nginx

Nginx (engine x — по-русски произносится как энджинкс или энжин-икс) — веб-сервер и почтовый прокси-сервер, работающий на Unix-подобных операционных системах (тестировалась сборка и работа на FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, macOS, AIX и HP-UX). Начиная с версии 0.7.52 появилась экспериментальная бинарная сборка под Microsoft Windows.

Игорь Сысоев начал разработку в 2002 году. Осенью 2004 года вышел первый публично доступный релиз. С июля 2011 работа над nginx продолжается в рамках компании Nginx.

Основные функции

Nginx позиционируется производителем как простой, быстрый и надёжный сервер, не перегруженный функциями.

Применение nginx целесообразно прежде всего для статических веб-сайтов и как обратного прокси-сервера перед динамическими сайтами.

HTTP-сервер

обслуживание неизменяемых запросов, индексных файлов, автоматическое создание списка файлов, кэш дескрипторов открытых файлов
акселерированное проксирование без кэширования, простое распределение нагрузки и отказоустойчивость
поддержка кеширования 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, WSGI
экспериментальная поддержка встроенного Perl

SMTP/IMAP/POP3-прокси сервер

перенаправление пользователя на SMTP/IMAP/POP3-бэкенд с использованием внешнего HTTP-сервера аутентификации
простая аутентификация (LOGIN, USER/PASS)
поддержка SSL и STARTTLS

Архитектура

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. Буфера 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:

получить очередной дескриптор из kevent(2);

прочитать данные из файла и записать в socket, используя либо write(2)/read(2), например, так:

while ( ( cnt = read ( read_file_descriptor, buffer, block_size ), write ( socket_file_descriptor, buffer, count ) == cnt ) ) byte_count += count; либо используя системный вызов sendfile(2), выполняющий те же действия, что приведённый выше код, но в пространстве ядра;

перейти к шагу 1.

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 лес) 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.

Компания Nginx

Для разработки коммерческих продуктов Игорь Сысоев создал в июле 2011 года компанию Nginx. Разработка ведётся в офисе, находящемся в Москве, для продаж создана американская «дочка» — Nginx Inc. В феврале 2012 компания начала предоставлять платные услуги, были введены три пакета технической поддержки — Premium, Advanced и Essential, в рамках которых подписчики получали услуги по установке, настройке производительности, конфигурации, сопровождению, содействию в проектировании, окончательной оптимизации.

В декабре 2011 года компания привлекла 3 млн долларов от пула инвесторов (в раунде лидировал фонд BV Capital; соинвесторами выступили фонды Runa Capital и семейный фонд Майкла Делла MSD Capital.

В октябре 2013 компания привлекла ещё 10 млн долларов. Ведущим инвестором выступил фонд New Enterprise Associates; соинвесторами выступили все фонды предыдущего раунда, а также Аарон Леви, глава Box.com.

9 декабря 2014 было объявлено о привлечении дополнительных инвестиций в размере 20 млн долларов. Возглавил раунд венчурный фонд New Enterprise Associates при участии фондов Index Ventures, Runa Capital, E.ventures (бывший BV Capital) и гендиректора Nginx Гуса Робертсона.

11 марта 2019 года компания F5 Networks объявила о покупке Nginx за 670 млн долларов, сделка была завершена 9 мая 2019 года.

12 декабря 2019 года стало известно, что корпорация Rambler (46,5 % которой принадлежит Сбербанку России) заявила исключительные права на исходные тексты nginx, отдельные СМИ сообщали о проведении обыска в офисе компании Nginx и об уголовном деле по ст. 146 УК РФ (Нарушение авторских и смежных прав). 18 мая 2020 года дело прекращено по пункту 1 части 1 статьи 24 УПК РФ (отсутствие события преступления).