nginx, o motor da sua aplicação web
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Presentation made at FISL 15, Porto Alegre, RS, Brasil on May, Saturday 10 2014. Note: Presentation in Brazilian Portuguese.TRANSCRIPT
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Ernani Azevedo
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Roteiro
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O que é o NGiNX
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
• Pronuncia-se “Engine X” (motor X);
• Distribuído sob licença BSD;
• Escrito por Igor Sysoev;
• Utilizado em grandes portais da Internet (17,82% dos top 1M);
• Servidor de alta performance e proxy reverso HTTP;
• Suporte a IMAP/POP3;
• 10 anos em 2014;
• Escrito tendo em mente quebrar a barreira C10K (http://kegel.com/c10k.html);
• Estrutura assíncrona de eventos;
• Baixo consumo de recursos (memória e CPU);
• Utilizado em diversos grandes sites, como Facebook, Netflix, Pinterest, CloudFare, GitHub,
WordPress.com, Thumblr, Instagram, Cnet, Time.com, SoundCloud, Dropbox, MaxCDN, etc...
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O que é o NGiNX
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O que é o NGiNX
Fonte: Netcrafthttp://news.netcraft.com/archives/2014/04/02/april-2014-web-server-survey.html
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O que é o NGiNX
Fonte: W3Techshttp://w3techs.com/technologies/cross/web_server/ranking
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O que é o NGiNX
Fonte: The Atlantichttp://www.theatlantic.com/technology/archive/2013/12/welcome-to-the-internet-of-thingies-615-of-web-traffic-is-not-human/282309/
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
A Web 2.0 e o futuro
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
• Navegadores web mais robustos;
• A era do JavaScript;
• O navegador como interface para todas aplicações;
• Serviços de streaming cada vez mais populares;
• Volume de tráfego cada vez maior, devido a banda larga;
• Compiladores C para web;
• Aplicações cada vez mais dependentes de requisições AJAX.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
A Web 2.0 e o futuro
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O HTML5, e como isso muda a Web
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
• Uso massivo de multi mídia;
• WebSocket possibilitando aplicações P2P;
• Guarda de dados locais (local storage);
• Geo localização em massa.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
O HTML5, e como isso muda a Web
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Protocolo SPDY
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
• Pronuncia-se Speedy (veloz);
• Criado principalmente pela Google (marca registrada);
• Objetivo de reduzir a latência em páginas web;
• Reduz o número de conexões ativas com o servidor;
• Criptografia de dados utilizando TLS/SSL;
• Compressão dos dados (gzip ou deflate), incluindo cabeçalhos;
• Multiplexação do conteúdo;
• Suportado pelo Google Chrome e o Chromium, e utilizado para muitos serviços da Google;
• Suportado pelo Firefox 11 e SeaMonkey 2.8, mas habilitado por padrão apenas no Firefox 13 ou
superior;
• Suportado pelo Opera 12.10;
• Suportado pelo Internet Explorer 11 (exceto para Windows 7).
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Protocolo SPDY
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Preparando o servidores para grandes cargas
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Preparando o servidores para grandes cargas
• Habilitar uso de eventos via epoll (Linux kernel 2.5.44 e glibc 2.3.2);
• No FreeBSD, utilizar kqueue;
• Habilitar workers para o número máximo de CPU's (veja o lscpu):
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Preparando o servidores para grandes cargas
• Alterar o limite de recursos de arquivos por worker para 100000;
• Alterar o limite de coneões por worker para 2048;
• Habilitar múltiplas conexões;
• Configuração básica para grandes cargas:worker_processes 16;worker_rlimit_nofile 100000;
events { worker_connections 2048; use epoll; multi_accept on;}
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Preparando o servidores para grandes cargas
• Habilitar compressão gzip no módulo HTTP;
• Podemos aumentar o tempo limite de keepalive, lembrando que conexões inativas não consomem CPU e pouquíssima memória (e no máximo 200
requisições por conexão);
http { keepalive_timeout 65; keepalive_requests 200; gzip on; gzip_min_length 256; gzip_comp_level 3; gzip_types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/html application/xml application/xml+rss text/javascript; default_type application/octet-stream; include /etc/nginx/mime.types;}
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Preparando o servidores para grandes cargas
• Habilitar cache de metadados no módulo HTTP;
• Esta configuração não possui parâmetro “on”, apesar de existir parâmetro “off”;
• Configuração básica de cache de metadados no módulo HTTP:
http { open_file_cache max=10000 inactive=30s; open_file_cache_valid 60s; open_file_cache_min_uses 2; open_file_cache_errors on;}
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Preparando o servidores para grandes cargas
• Habilitar reset para conexões inativas;
• Habilitar sendfile para otimizar envio de arquivos;
• Habilitar tcp_nopush (enviar cabeçalhos em apenas um pacote).
