب سایت و مدیریت ترافیک وب استفاده می‌شود. نام “Nginx” به صورت تلفظی “انجین ایکس” خوانده می‌شود و مخفف عبارت “Engine-X” است. این سرور وب به صورت متن‌باز و رایگان در دسترس است و بر روی سیستم‌عامل‌های مختلف اجرا می‌شود.
یکی از ویژگی‌های برجسته Nginx عملکرد بالا و مقیاس‌پذیری آن است. Nginx با استفاده از معماری Event-driven، قادر است به صورت همزمان تعداد زیادی اتصال و درخواست را پردازش کند. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای وب‌سایت‌های با ترافیک بالا و بار زیاد می‌کند.
همچنین، Nginx قابلیت موازی‌سازی و توزیع بار را داراست. با استفاده از قابلیت Load Balancing، می‌توان ترافیک را بین چندین سرور وب توزیع کرده و بار را به طور متوازن بین آنها تقسیم کرد. این امکان به بهبود عملکرد، افزایش قابلیت اطمینان و جلوگیری از ازبالشدن سرورها کمک می‌کند.
علاوه بر این، Nginx قابلیت‌های امنیتی قوی را نیز فراهم می‌کند. با قابلیت‌هایی مانند مدیریت دسترسی‌ها، محدود کردن آدرس IP، رمزنگاری SSL/TLS و جلوگیری از حملات DDoS، سرور وب را در برابر تهدیدات امنیتی محافظت می‌کند.
Nginx چگونه می‌کند؟
Nginx به عنوان یک سرور وب، با الگوی عملکردی خاص عمل می‌کند. در ادامه، به طور خلاصه نحوه کار Nginx را شرح می‌دهم:
دریافت درخواست: Nginx به عنوان یک سرور وب، دریافت درخواست‌های HTTP یا HTTPS از مرورگرها یا سایر اشکال مشتریان می‌کند. این درخواست‌ها شامل درخواست‌های GET، POST، PUT، DELETE و… برای صفحات وب و منابع دیگر مانند تصاویر، فایل‌های CSS و جاوا اسکریپت می‌شوند.
مدیریت درخواست‌ها: پس از دریافت درخواست، Nginx به صورت همزمان و به شکل Event-driven با درخواست‌ها برخورد می‌کند. این به این معنی است که Nginx تعداد زیادی اتصال و درخواست را به صورت همزمان مدیریت می‌کند و منابع سیستم را بهینه استفاده می‌کند.
پردازش درخواست‌ها: برای هر درخواست دریافت شده، Nginx تصمیم می‌گیرد که چگونه باید به آن پاسخ دهد. این می‌تواند شامل ارسال فایل استاتیک، انتقال درخواست به یک سرور بک‌اند برای پردازش دینامیک، اعمال تنظیمات امنیتی، توزیع بار و… باشد. Nginx با استفاده از تنظیمات مورد نیاز، درخواست را به کارکردهای مختلفی مانند یک سرور بک‌اند (مانند Apache) یا برنامه‌هایی که با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند Python یا PHP نوشته شده‌اند، ارجاع می‌دهد.
ارسال پاسخ: پس از پردازش درخواست و تولید محتوا، Nginx پاسخ را به مشتری (مرورگر یا دیگر اشکال مشتریان) ارسال می‌کند. این پاسخ شامل کدهای وضعیت HTTP، هدرها و محتوا است که توسط مشتری برای نمایش صفحه وب استفاده می‌شود.
عملیات همزمان و موازی: Nginx با استفاده از معماری Event-driven و قابلیت‌های موازی‌سازی و توزیع بار، قادر است همزمان چندین اتصال و درخواست را پردازش کند. این به این معنی است که Nginx می‌تواند به طور همزمان با تعداد زیادی کاربر و درخواست برخورد کند و بدون کاهش عملکرد پاسخگویی کند.
