NGINX là gì? Kiến thức tổng quan về NGINX

NGINX là một phần mềm liên quan đến mã nguồn bắt đầu như một web server có thiết kế với hiệu suất ổ định mức tối đa. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều người chưa hiểu rõ về khái niệm NGINX cũng như nó có thể làm được những gì. Dưới đây, Gofiber sẽ giúp bạn giải mã những kiến thức xoay quanh NGINX.

NGINX là gì?

NGINX là một web server mã nguồn rất mạnh và nổi tiếng phục vụ web HTTP. Web server này sử dụng kiến trúc đơn luồng, vì thế hiệu quả làm việc của nó hơn hẳn Apache server. NGINX có thể được sử dụng để phục vụ một số công việc như load balancing, HTTP caching. Người dùng cũng có thể dùng NGINX như một reverse proxying và email proxy.

NGINX đọc là "engine-ex", mục tiêu ban đầu của NGINX là phục vụ HTTP cache. Tuy nhiên, sau này lại được áp dụng vào reverse proxy và các giao thức truyền email như POP3, SMTP hay IMAP4. Dưới đây là những thông tin cơ bản nhất về NGINX bạn cần biết.

Phát triển và lịch sử phiên bản

Thuật ngữ NGINX xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1999. Lúc bấy giờ, Igor Sysoev ban đầu đã tạo NGINX để giải quyết các vấn đề về C10K - một thuật ngữ về khó khăn máy chủ web gặp phải khi xử lý số lượng lớn kết nối cùng một lúc. NGINX mang đến cuộc cách mạng về cách hoạt động của máy chủ với hiệu suất cao.

Vào năm 2004, Sysoev đã phát triển NGINX thành NGINX Plus. NGINX Plus trở thành một sản phẩm thương mại có thể bổ sung thiết kế web cho khách hàng là các doanh nghiệp. Vào năm 2019, NGINX và NGINX Plus đã xử lý hàng trăm nghìn kết nối. Nó cung cấp năng lượng cho rất nhiều website hơn bất kỳ máy chủ nào khác.

NGINX không ngừng đổi mới, phát triển hơn bởi đang ngày càng có thêm nhiều người dùng là các doanh nghiệp từ vừa và nhỏ cho đến doanh nghiệp lớn lựa chọn web server này.

Kiến trúc và cách hoạt động của NGINX

Kiến trúc của NGINX thuộc dạng bất đồng bộ. Cụ thể, sự bất đồng bộ này của NGINX bao gồm master process chịu nhiệm vụ quản lý cho worker process. Trong khi master process khởi tạo, quản lý các worker process thì worker process phải xử lý các yêu cầu từ phía client. NGINX có thể xử lý nhiều yêu cầu của client cùng một lúc mà tài nguyên của hệ thống được tối đa nhất có thể.

Về cách hoạt động, NGINX thực hiện kiến trúc asynchronous - bất đồng bộ. Có nghĩa là các luồng tương tự sẽ được quản lý theo tiến trình. Mỗi tiến trình (process) sẽ chứa một đơn vị nhỏ hơn gọi là worker connection. Cả bộ work connection này sẽ chịu trách nhiệm xử lý các threads. Các threads cung cấp yêu cầu của work process và gửi về master process. Cuối cùng, master process trả kết quả về dựa theo những yêu cầu đó.

Bên cạnh đó, NGINX có thể hỗ trợ một số tính năng quan trọng cho website như balancing, SSL/TLS, caching, chống DDoS. Với Load balancing, NGINX cho phép phân phối lưu lượng truy cập của người dùng đến mọi server ứng dụng khác. Nhờ đó, hiệu suất làm việc và độ tin cậy của hệ thống tốt hơn. Hay như Caching, nó làm tăng tốc độ truy cập. SSL/TLS thì cung cấp khả năng bảo mật tuyệt đối khi truy cập web. Với DDoS, người dùng được đảm bảo độ an toàn, hạn chế một số cuộc tấn công từ tin tặc.

» Xem thêm: Virtual Hosts là gì? Hướng dẫn cách tạo Virtual Host trên Apache

Ứng dụng của NGINX dựa trên kiến trúc và lý thuyết

Về ứng dụng, NGINX có rất nhiều ý nghĩa dựa trên lý thuyết và kiến trúc. Rất nhiều "ông lớn" công nghệ cũng đã ứng dụng NGINX. Vậy khả năng của NGINX như thế nào?

