nginx (англ. engine x) (по-русски произносится как э́нджин-э́кс) — 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). Начиная с версии 0.7.52 появилась бинарная сборка под Microsoft Windows.

Разрабатывается Игорем Сысоевым с 2002-го^[4] года и постоянно модернизируется. Осенью 2004 года вышел первый публично доступный релиз.

Основные функции

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

IMAP/POP3-прокси сервер

• перенаправление пользователя на 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. 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.

Популярность

По данным Netcraft на май 2012 года, число сайтов, обслуживаемых nginx, превышает 70 миллионов^[5], что делает его третьим по популярности веб-сервером в мире. При этом, процент активных сайтов, использующих nginx, составляет 12,49 % от общего количества активных сайтов, что делает nginx вторым в мире по популярности веб-сервером среди активных сайтов, уступая лишь веб-серверу Apache.

По данным W3Techs, nginx наиболее часто используется на высоконагруженных сайтах^[6], занимая второе место по частоте использования среди 1000 самых посещаемых сайтов в мире - почти четвертая часть таких сайтов работает на nginx.

По данным 1stat.RU, nginx является самым популярным веб-сервером доменной зоны .ru, обслуживая более половины всего сегмента^[7].

Среди известных проектов, использующих nginx: Rambler, Yandex, Begun, Wordpress.com, SourceForge.net^[8], vk.com, Facebook, Groupon, Diary.ru, Rutracker.org^[9] и многие другие^[5].

В связи с растущей популярностью руководство проекта nginx решило начать предлагать коммерческий сервис для своих клиентов ^[10]. Для этого были введены три пакета технической поддержки - Premium, Advanced и Essential. Эти пакеты включают в себя установку, повышение производительности, конфигурацию, сопровождение программного обеспечения, реализацию, содействие в проектировании и финальной оптимизации.

Примечания

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