Nginx 서버 아키텍처 설계 및 성능 최적화에 대한 자세한 설명

Nginx 서버 아키텍처 설계 및 성능 최적화에 대한 자세한 설명

요약:
Nginx는 대규모 웹사이트와 인터넷 애플리케이션에서 널리 사용되는 경량의 고성능 웹 서버 소프트웨어입니다. 이 기사에서는 Nginx의 서버 아키텍처 설계와 성능 최적화의 자세한 방법을 코드 예제와 함께 소개합니다.

1. 서버 아키텍처 설계
   Nginx는 멀티 코어 CPU의 장점을 최대한 활용하고 시스템의 동시 처리 기능을 향상시킬 수 있는 다중 프로세스 및 비동기 이벤트 중심 아키텍처를 채택합니다. 크게 마스터 프로세스와 작업자 프로세스의 두 가지 레벨로 구분됩니다.

1.1 마스터 프로세스
마스터 프로세스는 Nginx의 주요 제어 프로세스로 모든 작업자 프로세스를 관리하고 HTTP 요청의 배포 및 예약을 처리합니다. 특히 마스터 프로세스는 주로 다음 작업을 완료합니다.
1) 구성 파일을 읽고 구문 분석하고,
2) 작업자 프로세스를 시작하고 기본 프로세스와 통신합니다.
3) 네트워크 이벤트를 모니터링하고 클라이언트로부터 연결을 받습니다.
4) 다양한 작업자 프로세스에 요청을 배포합니다.

1.2 작업자 프로세스
작업자 프로세스는 특정 HTTP 요청 및 응답을 처리하는 Nginx의 작업 프로세스입니다. 각 작업자 프로세스는 독립적으로 실행되며 서로 간섭하지 않습니다. 작업자 프로세스의 주요 작업은 다음과 같습니다.
1) 마스터 프로세스에서 배포한 요청 수신
2) 요청 메시지 읽기, 요청 헤더 및 URL 구문 분석 등을 포함한 요청 처리
3) 요청 처리를 위한 관련 모듈 호출 응답 보고서 생성 텍스트
4) 클라이언트에게 응답을 보냅니다.

2. 성능 최적화 방법
   Nginx의 성능을 더욱 향상시키기 위해 다음 측면에서 최적화할 수 있습니다.

2.1 Nginx 구성 최적화
Nginx 성능 최적화는 구성 파일 최적화에서 시작됩니다. 주로 다음과 같은 측면이 포함됩니다.
1) 작업자_프로세스 매개변수: 서버의 CPU 코어 수에 따라 결정되는 작업자 프로세스 수를 설정합니다.
2) Worker_connections 매개변수: 결정되는 각 작업자 프로세스에 대한 최대 동시 연결 수를 설정합니다. 서버의 하드웨어 리소스에 따라 조정
3) keepalive_timeout 매개변수: TCP 연결을 자주 설정하고 닫는 오버헤드를 줄이기 위해 긴 연결의 시간 초과를 설정합니다.

2.2 캐싱 메커니즘 사용
Nginx는 디스크 IO 오버헤드를 줄이기 위해 정적 파일을 메모리에 캐싱하는 것을 지원합니다. 캐싱 메커니즘은 다음 캐시 지시문을 구성하여 활성화할 수 있습니다.

proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m;

2.3 로드 밸런싱
Nginx에는 업스트림 구성을 통해 달성할 수 있는 로드 밸런싱 기능이 내장되어 있습니다. 구체적인 구성은 다음과 같습니다.

upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
    server backend3.example.com;
}

2.4 Gzip 압축 켜기
Gzip 압축을 사용하면 응답 메시지의 크기를 줄이고 네트워크 대역폭을 절약할 수 있습니다. 다음 Gzip 지시문을 구성하여 Gzip 압축을 활성화할 수 있습니다.

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json;

2.5 현재 DDoS 공격 제한 및 방지
Nginx는 다음으로 인한 서버 부하를 방지하기 위해 Limit_conn 및 Limit_req 모듈을 구성하여 클라이언트의 동시 연결 수와 요청 빈도를 제한할 수 있습니다. 악의적인 요청이 너무 많습니다. 구체적인 구성은 다음과 같습니다.

limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m;
limit_conn addr 10;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=addr:10m rate=10r/s;
limit_req zone=addr burst=20;

결론:
합리적인 서버 아키텍처 설계와 성능 최적화 방법을 통해 Nginx의 성능과 안정성을 크게 향상시키고 더 나은 웹 서비스를 구현할 수 있습니다. 위에 표시된 코드 예제는 개발자가 Nginx를 더 잘 이해하고 적용하는 데 도움이 되는 실제 프로젝트의 참고 자료로 사용될 수 있습니다.

참조:

1. Nginx 문서 [온라인]. 사용 가능: https://nginx.org/en/docs/
2. Richard Ou(2015): Nginx를 사용한 로드 밸런싱 및 마이크로캐싱 사용 가능. : https://www.nginx.com/blog/scaling-nginx-load-balancing-microcaching-nginx/
3. Nginx 성능 [온라인] 이용 가능: https://www.nginx.com/blog/tuning-nginx /

위 내용은 Nginx 서버 아키텍처 설계 및 성능 최적화에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!