Máy chủ web độc lập

• Xử lý tĩnh nội dung (static content): NGINX và NGINX Plus có thể phục vụ nội dung tĩnh với các thư mục gốc dành cho loại, kiểm tra sự tồn tại của tệp và tối ưu hóa hiệu suất.
• Bộ đệm động (caching): tăng tốc reverse proxy thông qua bộ nhớ đệm cache, sau đó cân bằng tải đơn giản và tăng khả năng chịu lỗi. NGINX giúp lưu trữ tất cả nội dung tĩnh và động từ máy chủ ứng dụng và website được ủy quyền của bạn. Nhờ đó, tốc độ phân phối đến nơi khác được giảm, tải cho máy chủ cũng giảm.
• Xử lý SSL/TLS: NGINX có thể hỗ trợ chấm dứt lưu lượng truy cập HTTPS từ máy khác. Từ đó, giải phóng các máy chủ ứng dụng và website ngược dòng của bạn khỏi tải tính toán của mã hóa SSL/TLS.

Proxy ngược (reverse proxy)

• Cân bằng tải (load balancing): nhờ vào chức năng reverse proxy, NGINX có thể trở thành load balancing. Load balancing là phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng mạng. Nó dùng để cải thiện hiệu suất, độ tin cậy cho website bằng phương pháp phân phối công việc cho các máy chủ cùng xử lý.
• Bảo mật và kiểm soát truy cập: NGINX là web nguồn mở với hiệu suất cao. Nó thường chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau. Bởi sự phổ biến, ứng dụng NGINX có thể tích hợp thêm tính năng bảo mật và kiểm soát lượng truy cập.
• Xử lý yêu cầu và phản hồi: trong phần cài đặt cấu hình NGINX, người dùng có thể điều chỉnh về phần xử lý yêu cầu và phản hồi trên website dành cho khách hàng.

Ứng dụng trong thực tế

• Triển khai ứng dụng web và dịch vụ API: NGINX có thể triển khai API - một dịch vụ web giao diện xử lý ứng dụng cho máy chủ và trình duyệt web. API có khả năng truy xuất đến một tập hàm mà bạn hay dùng. Nhờ đó, dữ liệu được trao đổi qua lại thông qua ứng dụng.

• Xây dựng hệ thống cân bằng tải và chịu tải cao: NGINX có thể xây hệ thống cân bằng và chịu tải cao bằng cách triển khai ứng dụng Node.js. 

• Xử lý yêu cầu HTTPS và SSL/TLS: một số yêu cầu chuyển đổi từ HTTP sang HTTPS có thể khiến nhiều người phân vân. Tuy nhiên, với NGINX, tốc độ load site gần đây không có sự khác biệt giữa HTTP và HTTPS nữa.

• Tăng cường hiệu suất và tải nhanh các trang web tĩnh: NGINX có thể tối ưu dữ liệu và làm tăng hiệu suất tải. Từ đó, các trang web tĩnh tải nhanh hơn, trải nghiệm người dùng tốt hơn.

Ưu nhược điểm của NGINX

NGINX mặc dù có nhiều ứng dụng cao nhưng cũng không tránh khỏi nhiều nhược điểm. Vậy các ưu nhược điểm của NGINX là gì? Gofiber sẽ cho bạn phân tích dưới đây:

Ưu điểm

• Hiệu suất và khả năng xử lý tải lớn: kiến trúc bất đồng bộ của NGINX khi kết hợp với khả năng mở rộng giúp NGINX có thể xử lý hàng trăm nghìn yêu cầu của khách hàng nhưng ít gây ảnh hưởng cho hiệu suất làm việc.

• Tiết kiệm tài nguyên và mở rộng dễ dàng: NGINX có thể hỗ trợ cho các tính năng bảo mật khác như SSL/TLS hay chống DDoS. Nhờ đó, truy cập website của bạn được đảm bảo an toàn hơn.

• Bảo mật và kiểm soát truy cập: các truy cập từ người dùng ngoài có thể được NGINX kiểm soát mà không tốn nhiều công sức. Nhờ đó, trải nghiệm người dùng tốt hơn, hiệu năng làm việc của của website ổn định.

• Hỗ trợ các tính năng mở rộng và tích hợp: một số tính năng tích hợp mới của NGINX Plus có thể bạn chưa biết như hỗ trợ và tương thích trên IPv6, truyền tải file FLV và MP4, nhúng mã PERL.

