Nginx ‐ Core Concept

Apache 단점을 해결한 Nginx

• Nginx로 위와 같은 작업들을 처리할 수 있다.

• 전통적 Apache(prefork MPM)는 연결 하나 = 프로세스(또는 스레드) 하나 모델이다.
• 요청 10,000개가 동시에 들어오면 프로세스 10,000개가 필요한데, 프로세스마다 메모리를 수 MB씩 먹고 OS는 그 수만 개를 번갈아 실행하느라 컨텍스트 스위칭 비용이 폭증한다.
• 동시 접속 1만 개를 감당하지 못하는 이 한계가 그 유명한 C10K 문제이다.

• 2004년 이고르 시쇼브가 C10K를 풀려고 만든 게 NGINX이고, 핵심은 이벤트 기반(event-driven) + 비동기 논블로킹 I/O이다.
• 연결마다 프로세스를 만들지 않고, 워커 몇 개(보통 CPU 코어 수)가 이벤트 루프 하나로 수만 개의 연결을 다중화한다.
• 워커는 어떤 연결이 I/O를 기다리는 동안 멈춰 있지 않고 OS의 이벤트 알림(epoll/kqueue)으로 지금 읽을 수 있는 연결만 골라 처리한다. 이렇게 되면 연결이 늘어도 프로세스 수는 그대로라 메모리가 상수 수준(~100MB)에 머문다.

• 정적 파일 서빙(Web Server) : HTML·CSS·JS·이미지처럼 계산이 필요 없는 파일을 디스크에서 바로 내보낸다. 이벤트 기반 구조 덕에 WAS를 거치는 것보다 압도적으로 싸고 빠르며, sendfile 같은 커널 기능으로 파일을 유저 공간에 복사하지 않고 소켓으로 직송한다.
• 리버스 프록시(Reverse Proxy) : 클라이언트의 요청을 대신 받아 뒤의 백엔드 서버로 전달한다. 백엔드의 존재(IP, 포트, 대수)를 바깥에서 숨기는 것이 핵심이다.
• 로드 밸런싱(Load Balancing) : 리버스 프록시의 확장 개념으로 전달할 백엔드가 여러 대일 때 요청을 분산한다.
• SSL/TLS 터미네이션 : HTTPS 암호화·복호화를 NGINX가 전담하고, 내부망에서는 평문 HTTP로 통신한다. 이렇게 되면 인증서 관리 지점이 한 곳으로 모여 백엔드 N대에 인증서 배포가 불필요해진다. 암복호화 CPU 비용을 백엔드에서 제거할 수 있게 된다.
• HTTP 캐시 : 백엔드 응답을 저장해뒀다가 같은 요청에 백엔드를 거치지 않고 응답한다.

Nginx 설치 및 환경 구성

Nginx Context Block

Include와 확장성을 고려하여 추상화 개념을 도입한 Nginx 모듈화 패턴

Nginx 처리량 관점에서의 Process Model Setting

성능을 최적화하는 방법과 설정하기 위한 기본 Nginx Template format

네트워크 전송 관점의 최적화를 위한 Compression Settings Template