با این ردر کل، Nginx با استفاده از معماری Event-driven، پردازش همزمان درخواست‌های وب را انجام می‌دهد و با قابلیت مقیاس‌پذیری، عملکرد بالا و امکانات پیشرفته، یک سرور وب قدرتمند و کارآمد است.
تنظیمات مهم و اصلی Nginx
تنظیمات Nginx در فایل‌های پیکربندی (configuration files) قرار می‌گیرند. دو فایل پیکربندی اصلی برای Nginx عبارتند از:
- فایل nginx.conf: این فایل شامل تنظیمات کلی برای سرور Nginx است. برخی از تنظیمات مهم در این فایل عبارتند از:
- worker_processes: تعداد فرآیندهای کارگر (worker processes) که توسط Nginx برای پردازش درخواست‌ها ایجاد می‌شوند.
- events: تنظیمات مربوط به رویدادها و مکانیزم‌های همزمانی در Nginx، مانند تعداد حداکثر همزمان اتصال‌ها و شیوه‌ی انتقال داده‌ها.
- http: تنظیمات مربوط به لایه HTTP در Nginx، مانند نوع سرویس‌دهی (مثلاً HTTP یا HTTPS)، تنظیمات مسیریابی و لایه‌های امنیتی.
- فایل‌های پیکربندی سایت (site configuration files): این فایل‌ها برای تنظیمات مربوط به هر وب‌سایت یا برنامه خاص استفاده می‌شوند. این فایل‌ها معمولاً در دایرکتوری
/etc/nginx/conf.d/یا/etc/nginx/sites-available/قرار می‌گیرند. برخی از تنظیمات مهم در این فایل‌ها عبارتند از:
- server_name: نام میزبان (hostname) مربوط به وب‌سایت.
- listen: پورت و آدرس IP که Nginx برای پذیرش اتصال‌ها باید استفاده کند.
- root: مسیر فیزیکی برای فایل‌های استاتیک و صفحات وبی که Nginx باید ارسال کند.
- location: تنظیمات مربوط به مکان‌های مختلف در وب‌سایت، مانند راهنمایی درخواست‌ها به برنامه‌های بک‌اند، تنظیم فایل‌های انتقالی، تنظیم‌های امنیتی و…
علاوه بر اینها، Nginx دارای تنظیمات بسیاری دیگر نظیر تنظیمات امنیتی، لایه‌های پروکسی، تنظیمات کش و مقیاس‌پذیری است که می‌توانند بسته به نیازهای شما پیکربندی شوند. توصیه می‌شود به منابع رسمی Nginx مراجعه کنید و مستندات مربوطه را بررسی کنید تا با تمامی تنظیمات و قابلیت‌های موجود در Nginx آشنا شوید.
بهینه‌سازی عملکرد Nginx: نگهداری وضعیت و ذخیره‌سازی نسخه‌های استاتیک، حذف نقاط مسدود شده و کش‌سازی
بهینه‌سازی عملکرد Nginx می‌تواند با استفاده از تکنیک‌ها و روش‌های مختلفی انجام شود. در ادامه، به سه مفهوم اصلی بهینه‌سازی عملکرد Nginx، یعنی نگهداری وضعیت و ذخیره‌سازی نسخه‌های استاتیک (Static Versioning and Caching)، حذف نقاط مسدود شده (Purging) و کش‌سازی (Caching) می‌پردازم:
نگهداری وضعیت و ذخیره‌سازی نسخه‌های استاتیک (Static Versioning and Caching):
- استفاده از نسخه‌های استاتیک: با استفاده از تکنیک نگهداری و ذخیره‌سازی نسخه‌های استاتیک، می‌توانید فایل‌های استاتیک مانند تصاویر، فایل‌های CSS و جاوا اسکریپت را با استفاده از شماره نسخه یا هش (hash) در URL آنها قرار دهید. این کار به مرورگرها اجازه می‌دهد فایل‌های استاتیک را در حافظه‌ی موقت خود ذخیره کنند و در صورت تغییر نسخه، فایل جدید را دانلود کنند. این کاهش تعداد درخواست‌ها به سرور را کاهش می‌دهد و عملکرد بارگیری صفحات را بهبود می‌بخشد.
