Nginx چیست و چرا از آن استفاده می‌کنیم؟

 Nginx یکی از پرکاربردترین وب‌سرورها در جهان است که به‌خاطر سرعت بالا، مصرف کم منابع و توانایی مدیریت هم‌زمان هزاران کاربر، محبوب شده است. وقتی یک وب‌سایت یا اپلیکیشن آنلاین را باز می‌کنید، در پشت صحنه، سروری وجود دارد که درخواست‌های شما را دریافت کرده و پاسخ می‌دهد. این سرور به‌طور‌ معمول به کمک نرم‌افزاری به نام «وب‌سرور» کار می‌کند. یکی از شناخته‌شده‌ترین این نرم‌افزارها Nginx است.

امروزه، بسیاری از سرویس‌های بزرگ اینترنتی، Nginx را در کنار زیرساخت‌های دیگری مانند شبکه توزیع محتوا استفاده می‌کنند تا محتوای وب را سریع‌تر و با پایداری بیش‌تر به کاربران برسانند. دانستن نحوه‌ی کار و کاربردهای Nginx، برای هر کسی که می‌خواهد با مفاهیم پایه‌ی مدیریت وب‌سایت و سرور آشنا شود، ضروری است.

Nginx چیست؟ تاریخچه و توسعه

ایگور سیسویِف (Igor Sysoev) در سال ۲۰۰۴ نرم‌افزار متن‌باز Nginx را ساخت. او این پروژه را برای حل مشکل «C10K» طراحی کرد؛ مشکلی که به توانایی مدیریت هم‌زمان ده‌هزار اتصال یا بیش‌تر مرتبط بود. در آن زمان، بسیاری از وب‌سرورها مانند Apache با افت کارایی مواجه می‌شدند.

Nginx با معماری رویدادمحور (Event-Driven) کار می‌کند و برخلاف مدل پردازش سنتی، هزاران درخواست را با مصرف کم منابع پردازش می‌کند. همین ویژگی موجب شد مدیران وب‌سایت‌های پرترافیک خیلی سریع به آن روی بیاورند.

بسیاری از تیم‌های فنی برای مدیریت ترافیک بالا، Nginx را روی یک سرور ابری اجرا می‌کنند. در این حالت، Nginx وظیفه‌ی پردازش و هدایت درخواست‌ها را بر عهده دارد و زیرساخت ابری امکان اضافه‌کردن منابع و افزایش ظرفیت را مهیا می‌کند.

Nginx چگونه کار می‌کند؟

Nginx از معماری رویدادمحور (Event-Driven) استفاده می‌کند. در این روش، یک فرآیند اصلی رویدادها را مدیریت می‌کند و هر رویداد (مانند دریافت درخواست یک کاربر) بدون ایجاد فرآیند یا رشته‌ی (Thread) جدید، پردازش می‌شود. این یعنی Nginx می‌تواند هزاران اتصال را به‌طور هم‌زمان با مصرف کم حافظه و CPU مدیریت کند.

در مقابل، وب‌سرورهایی مانند Apache در حالت پیش‌فرض از مدل پردازش سنتی یا چندریسمانی (Multi-Threaded) استفاده می‌کنند. در این مدل، برای هر درخواست یک فرآیند یا رشته‌ی جدید ایجاد می‌شود. این کار وقتی تعداد درخواست‌ها زیاد باشد، مصرف منابع را بالا می‌برد و ممکن است به کاهش سرعت یا توقف سرویس منجر شود.

کاربردهای اصلی Nginx

Nginx چند نقش مهم در مدیریت و ارایه‌ی خدمات وب ایفا می‌کند. در ادامه، مهم‌ترین کاربردهای آن را مرور می‌کنیم.

1. وب‌سرور

Nginx صفحات وب ایستا (مانند HTML ،CSS، تصاویر) و هم‌چنین محتوای پویا را در کنار زبان‌ها و فریم‌ورک‌های دیگر ارایه می‌دهد. وقتی کاربر آدرس یک صفحه را وارد می‌کند، Nginx فایل‌ها را از روی دیسک خوانده و به مرورگر ارسال می‌کند. این روند باعث می‌شود حتا سایت‌هایی با منابع محدود بتوانند محتوای خود را سریع و پایدار به کاربران برسانند.

2. پروکسی معکوس (Reverse Proxy)

در حالت پروکسی معکوس، Nginx درخواست‌های ورودی را دریافت و آن‌ها را به یک یا چند سرور پشتیبان (Backend) هدایت می‌کند. در‌این‌حالت، کاربران دیگر به‌طور‌ مستقیم به سرورهای داخلی دسترسی ندارند و تیم فنی می‌تواند ترافیک را ساده‌تر مدیریت کرده و امنیت را بهتر کنترل کند.

3. لود بالانسینگ (Load Balancing)

Nginx می‌تواند درخواست‌های ورودی را بین چند سرور تقسیم کند. به این روش «توزیع بار» می‌گویند؛ روشی که فشار را از روی یک سرور برمی‌دارد و عملکرد کل سیستم را در وضعیت پایدار نگه می‌دارد. این قابلیت حتا برای افرادی که به‌دنبال خرید وی پی اس هستند و می‌خواهند چند سرور را هم‌زمان مدیریت کنند، کاربردی است.

4. کشینگ محتوا (Caching)

Nginx می‌تواند نسخه‌ای از محتوای پرکاربرد را در حافظه یا روی دیسک ذخیره کند. وقتی کاربر دوباره همان محتوا را درخواست می‌کند، Nginx آن را از کش تحویل می‌دهد و نیازی به پردازش مجدد در سرور اصلی نیست. این کار سرعت پاسخ‌گویی را زیاد می‌کند و فشار روی سرور را کاهش می‌دهد.

5. سرویس‌دهی به اپلیکیشن‌ها

Nginx می‌تواند در کنار فریم‌ورک‌هایی مانند Django (پایتون) یا Node.js (جاوااسکریپت) کار کند. در‌این‌حالت، Nginx درخواست‌ها را دریافت کرده، فایل‌های ایستا را مستقیم ارسال می‌کند و درخواست‌های پردازشی را به اپلیکیشن اصلی می‌فرستد.

مزایای استفاده از Nginx

Nginx به‌خاطر معماری و قابلیت‌هایش، در بسیاری از پروژه‌های وب و سرویس‌های آنلاین استفاده می‌شود. مهم‌ترین مزایای آن عبارتند از:

۱. سرعت بالا

Nginx می‌تواند هزاران کاربر را هم‌زمان مدیریت کند، بدون این‌که سرعت سایت پایین بیاید. این موضوع برای سایت‌هایی که بازدید زیادی دارند، حیاتی است.

۲. مقیاس‌پذیری

اگر ترافیک بالا برود، می‌توان چند سرور را به Nginx وصل کرد تا بار بین آن‌ها تقسیم شود. این کار یکی از روش‌های پیاده‌سازی «دردسترس‌بودن بالا» یا High Availability است. اگر با این مفهوم آشنایی ندارید پیشنهاد می‌کنیم مطلب high availability چیست را بخوانید.

۳. مصرف کم منابع

روی سرورهای ضعیف هم می‌توانید Nginx را نصب کنید و هم‌چنان سرعت خوبی بگیرید چرا که این برنامه با حافظه و CPU خیلی بهینه کار می‌کند.

۴. چندکاره بودن

به‌جز وب‌سرور بودن، می‌تواند پروکسی معکوس، لود بالانسر یا حتا کش محتوا هم باشد. این یعنی با یک ابزار، چند مشکل را حل می‌کنید.

تفاوت Nginx و Apache

Nginx و Apache هر دو وب‌سرورهای پرکاربردی هستند، ولی روش کار و ویژگی‌هایشان با هم فرق دارد.

۱. مدل پردازش

Apache به‌طور‌معمول از مدل چندریسمانی یا چندفرآیندی استفاده می‌کند. یعنی برای هر درخواست کاربر، یک رشته (Thread) یا فرآیند (Process) جداگانه ایجاد می‌کند. این روش در بار کم ساده و قابل‌مدیریت است، ولی وقتی تعداد درخواست‌ها زیاد شود، مصرف حافظه و پردازنده بالا می‌رود.

Nginx از مدل رویدادمحور استفاده می‌کند. در این روش، یک فرآیند اصلی با کمک تعداد کمی فرآیند فرعی، تمام درخواست‌ها را مدیریت می‌کند. همین باعث می‌شود مصرف منابع در ترافیک بالا خیلی کم‌تر از Apache باشد.

۲. کارایی و مدیریت منابع

در بارهای بالا (برای مثال هزاران کاربر هم‌زمان)، Nginx به‌طور‌ معمول عملکرد پایدارتری دارد و کم‌تر با افت سرعت مواجه می‌شود. Apache در این شرایط به منابع سخت‌افزاری بیش‌تری نیاز پیدا می‌کند. البته اگر منابع کافی در دسترس باشد، Apache هم می‌تواند بار زیادی را مدیریت کند.

۳. تنظیمات و پیکربندی

Apache فایل‌های تنظیمات جداگانه‌ای به نام htaccess. دارد که امکان تغییر پیکربندی در هر پوشه را می‌دهد. این ویژگی برای هاست اشتراکی مفید است، اما می‌تواند کمی سرعت را کم کند. Nginx چنین سیستمی ندارد و همه‌ی تنظیمات در یک یا چند فایل مرکزی انجام می‌شود، که مدیریت کلی را ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند.

۴. کاربرد در پروژه‌ها

Apache بیش‌تر برای شرایطی مناسب است که تغییرات محلی زیادی انجام می‌شود یا سایت روی هاست اشتراکی قرار دارد. به‌خاطر پشتیبانی گسترده از ماژول‌ها، برای پروژه‌هایی که نیاز به امکانات متنوع دارند هم انتخاب خوبی است.

Nginx را به‌طور‌معمول برای سایت‌ها و سرویس‌هایی انتخاب می‌کنند که ترافیک بالایی دارند یا باید محتوای ایستا را خیلی سریع ارایه دهند. هم‌چنین در پروژه‌هایی که پروکسی معکوس یا لود بالانسینگ لازم است، Nginx عملکرد قابل اعتمادی دارد.

مقایسه معماری Nginx و Apache

به‌خاطر این تفاوت‌ها ممکن است انتخاب بین Nginx و Apache به شرایط پروژه و منابع سرور بستگی داشته باشد. برای مثال، اگر یک وب‌سایت روی یک سرور اختصاصی با منابع زیاد اجرا می‌شود، می‌توان Apache را هم به‌خوبی بهینه کرد. اما اگر هدف، مدیریت حجم بالای درخواست‌ها با مصرف کم منابع باشد، معماری Nginx انتخاب مناسب‌تری خواهد بود.

نحوه نصب و راه‌اندازی Nginx

برای استفاده از Nginx، باید آن را روی سرور یا سیستم خود نصب کنید. روش نصب بسته به سیستم‌عامل متفاوت است، ولی بیش‌تر سرورها از لینوکس استفاده می‌کنند.

نصب روی لینوکس (Ubuntu/Debian)

1. به‌روزرسانی فهرست بسته‌ها: در لینوکس، نرم‌افزارها از «مخازن» (Repository) نصب می‌شوند؛ یعنی سرورهایی که نسخه‌های معتبر نرم‌افزارها را نگه می‌دارند. با اجرای دستور sudo apt update فهرست نرم‌افزارهای موجود به‌روز می‌شود تا مطمین شوید آخرین نسخه Nginx را دریافت می‌کنید.
2. نصب Nginx: با دستور sudo apt install nginx، وب‌سرور Nginx و همه فایل‌های موردنیازش روی سیستم نصب می‌شود.
3. بررسی وضعیت سرویس: با دستور sudo systemctl status nginx می‌توانید مطمین شوید که Nginx به‌درستی در حال اجراست.
4. تست در مرورگر: آدرس IP سرور را در مرورگر وارد کنید. اگر صفحه‌ی خوش‌آمدگویی Nginx ظاهر شد، یعنی وب‌سرور آماده کار است.

نصب روی مک

اگر روی سیستم‌عامل مک کار می‌کنید و Homebrew نصب دارید، می‌توانید با اجرای دستور brew install nginx وب‌سرور را نصب کنید. بعد از نصب، با دستور brew services start nginx آن را اجرا کنید. سپس با وارد کردن آدرس http://localhost:8080 در مرورگر، صفحه‌ی پیش‌فرض Nginx را خواهید دید.

نصب روی ویندوز

برای ویندوز باید فایل نصب را از سایت رسمی Nginx دانلود کنید و با استخراج فایل‌ها سرویس را اجرا کنید. سپس با وارد کردن آدرس http://localhost در مرورگر، صفحه‌ی پیش‌فرض Nginx را مشاهده می‌کنید.

تنظیمات Nginx و پیکربندی‌های رایج

بعد از نصب Nginx، باید آن را برای نیازهای پروژه‌ی خود پیکربندی کنید. تمام تنظیمات اصلی در فایلی به نام nginx.conf قرار دارد. این فایل به‌طور‌معمول در مسیر etc/nginx/nginx.conf (روی لینوکس) پیدا می‌شود.

چند نمونه از پیکربندی‌های پرکاربرد:

1. تنظیم پورت و آدرس سرور
   در بخش server می‌توانید پورت (مثل 80 یا 443) و آدرس دامنه یا IP را مشخص کنید.
2. پیکربندی پروکسی معکوس
   اگر می‌خواهید Nginx درخواست‌ها را به یک سرور پشتیبان بفرستد، می‌توانید از دستور proxy_pass استفاده کنید.
3. لود بالانسینگ
   با بخش upstream می‌توانید چند سرور را معرفی کنید تا Nginx درخواست‌ها را بین آن‌ها تقسیم کند.
4. فعال کردن کش محتوا
   با ماژول کشینگ می‌توانید نسخه‌ی موقت فایل‌ها را ذخیره کنید تا برای درخواست‌های بعدی سریع‌تر ارایه شوند.
5. مدیریت خطاها
   می‌توانید صفحات اختصاصی برای خطاهایی مانند 404 یا 500 تعریف کنید.

بهترین روش‌ها برای افزایش امنیت در Nginx

برای امن‌تر کردن Nginx می‌توان از چند روش ساده استفاده کرد:

• فعال کردن گواهینامه SSL برای رمزنگاری ارتباطات
• محدود کردن دسترسی بر اساس آدرس IP
• استفاده از فایروال برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز
• غیرفعال کردن ماژول‌ها یا مسیرهای غیرضروری
• محدود کردن نرخ درخواست‌ها برای کاهش خطر حملات DDoS

بهینه‌سازی Nginx برای عملکرد بهتر

برای این‌که Nginx سریع‌تر و روان‌تر کار کند، می‌توان چند تنظیم کلیدی انجام داد. فعال کردن فشرده‌سازی Gzip باعث می‌شود حجم فایل‌های ارسالی به مرورگر کم‌تر شود و صفحات سریع‌تر لود شوند. استفاده از کشینگ، محتوای پرکاربرد را ذخیره می‌کند تا برای درخواست‌های بعدی بدون پردازش دوباره ارسال شود. با تنظیم درست تعداد Worker Processes، تمام توان پردازنده Nginx استفاده می‌شود. حذف یا کاهش لاگ‌های غیرضروری فشار روی دیسک را کم می‌کند و در نهایت، ترکیب Nginx با CDN سرعت تحویل محتوا به کاربران در نقاط مختلف جهان را بالا می‌برد.

Nginx در مقایسه با سرویس‌های ابری و CDN

Nginx خود یک وب‌سرور و ابزار مدیریت ترافیک است، ولی وقتی در کنار سرویس‌های ابری یا CDN استفاده شود، عملکردش به‌شکل محسوسی بهتر می‌شود. سرویس ابری امکان مقیاس‌پذیری سریع و افزودن منابع در مواقع پیک ترافیک را فراهم می‌کند و CDN محتوا را روی سرورهای نزدیک به کاربر ذخیره می‌کند تا زمان بارگذاری کاهش یابد. ترکیب این سه، هم سرعت را بالا می‌برد و هم پایداری سرویس را تضمین می‌کند.

نکات پیشرفته در پیکربندی Nginx برای متخصصان

وقتی به تنظیمات پایه مسلط شدید، می‌توانید از قابلیت‌های پیشرفته Nginx استفاده کنید تا عملکرد و امنیت را بالاتر ببرید:

• پروتکل‌های جدید: فعال کردن HTTP/2 و HTTP/3 برای بهبود سرعت و کاهش زمان بارگذاری صفحات.
• اتصال‌های زنده: پشتیبانی از WebSocket و gRPC برای اپلیکیشن‌های سریع.
• ماژول‌های اختصاصی: اضافه‌کردن ماژول‌های خاص برای قابلیت‌هایی مانند فیلتر تصاویر یا پردازش XML.
• امنیت پیشرفته: بهینه‌سازی تنظیمات SSL/TLS و استفاده از Cipher Suiteهای امن.
• کشینگ هوشمند: تنظیم سطوح مختلف کش برای محتوای استاتیک و داینامیک.
• قوانین بازنویسی (Rewrite): هدایت و تغییر مسیر ترافیک با استفاده از الگوهای دقیق.

جمع‌بندی

Nginx یکی از قدرتمندترین و انعطاف‌پذیرترین وب‌سرورهاست که هم در پروژه‌های کوچک و هم در زیرساخت‌های بزرگ استفاده می‌شود. معماری رویدادمحور، مصرف کم منابع و قابلیت‌هایی مانند پروکسی معکوس، لود بالانسینگ و کشینگ موجب شده انتخاب اول بسیاری از توسعه‌دهندگان و مدیران سیستم باشد. با یادگیری نصب، پیکربندی و نکات بهینه‌سازی، Nginx می‌تواند پایه‌ای مطمین برای میزبانی سرویس‌های وب شما باشد.