Nhược điểm

Một trong những nhược điểm lớn nhất của NGINX là cấu hình rất phức tạp. Các chứng năng NGINX đa dạng nhưng tùy biến. Đối với những người dùng mới, NGINX có thể gây kha khá trở ngại. Bên cạnh đó, debug và phân tích lỗi trong NGINX cũng có thể gặp khó khăn đối với một số nhà phát triển. Nhìn chung, bạn sẽ phải chuẩn bị một lượng kiến thức kỹ thuật khổng lồ để triển khai, quản lý NGINX.

» Xem thêm: Phân biệt host và server

NGINX server và Apache server

Trước khi NGINX trở nên phổ biến, Apache HTTP Server (thường được gọi là Apache) đã là một trong những máy chủ web phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Apache là một máy chủ web mã nguồn mở, được phát triển bởi Apache Software Foundation.

Apache ra đời từ những năm đầu của web và trở thành một phần quan trọng trong việc phục vụ các trang web và ứng dụng web. Apache cung cấp một loạt các tính năng và khả năng linh hoạt, cho phép người dùng tùy chỉnh và cấu hình theo nhu cầu của họ. Nó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình và giao thức, bao gồm HTTP, HTTPS, PHP, Python, Perl và nhiều hơn nữa.

Việc đặt hai kiểu máy chủ này cạnh nhau để xem xét các yếu tố quan trọng sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng thể và rõ ràng hơn về NGINX.

1. Về yếu tố hỗ trợ người dùng

NGINX và Apache đều có hệ thống mailing và diễn đàn Stack Overflow. Hai diễn này giúp những người mới lẫn chuyên gia có một cộng đồng hợp tác và xử lý một số vấn đề phát sinh trong quá trình sử dụng.

Tuy nhiên, Apache lại thiếu đi sự hỗ trợ từ chính công ty Apache Foundation. Do đó, người dùng có thể gặp nhiều khó khăn hơn với Apache.

2. Yếu tố hỗ trợ cho hệ điều hành

Không phải bạn cứ muốn dùng NGINX hay Apache là có thể dùng được ngay. Sự tương thích là vấn đề lớn, cả NGINX lẫn Apache đều có thể chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau của hệ thống Unix. Tuy nhiên, hiệu năng của NGINX lại kém hiệu quả hơn nếu chạy trên Windows khi nó hoạt động trên các platform.

3. Yếu tố hiệu năng

Đối với NGINX, nó có thể xử lý cùng lúc đến 1000 kết nối khác nhau tới nội dung tĩnh. Tốc độ kết nối cũng nhanh gấp 2 lần so với Apache nhưng lại tốn ít bộ nhớ hơn. Tuy nhiên, khi so về hiệu năng trên cùng nội dung động thì cả 2 nền tảng này lại có tốc độ tương đồng nhau. Nhìn chung, NGINX sẽ là lựa chọn tối ưu nhất cho những ai đang dùng website tĩnh.

4. Yếu tố linh hoạt và hỗ trợ tài liệu

Thông qua sử dụng công cụ .htaccess, Apache có thể điều chỉnh máy chủ web linh hoạt mà NGINX lại không làm được. Bên cạnh đó, Apache hỗ trợ hơn 60 mô đun để mở rộng cao.

Về mức hỗ trợ tài liệu, Apache và NGINX tương đồng nhau. Với Apache, nó sở hữu mạng lưới hỗ trợ cộng đồng lớn thông qua mailing lists, IRC và Stack Overflow và cả bên thứ ba là OpenLogic. NGINX không sử dụng OpenLogic mà có hỗ trợ từ Google riêng với nhiều tính năng hơn.

5. Yếu tố bảo mật thông tin

Nói về khả năng bảo mật, NGINX lẫn Apache đều rất coi trọng tính bảo mật trên website của mình. Cả hai máy chủ này đều định kỳ phát hành báo cáo về bảo mật, tư vấn và đảm bảo sự bảo mật phải được tăng cường trong mọi cấp độ.

Nhìn chung, theo Gofiber đánh giá thì máy chủ NGINX chắc chắn là web server phổ biến và được thị trường ưa chuộng hiện nay. Trong tương lai gần, với nhiều yêu cầu hơn về tính bảo mật, hiệu năng hoạt động của website, NGINX sẽ phải có những thay đổi mới hơn để phù hợp với thời đại và nhu cầu của người tiêu dùng hiện ngay.