Nginx 개념 및 사용법

Spring, .NET,  Flask 의 웹서에서 각각 제공해주는 tomcat, kestrel, gunicorn 과 별개로 독자적으로 활동하는 웹서버인 Nginx 의 장점과, 변해가고 있는 현 트랜드에 대해서 정리해보려 합니다.

Nginx 란?

트래픽이 많은 웹사이트를 위해 확장성을 위해 설계된 비동기 이벤트 기반 구조의 웹서버 소프트웨어

Nginx 개인적으로 여러 시도...? 과 다양한 경험을 해보면서 나름 수준급의 경지에 올랐다고 생각합니다.

웹 서버 점유율 추이 (Graph by Netcraft)

•  - Nginx 의 점유율은 점진적으로 상승세며, 2018 년 이후로, Apach 점유율을 추월했습니다.

현업 에서도 잠깐 Java Spring 시스템을 운영하기도 했지만, 전세계적으로, 그리고 특히 Java 진영에서는 거의 함께하는 동반자 수준으로 같이 하던 Apahe. 

하지만  러시아의 한 개발자가 Nginx 를 만든 후,  뛰어난 성능으로 많은 관심을 받아 왔으며,  2022 년 현 시점에 와서는,  Web server 점유율 1 위를 유지하고 있습니다.

Apach 와 Nginx 비교 

Apache 와 Nginx 는 서로 비슷한 역할을 하고 있지만,  두 소프트웨어 만의 차이가 있습니다.

Apache 의 경우는 요청 당 쓰레드, 프로세스가 처리하는 반면에, Nginx 는 비동기 이벤트 기반으로 요청을 처리하게 됩니다. 

그러다 보니 대용량의 트래픽을 감당해야 하는 시스템에서는 상대적으로 Apache 보다 Nignx 가 우세한 이점이 있습니다.

Nginx 구조

Nginx 는 하나의 master process 와 여러 worker process 로 구성됩니다.

master process 는 Configuration file 을 읽고 ,  worker process 를 관리합니다.

실제 worker 에 해당 하는 여러 Directives 를 명시해서 Worker 로서 등록이 가능합니다. 

•  - Nginx.config 파일에서 설정

Configuration file 은 기본적으로 Linux OS 기준  /etc/nginx/nginx.config 경로에 위치합니다.

그리고 해당 파일은 Directives(지시어) 의 묶음으로 나열 됩니다.

client_max_body_size 20M;
listen: 80;
server_name localhost;
keepalive_timeout 0;

upstream group {
    ip_hash;
    server group:8000;
}

- Context 로는 main, http, server, location 등이 있고 순서대로 포함 관계를 가집니다. 

* 공식 Document 를 읽다보면 각 지시어 Directives 를 사용 가능한 Context 를 지정해 주는 데,  그 때의 Context 가 바로 이것을 의미 

Nginx 대표 기능 

1. Simple Static file Server

• 
  

  path/to/html;        }         location / {              root /path/to/image;        }     } }

  - http Context 안에 Server Context 안에 location Context 존재. - location 뒤에 있는 url(/) 로 접속시 서버의 디렉터리 (/path/to/html)에 있는 정적   파일을 제공하겠다는 내용을 담고 있다.

  2. Proxy Server 로 이용하기 

  - 8080 port -> 5000 port 전송 

  
  

  http {     server {         listen: 8000;  #포트 생략시 default 80         location / {               proxy_pass http://localhost:5000;         }     } }

  - 프록시 서버에 대해서 간략히 설명하면     서버로 들어온 request 가 다른 서버에 전달하고, 그 서버로부터          response 를 전달 받아 클라이언트로 전달하는 중간 매개체. - 8080 포트로 요청받은 내용을 proxy 를 통하여 5000 포트로    Redirect

  
  

  3. Load Balancer 로 이용하기 

  - nginx.config or default 내부에 작성

  
  

  http {         # load balancing 할 서버 그룹을 정의         upstream servergroup1 {             # load balance 기법을 정의               ip_hash;             # 서버 ( 주소 + port + [옵션]) 나열             server srv1.exampl;e.com:80;             server srv2.example.com:3030  weight=3;             server srv3.example.com;              }         # 프록시 서버로서의 nginx 동작을 기술         server {                 listen 80;                 location / {                         proxy_pass http://servergroup1;                 }            } }

  - 하나의 proxy server(Nginx) 에서 여러 WAS +CGI 서버로    적절히 부하를 나누어 연결하는 기술을 Load Balacing 이라함 - Nginx 에서 제공하는 Load Balancing 기법은 3가지 - round-robin : 라운드 로빈 방식으로 동등하게 접속 (기본) - least-connected: 가장 적게 연결된 서버 중심으로 접속 - ip-hash: 고정 ip 방식으로 동일 서버에만 접속 - weight 는 round-robin 방식에서 서버의 부하 가중치 설정

  
  

  
  

  Nginx Custom 기능 

  1. Proxy 요청 Timeout 늘리기 

  • - Location context 에서 설정 

  
  

  http {         server {                ....         location / {                 proxy_connection_timeout 300s;                 proxy_send_timeout 300s;                 proxy_read_timeout 300s;                 send_timeout 300s;         } }

  - Nginx 는 다양한 처리에 Timeout 이라는 linit 이 설정되어 있다. - 예를 들어 was 와 cgi 서버의 프록시 서버로 사용되고 있는 Nginx 에서는   cgi 와 was 로 전달된 요청(request) 에 일정 시간동안 응답(response) 되지   않으면 client 에 504 error 를 발생 시킨다.   - 해당 문제는 timeout 설정에 관련된 directives 를 nginx.config 에 기술하여    해결 가능하다. - Timeout 종류는 아래 참고 문서를 참고.

  
  

  2. Cline 업로드 파일 용량 제한 늘리기 

  • 
    

    http {     server {         server_name  owl.dev.me;         listen 80;         # 용량 업로드 제한: default= 10M         client_max_body_size 20M;         location / {                 ....         } }

    - 웹 앱을 운영 하다보면 사용자로부터    대용량 업로드 파일을 받아야 하는 경우가 발생한다. - 해당 경우 server context 내부에 아래 문구(directives)를    추가한다. - client_max_body_size 20M

    
    

    3. http -> https 자동 Redirect

    - 301 https://$hosr$request_uri;

    
    

    server {       listen 80 default_server ;           #ipv4       listen [::]:80 default_server;       #ipv6       server_name owl-dev.me;       return 301 https://$hosr$request_uri; }

    - 사용자가 도메인 url 을 http 로 접속하더라도     proxy 서버단에서 SSL 인증을 받은 https 443 포트로     redirect 하는 기능 - 80 포트로 들어가는 server block directives 내부에 - 301 https://$host$request_uri 로 return 받게끔 설정 - 443 포트를 받는 server block directives 또한 생성해야 함

    
    

    관련 글 : Nginx Load Balancing 적용기

    참고 문서: