Việc lựa chọn một web server đủ nhanh và bảo mật để đặt hệ thống phân phối nội dung, app, web, ứng dụng web,... ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển. Và NGINX đã nổi lên như một trong những giải pháp máy chủ hàng đầu hiện nay, nổi bật với khả năng xử lý lượng truy cập lớn và tính linh hoạt cao. Vậy NGINX là gì? Có những tính năng nào và tại sao nên sử dụng nó? Cùng khám phá qua bài viết này nhé!

NGINX là gì?

NGINX (phát âm là "Engine X") là một phần mềm máy chủ web mã nguồn mở được phát triển vào năm 2004 bởi Igor Sysoev. Ban đầu, nó được thiết kế để giải quyết vấn đề C10K (quản lý 10.000 kết nối đồng thời), nhưng sau đó đã mở rộng thành một giải pháp toàn diện cho nhiều công việc khác liên quan đến thiết kế website và lập trình cũng như bảo mật ứng dụng.

Dễ thấy qua việc hiện nay, NGINX còn là một web server được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống phân phối nội dung (CDN), ứng dụng web và các nền tảng đám mây nhờ vào tốc độ và hiệu suất vượt trội.

NGINX có các tính năng gì?

NGINX là một trong những máy chủ web đa năng và mạnh mẽ nhất hiện nay. Với khả năng linh hoạt và hiệu suất vượt trội, NGINX cung cấp một loạt tính năng như: Web Server, Web Application Firewall (WAF), xử lý HTTP, reverse proxy, mail proxy và Load Balancer (cân bằng tải)... Cụ thể theo từng lĩnh vực như sau:

Những tính năng của máy chủ HTTP Nginx

NGINX nổi bật với các tính năng tối ưu hóa dành cho việc xử lý HTTP, bao gồm:

• Xử lý số lượng lớn kết nối đồng thời: NGINX sử dụng mô hình sự kiện bất đồng bộ (asynchronous event-driven), cho phép xử lý hàng nghìn kết nối cùng lúc với tài nguyên tối thiểu.

Ví dụ: Một website thương mại điện tử lớn sử dụng NGINX để xử lý hàng triệu lượt truy cập mỗi ngày mà không gây nghẽn mạng.

• Tích hợp reverse proxy: NGINX có thể hoạt động như một reverse proxy, giúp phân phối yêu cầu tới các máy chủ backend để tăng hiệu suất.
• Hỗ trợ HTTP/2 và SSL: NGINX tích hợp hỗ trợ giao thức HTTP/2 và mã hóa SSL, đảm bảo tốc độ và tính bảo mật cho các ứng dụng web hiện đại.
• Tính năng load balancing (cân bằng tải): NGINX có thể phân phối yêu cầu đến nhiều máy chủ backend theo các thuật toán như round-robin hoặc least connections.
• Nén dữ liệu: NGINX tự động nén các tài nguyên tĩnh như CSS, JavaScript, và hình ảnh bằng cách sử dụng gzip hoặc Brotli, giúp giảm dung lượng tải xuống.

Những tính năng máy chủ mail proxy của Nginx

Ngoài chức năng máy chủ HTTP, NGINX cũng hỗ trợ proxy cho các giao thức mail như IMAP, POP3, và SMTP. Một số tính năng nổi bật:

• Xác thực người dùng: NGINX có thể tích hợp với các hệ thống xác thực để đảm bảo chỉ người dùng hợp lệ mới có thể truy cập email.
• Cân bằng tải cho máy chủ mail: NGINX giúp phân phối yêu cầu email đến nhiều máy chủ mail backend để tăng độ tin cậy và hiệu suất.
• Tích hợp xác thực: NGINX có thể tích hợp các hệ thống xác thực người dùng như LDAP hoặc cơ sở dữ liệu SQL để đảm bảo tính bảo mật.

Khi nào sử dụng NGINX?

NGINX không chỉ là một máy chủ web thông thường mà còn là một công cụ đa năng hỗ trợ nhiều loại hệ thống và ứng dụng khác nhau. Việc sử dụng NGINX phù hợp với các trường hợp cụ thể sau đây:

Khi cần xử lý lưu lượng truy cập lớn

NGINX được thiết kế để xử lý hàng nghìn kết nối đồng thời nhờ vào mô hình xử lý bất đồng bộ (asynchronous). Nếu website hoặc ứng dụng của bạn có lưu lượng truy cập cao, NGINX là lựa chọn lý tưởng.

Ví dụ: Các trang thương mại điện tử lớn như Amazon hoặc các trang tin tức nổi tiếng thường sử dụng NGINX để đảm bảo không bị quá tải trong giờ cao điểm.

Khi cần tăng tốc độ tải trang

Với khả năng hỗ trợ giao thức HTTP/2 và HTTP/3, NGINX giúp giảm độ trễ và tối ưu hóa thời gian phản hồi của server. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các website yêu cầu tốc độ tải nhanh để nâng cao trải nghiệm người dùng.

Ví dụ: Một trang web cung cấp dịch vụ trực tuyến sử dụng NGINX để giảm thời gian tải, giữ chân khách hàng và cải thiện xếp hạng SEO.

Khi cần sử dụng làm Reverse Proxy

Nếu bạn cần phân phối yêu cầu từ người dùng tới các máy chủ backend, NGINX với vai trò reverse proxy là một giải pháp hiệu quả. Nó giúp giảm tải cho máy chủ backend, tăng độ tin cậy và cải thiện bảo mật.

Ví dụ: Một hệ thống microservices triển khai NGINX để chuyển hướng các yêu cầu tới đúng dịch vụ backend dựa trên URI hoặc header.

Khi cần cân bằng tải (Load Balancing)

NGINX hỗ trợ nhiều thuật toán cân bằng tải như round-robin, least connections, và IP hash để phân phối lưu lượng truy cập giữa các máy chủ. Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và tránh tình trạng một máy chủ bị quá tải.

Ví dụ: Một ứng dụng ngân hàng trực tuyến sử dụng NGINX để phân phối lưu lượng người dùng tới các máy chủ backend theo cách đồng đều nhất.

Khi cần cải thiện bảo mật

NGINX tích hợp nhiều tính năng bảo mật, như chặn truy cập IP không hợp lệ, hỗ trợ SSL/TLS, và kết hợp với các giải pháp tường lửa ứng dụng web (WAF).

Ví dụ: Một website thương mại điện tử sử dụng NGINX để mã hóa thông tin thanh toán và bảo vệ khách hàng khỏi các cuộc tấn công mạng.

Ưu nhược điểm của NGINX

NGINX có những ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm của NGINX

NGINX có những ưu điểm nổi bật như sau:

• Hiệu suất cao: NGINX có khả năng xử lý hàng nghìn kết nối đồng thời nhờ kiến trúc bất đồng bộ, không chặn, giúp tối ưu hóa tài nguyên máy chủ.
• Tốc độ nhanh: Với hỗ trợ HTTP/2 và HTTP/3, NGINX giúp tăng tốc độ tải trang, cải thiện trải nghiệm người dùng và nâng cao thứ hạng SEO.
• Cân bằng tải linh hoạt: NGINX cung cấp các thuật toán cân bằng tải như round-robin, least connections, và IP hash, giúp phân phối lưu lượng truy cập hiệu quả.
• Tính đa năng: Ngoài vai trò làm máy chủ web, NGINX còn hoạt động như reverse proxy, caching server, và API gateway.
• Khả năng mở rộng: Hỗ trợ môi trường microservices và cloud-native, NGINX dễ dàng tích hợp với các công nghệ hiện đại như Kubernetes và Docker.
• Bảo mật tốt: NGINX cung cấp hỗ trợ SSL/TLS, chặn IP không hợp lệ và tích hợp với các tường lửa ứng dụng web (WAF).

Nhược điểm của NGINX

Dù có nhiều ưu điểm, NGINX vẫn tồn tại một số nhược điểm cụ thể:

• Cấu hình phức tạp: Mặc dù mạnh mẽ, việc cấu hình NGINX đòi hỏi kiến thức sâu rộng về hệ thống mạng và tệp cấu hình, không phù hợp với người mới bắt đầu.
• Thiếu hỗ trợ giao diện đồ họa: Không có giao diện quản trị đồ họa tích hợp sẵn, khiến người dùng phải làm việc qua dòng lệnh, gây khó khăn với người không quen thuộc.
• Hạn chế trong xử lý nội dung động: Không như Apache, NGINX không thể xử lý nội dung động trực tiếp mà phải kết hợp với các ứng dụng backend như PHP-FPM hoặc FastCGI.
• Tài liệu và cộng đồng hỗ trợ không đồng đều: Mặc dù NGINX phổ biến, tài liệu chi tiết cho các trường hợp cụ thể có thể khó tìm, đặc biệt khi so sánh với Apache.
• Yêu cầu kỹ thuật cao: Việc tận dụng tối đa tiềm năng của NGINX đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật có kinh nghiệm, tăng chi phí triển khai ban đầu.

