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Nginx란?

Posted Mar 11, 2023 Updated Mar 12, 2023
By Taehoon
7 min read

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개요

Nginx는 리버스 프록시, 로드 밸런서, HTTP 캐시로도 작동하는 인기 있는 오픈 소스 웹 서버 소프트웨어이다. 2002년 이고르 시소예프(Igor Sysoev)가 만들었으며 2004년에 처음 출시되었다. 높은 성능, 안정성, 낮은 리소스 사용으로 유명하며 넷플릭스, 드롭박스, 에어비앤비, 깃허브, Wordpress 등의 웹사이트와 웹 애플리케이션에서 사용중이다.

Nginx를 왜 사용할까?

  • 높은 성능
    • nginx는 다수의 동시 연결 및 요청을 효율적으로 처리하도록 설계되었다. 이를 통해 초당 수천 개의 요청을 처리할 수 있어 트래픽이 많은 웹 사이트에 자주 쓰인다.
  • 리버스 프록시 서버 (reverse proxy server)
    • nginx는 클라이언트로부터 요청을 수신하여 다른 서버로 전달할 수 있다. 이를 통해 여러 서버의 부하를 분산시키고 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다.
  • 로드 밸런싱 (load balancing)
    • nginx는 라운드 로빈, IP 해시, 최소 연결 등 다양한 로드 밸런싱 알고리즘을 지원합니다. 여러 서버 간에 요청을 분산시켜 단일 서버의 과부하를 방지하고 고가용성을 보장한다.
      • 고가용성 (high availability) : 서버와 네트워크, 프로그램 등의 정보 시스템이 상당히 오랜 기간 동안 지속적으로 정상 운영이 가능한 성질
  • 컨텐츠 캐싱 (content caching)
    • nginx는 자주 액세스하는 컨텐츠를 메모리에 캐싱할 수 있어 백엔드 서버의 부하를 줄이고 클라이언트의 응답 시간을 향상시킬 수 있다.
      • 캐싱 (caching) : 오랜시간이 걸리는 작업의 결과를 저장해서 시간과 비용을 필요로 회피하는 기법
  • 보안
    • nginx에는 SSL/TLS 암호화, IP 화이트리스트/블랙리스트, DDoS 공격에 대한 보호 등의 보안 기능이 내장되어 있다.
  • 간편한 설정(configuration)
    • nginx는 이해하기 쉬운 간단한 configuration 문법을 가진다. 또한 동적 설정 업데이트를 지원해서 서버를 재시작하지 않고도 설정을 변경할 수 있다.

요청 처리 방식

Nginx는 모듈 시스템을 사용하여 각 요청을 처리한다. 요청은 일련의 단계를 거치며, 각 모듈은 특정 단계에서 요청을 처리한다.

  1. 클라이언트가 서버에게 보낸 요청(request)은 운영체제의 네트워크 스택에 도달한 뒤에 Nginx로 전달된다.
  2. 우선 Nginx는 요청 헤더를 읽고 파싱(parsing)한다. 그 뒤에 어떤 서버 블록과 위치 블록이 요청을 처리할지를 결정한다.
    • 서버 블록 (server block)
      • 특정 가상 서버에 대한 설정을 정의한 configuration 블록
      • 각 블록이 특정 도메인명이나 IP 주소에 대한 설정을 담고있다.
    • 위치 블록 (location block)
      • 특정 위치로의 요청이 어떻게 처리될 지에 대해 정의한 configuration 블록.
      • 서버 블록 내부에 위치한다.
      • 정규 표현식으로 작성된다.

    • 예시

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        server {
      listen 80;
      server_name example.com;
            
      location / {
          # configuration for handling requests to the root directory
      }
  }
  3. Nginx는 요청된 리소스가 캐시에 있는지 확인한다.
    • 리소스가 캐시에 없는 경우 : 요청을 업스트림 서버 또는 백엔드 어플리케이션 서버로 보낸다.
  4. 업스트림 서버가 사용 불가능한 경우
    • Nginx는 정적 파일을 제공하거나 클라이언트에 오류를 반환한다.
  5. 업스트림 서버를 사용 가능한 경우
    • Nginx는 요청을 백엔드 서버로 전달하고 응답을 기다린다.
  6. 백엔드 서버로부터 응답(response)을 수신하면 Nginx는 응답 헤더를 처리한 뒤에 응답 본문(body)를 클라이언트에게 다시 전송한다.
  7. 설정에 따라 로드 밸런싱, SSL 종료, 캐싱과 같은 다른 기능도 수행할 수 있다.
    • SSL 종료 : SSL로 암호화된 데이터 트래픽이 해독(또는 오프로드)되는 프로세스
  8. 마지막으로 Nginx는 클라이언트 IP 주소, 요청 방법 및 응답 상태 코드와 같은 요청 세부 정보를 액세스 로그에 기록합니다.

참고

Computer Science, Computer Network
cs til network
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.
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