- فشرده‌سازی Gzip: با فشرده‌سازی محتوا با الگوریتم Gzip، می‌توانید حجم فایل‌های استاتیک را کاهش دهید و زمان بارگیری صفحات را بهبود بخشید.
حذف نقاط مسدود شده (Purging):
- مسدودسازی موقت (Temporarily Blocking): با استفاده از تنظیمات Nginx، می‌توانید آدرس‌های IP یا زمان‌های مشخصی را به طور موقت مسدود کنید. این کار می‌تواند در مواقعی که یک منبع مشکل‌ساز موجود است، بهبود عملکرد سرور را به ارمغان بیاورد.
- حذف کش: در صورتی که محتوایی در کش Nginx ذخیره شده است و تغییرات جدیدی در آن ایجاد شده است، می‌توانید با استفاده از دستورات خاصی (مانند
proxy_cache_purge) کش را خالی کنید و محتوای جدید را بارگیری کنید.
کش‌سازی (Caching):
- کش استاتیک: با استفاده از تنظیمات مناسب، می‌توانید Nginx را برای ذخیره نتایج درخواست‌ها به صورت استاتیک تنظیم کنید. این کش شامل صفحات اصلی، فایل‌های استاتیک و منابع دینصب و راه‌اندازی نرم‌افزار Nginx در دبیان یا اوبونتو به صورت زیر است:
به‌روزرسانی سیستم:
sudo apt update
sudo apt upgradeنصب Nginx:
sudo apt install nginx- بعد از نصب، سرویس Nginx بطور خودکار شروع می‌شود. برای بررسی وضعیت سرویس می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:
sudo systemctl status nginxبررسی برخی تنظیمات اولیه:
- برای بررسی صحت تنظیمات پیکربندی Nginx، می‌توانید فایل
/etc/nginx/nginx.confرا بررسی کنید. - برای بررسی تنظیمات سایت پیش‌فرض Nginx، می‌توانید فایل
/etc/nginx/sites-enabled/defaultرا بررسی کنید.
دسترسی به صفحه نمایش “Welcome to Nginx!” در مرورگر:
- با باز کردن آدرس IP سرور در مرورگر، می‌توانید صفحه نمایش “Welcome to Nginx!” را ببینید. آدرس IP سرور را می‌توانید با دستور
hostname -Iدر ترمینال بدست آورید.
تنظیمات فایروال:
- اگر فایروالی مانند UFW در سیستم خود فعال است، باید پورت ۸۰ (HTTP) و/یا پورت ۴۴۳ (HTTPS) برای دسترسی به سرور Nginx باز شود. به عنوان مثال، برای باز کردن پورت ۸۰ در UFW، دستور زیر را وارد کنید:
sudo ufw allow 80بارگذاری یک وب‌سایت:
- برای بارگذاری یک وب‌سایت در Nginx، می‌توانید یک فایل پیکربندی جدید در
/etc/nginx/sites-available/ایجاد کنید و تنظیمات مربوط به وب‌سایت خود را در آن قرار دهید. - سپس، با ایجاد لینک سمبولیک به این فایل پیکربندی در
/etc/nginx/sites-enabled/، می‌توانید وب‌سایت را فعال کنید:
sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/your_website_config /etc/nginx/sites-enabled/بررسی و راه‌اندازی مجدد Nginx:
- برای بررسی صحت تنظیمات و راه‌اندازی مجدد سرویس Nginx، از دستور زیر استفاده کنید:
sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginxحالا شما می‌توانید وب‌سایت خود را با استفاده از Nginx میزبانی کنید. مطمئن شوید که تنظیمات SSL و امنیتی مناسب را نیز برای وب‌سایت خود پیکربندی کنید.
مقایسه Nginx با Apache
مقایسه Nginx و Apache، دویی از محبوب‌ترین سرورهای وب در دنیا، بسیار مشترک و مورد بحث است. در ادامه، به برخی از تفاوت‌ها، مزایا و معایب این دو سرور وب می‌پردازیم:
- عملکرد و کارایی:
- Nginx: Nginx با معماری غیرهمزمان (asynchronous) خود، برای ترافیک بالا و بار مساعد بهترین عملکرد را ارائه می‌دهد. این سرور وب قابلیت پاسخگویی به تعداد بالا از درخواست‌ها را دارد و مصرف منابع کمتری نسبت به Apache دارد.
- Apache: Apache به صورت همزمان (synchronous) عمل می‌کند و برای سرویس‌دهی به ترافیک متوسط تا زیاد مناسب است. این سرور وب قابلیت پشتیبانی گسترده از ماژول‌ها و CGI را دارد.
پشتیبانی از زبان‌ها و اسکریپت‌های پویا:
- Nginx: Nginx به صورت پیش‌فرض پشتیبانی محدودی از استفاده از CGI دارد و برای اجرای اسکریپت‌های پویا مانند PHP، نیاز به سرورهای نرم‌افزاری مانند PHP-FPM دارد. با این حال، با استفاده از ماژول‌های خارجی، می‌توان پشتیبانی از زبان‌ها و اسکریپت‌های دیگر را به Nginx اضافه کرد.
- Apache: Apache به طور مستقیم پشتیبانی کامل از CGI و اجرای اسکریپت‌های پویا مانند PHP و Python را دارد. پشتیبانی گسترده از ماژول‌ها و فریم‌ورک‌ها نیز از ویژگی‌های قابل توجه آن است.
قابلیت پیکربندی و انعطاف‌پذیری:
- Nginx: پیکربندی Nginx نیازمند تسلط بیشتری به تنظیمات و مفاهیم مربوطه است. این سرور وب با فایل‌های تنظیمات ساده و ساختار ماژولار قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی را فراهم می‌کند و مدیریت ماژول‌ها بسیار آسان است.
- Apache: پیکربندی Apache به طور کلی معلوم و آسان است و این سرور وب می‌تواند به راحتی توسط کاربران تازه‌کار پیکربندی شود. با استفاده از فایل‌های تنظیمات قدرتمند، می‌توان قابلیت‌های گسترده‌تری را به Apache افزود.
پایداری و امنیت:
- Nginx: Nginx به عنوان یک سرور وب سبک و ساده شناخته می‌شود که به عنوان یک فروند (frontend) در مقابل حملات DDoS و همچنین نفوذهای ناخواسته قابل مقاومت است. این سرور وب معروف به دلیل معماری امنیتی خود و قابلیت‌های محافظتی مانند محدودیت تعداد اتصال‌ها و قابلیت جلوگیری از انسداد IP (IP blocking) است.
- Apache: Apache نیز یک سرور وب پایدار و امن است و در برابر حملات امنیتی قابل مقاومت است. اما به دلیل تاریخچه طولانی‌تر و استفاده گسترده‌تر، ممکن است برخی آسیب‌پذیری‌ها و نفوذهای امنیتی در طول زمان شناسایی شده باشند. با این حال، با نگهداری و به‌روزرسانی منظم، می‌توان امنیت Apache را تضمین کرد.
به طور کلی، انتخاب بین Nginx و Apache بستگی به نیازها و شرایط خاص شما دارد. اگر نیاز شما به عملکرد بالا، پاسخگویی سریع و کارایی بالاست، Nginx ممکن است انتخاب مناسبی باشد. اما اگر پشتیبانی از ماژول‌های گسترده و اجرای اسکریپت‌های پویا از اهمیت بالایی برخوردار است، Apache ممکن است گزینه مناسب‌تری باشد. همچنین، در برخی موارد، استفاده از هر دو سرور وب به صورت همزمان نیز ممکن است بهترین راه‌حل باشد، به طوری که هر کدام از آنها برای وظایف خاصی مورد استفاده قرار گیرند.
Nginx و Nginx Plus دو نسخه از سرور وب Nginx هستند که توسط شرکت Nginx Inc. ارائه می‌شوند. در ادامه، به تفاوت‌های اصلی بین این دو نسخه می‌پردازیم:
قابلیت‌های مدیریت ترافیک:
- Nginx: نسخه متن‌باز Nginx به طور پیش‌فرض، قابلیت‌های مدیریت ترافیک پیشرفته مانند محدودیت تعداد اتصال‌ها، توازن بار و مدیریت شبکه را ارائه می‌دهد.
- Nginx Plus: نسخه پولی Nginx Plus از ویژگی‌های پیشرفته‌تری برخوردار است که به عنوان جزءی از مجموعه خدمات آن ارائه می‌شود. این شامل قابلیت‌هایی مانند اتصال‌های دائمی، کاهش مصرف پهنای باند، حفاظت در برابر حملات DDoS، و ردیابی ترافیک می‌شود.
ماژول‌های توسعه داده شده:
- Nginx: نسخه متن‌باز Nginx از ماژول‌های پایه برای پشتیبانی از پروتکل‌های وب مانند HTTP، HTTPS، SSL، و TLS استفاده می‌کند.
- Nginx Plus: نسخه پولی Nginx Plus با ارائه ماژول‌های توسعه داده شده، قابلیت‌هایی مانند مدیریت اجرای اسکریپت‌های پویا، کش‌سازی پیشرفته، و پشتیبانی از پروتکل‌های جدید مانند gRPC را فراهم می‌کند.
پشتیبانی و پشتیبانی فنی:
- Nginx: نسخه متن‌باز Nginx توسط جامعه متن‌باز پشتیبانی و توسعه داده می‌شود. این به معنای دسترسی به اطلاعات و آموزش‌های متن‌باز و همچنین پشتیبانی از جامعه بزرگی از کاربران است.
- Nginx Plus: نسخه پولی Nginx Plus دارای پشتیبانی فنی رسمی از طرف شرکت Nginx Inc. است. این به معنای دسترسی به پشتیبانی فنی حرفه‌ای، بروزرسانی‌های امنیتی و نسخه‌های جدید و همچنین راهنماها و منابع اختصاصی است.
قیمت:
- Nginx: نسخه متن‌باز Nginx قابل استفاده رایگان است و می‌توانید آن را از منبع باز خودشان دریافت کنید.
- Nginx Plus: نسخه پولی Nginx Plus دارای مدل پولی است و برای استفاده از آن باین نسخه باید مجوز خریداری کنید.
اگر نیازهای شما به محدودیت‌های اساسی مدیریت ترافیک و امکانات پایه محدود نمی‌شود، استفاده از نسخه متن‌باز Nginx کافی خواهد بود. اما اگر برای پروژه خود نیاز به قابلیت‌ها و پشتیبانی پیشرفته‌تری دارید، Nginx Plus می‌تواند گزینه مناسبی باشد.
جمع بندی
در این مقاله، به بررسی جامع سرور وب قدرتمند Nginx می‌پردازیم. Nginx با ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود از جمله معماری غیرمسدودکننده، مدیریت همزمان درخواست‌ها و بهره‌وری بالا، به یک گزینه محبوب برای سایت‌ها و برنامه‌های کاربردی با ترافیک زیاد تبدیل شده است. این سرور قابلیت‌های پروکسی معکوس و لود بالانسینگ را فراهم می‌کند که به توزیع متعادل ترافیک بین سرورها کمک می‌کند، همچنین با مصرف منابع کمتری عمل می‌کند.
