Веб-сервер Nginx

Nginx— веб-сервер и почтовый прокси-сервер, работающий на Unix-подобных операционных системах (тестировалась сборка и работа на FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, Mac OS X, AIX и HP-UX). Начиная с версии 0.7.52 появилась бинарная сборка под Microsoft Windows.

Игорь Сысоев начал разработку в 2002-м году. Осенью 2004 года вышел первый публично доступный релиз. По состоянию на 2013 год, поддержка и доработка nginx продолжается[7].

HTTP-сервер

· обслуживание статических запросов, индексных файлов, автоматическое создание списка файлов, кеш 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

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 впамяти, либо указывают на отрезок файла. Буферы 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.

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 бор) 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[7].