Hướng dẫn cài đặt NGINX

Bạn có thể lựa chọn một trong hai phương pháp để cài đặt NGINX là sử dụng gói dựng sẵn (package) hoặc cài đặt trực tiếp từ source.

Cài đặt qua gói dựng sẵn

Đây là phương pháp nhanh và dễ dàng hơn, phù hợp cho người mới bắt đầu hoặc không yêu cầu tùy chỉnh nhiều.

Chỉ cần chạy các lệnh sau trên hệ điều hành Debian hoặc Ubuntu:

sudo apt-get update

sudo apt-get install nginx

Sau khi hoàn tất, bạn có thể kiểm tra phiên bản NGINX đã cài đặt bằng lệnh:

sudo nginx -v

Kết quả trả về sẽ hiển thị phiên bản NGINX, chẳng hạn:

nginx version: nginx/1.18.2

Các tệp cấu hình của NGINX sẽ nằm trong thư mục /etc/nginx/. Trong thư mục này, hai thành phần quan trọng là tệp nginx.conf và thư mục sites-available.

Cài đặt từ source

Phương pháp này đòi hỏi nhiều thao tác hơn nhưng mang lại sự linh hoạt, cho phép bạn thêm các modulehoặc tùy chỉnh sâu hơn để đáp ứng nhu cầu cụ thể của hệ thống.

Hướng dẫn cấu hình NGINX

Tệp cấu hình chính của NGINX là nginx.conf, nơi lưu trữ các thiết lập cốt lõi. Tệp này được chia thành các ngữ cảnh như events và http, cho phép cấu hình linh hoạt và kế thừa các chỉ thị. Một số thành phần quan trọng bao gồm:

• worker_processes: Định số lượng tiến trình xử lý, thường bằng số lõi CPU.
• worker_connections: Quy định số kết nối đồng thời mà mỗi tiến trình có thể xử lý.
• gzip: Thiết lập nén dữ liệu để tăng hiệu suất, với mức nén thường được giữ dưới 6 để tối ưu CPU.
• access_log & error_log: Ghi lại nhật ký truy cập và lỗi để theo dõi và xử lý sự cố.

Thư mục /etc/nginx/sites-available/ chứa cấu hình cho các host ảo. Các tệp này chỉ hoạt động khi được tạo liên kết tượng trưng (symlink) tới /etc/nginx/sites-enabled/, giúp quản lý trạng thái trang web nhanh chóng mà không cần xóa tệp gốc.

Ví dụ cấu hình host ảo:

server {

listen 80;

server_name example.com www.example.com;

root /var/www/html;

index index.html;

location / {

try_files $uri $uri/ =404;

}

location /api {

proxy_pass http://backend_server;

}

}

Trong ví dụ trên, các ngữ cảnh server và location xác định cách NGINX xử lý các yêu cầu từ client. Chỉ thị proxy_pass chuyển tiếp yêu cầu tới một máy chủ backend, trong khi try_files phục vụ các tệp tĩnh.

Cấu trúc ngữ cảnh linh hoạt và khả năng load balancing qua upstream làm NGINX trở thành lựa chọn mạnh mẽ cho nhiều ứng dụng web.

Cách khởi động NGINX

Khi đã hoàn tất cấu hình và chuyển ứng dụng web vào thư mục thích hợp, bạn có thể khởi động NGINX bằng lệnh:

sudo service nginx start

Nếu có bất kỳ thay đổi nào trong tệp cấu hình, bạn chỉ cần tải lại mà không gây gián đoạn hoạt động bằng lệnh:

sudo service nginx reload

Để kiểm tra trạng thái hoạt động của NGINX, sử dụng lệnh sau:

sudo service nginx status

Sự khác nhau giữa NGINX và Apache?

NGINX và Apache là hai máy chủ web phổ biến, nhưng chúng có cách tiếp cận và tính năng khác nhau, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. Dưới đây là sự so sánh chi tiết:

Các tính năng của NGINX không chỉ giới hạn ở việc xử lý HTTP mà còn mở rộng sang các lĩnh vực như mail proxy, CDN và bảo mật. Với khả năng tùy chỉnh và hiệu suất vượt trội, NGINX là giải pháp lý tưởng cho nhiều nhu cầu hệ thống khác nhau.

Hy vọng bạn đã nắm được khái niệm của NGINX và cách cài đặt NGINX đã được qua bài viết trên của LPTech. Hy vọng bài viết đã mang đến cho bạn những kiến thức hữu ích nhé!