http { reset_timedout_connection on; sendfile on; tcp_nopush on;}
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Preparando o servidores para grandes cargas
• Tuning da pilha TCP no kernel do Linux, para suportar 100k conexões ativas ou mais;
• Alterando o tempo de reciclagem de conexões TCP em Time Wait;
• Editar o arquivo /etc/sysctl.conf, alterando:
# Tuning geral de gigabit:net.core.rmem_max = 16777216net.core.wmem_max = 16777216net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216
# Habilitar mais memória para a pilha TCP# para suportar muitas (100k+) conexões# ativas:net.ipv4.tcp_mem = 50576 64768 98152net.core.netdev_max_backlog = 2500
# Tuning da reciclagem Time Wait do TCP:net.ipv4.tcp_tw_recycle=1net.ipv4.tcp_fin_timeout=15
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Servidores de apl icação, escolha a sua l inguagem
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Servidores de aplicação, escolha a sua l inguagem
InternetInternet
ApachePHP
InternetInternet
NGiNX
PHP-FPM
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Servidores de aplicação, escolha a sua l inguagem
• Protocolo FastCGI:
– PHP-FPM;
– uWSGI (Python, Ruby, Perl, .Net);
• Protocolo proxy HTTP:
– Java;
– Ruby (mongrel);
– BOSH (XMPP over HTTP);
– Outros servidores HTTP.
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Servidores de aplicação, escolha a sua l inguagem
• FastCGI, uma implementação similar ao CGI para processos persistentes;
• Controle de cabeçalhos e tratamento de erros;
• Exemplo de uso (sessão html da configuração do NGiNX):
location ~ [^/]\.php(/|$) { fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; fastcgi_index index.php; include fastcgi_params;
# Via TCP/IP: # fastcgi_pass 127.0.0.1:3100;
# Via UNIX Socket: fastcgi unix:/var/run/php-fpm/php.sock;}
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Servidores de aplicação, escolha a sua l inguagem
• Proxy HTTP, possibilitando a integração com praticamente quaisquer linguagem web;
• Exemplo de uso (sessão html da configuração do NGiNX):
location ~ ^/http-bind { proxy_buffering off; proxy_intercept_errors on; tcp_nodelay on; keepalive_timeout 55; proxy_read_timeout 360;
proxy_set_header Host $http_host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://web1.local:8080;}
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Balanceamento de carga entre servidores
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Balanceamento de carga entre servidores
InternetInternet
IPVS
InternetInternet
NGiNX
PHP-FPM PHP-FPMApache
PHPApache
PHP
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Balanceamento de carga entre servidores
• Utilização de clusters com balanceamento de carga por Round Robin, com possibilidade de uso de IP Hash;
• Pode ser misturado conexões TCP e UNIX Socket;
• Exemplo de uso:
upstream backend { server web1.intra weight=5; server web2.intra:8080; server unix:/tmp/server3;
server backup1.intra:81 backup; server backup2.intra:81 backup;}
server { location / { proxy_pass http://backend; }}
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Balanceamento de carga entre servidores
InternetInternet
NGiNX
PHP-FPM
Cache
Cluster 1
PHP-FPM
PHP-FPM
Cluster 2
PHP-FPM
PHP-FPM
PHP-FPM
PHP-FPM
Cluster 3
PHP-FPM
MEMCACHED
MEMCACHED
MEMCACHED
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SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação
• Configuração de SSL extremamente simples;
• Desonera o servidor de aplicação, deixando o trabalho de criptografia para o proxy web;
• Exemplo de uso:
server { listen 10.0.0.1:443; server_name intranet.local; root /var/www/html; index index.html index.htm;
ssl on; ssl_certificate /tmp/intranet.crt; ssl_certificate_key /tmp/intranet.key;}
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Conteúdo estático
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Conteúdo estático
• Possibilidade de comprimir o conteúdo estático em disco para entrega em deflate ou gzip;
• Desonera o servidor de aplicação, que não precisa servir conteúdo estático;
• Exemplo de compressão gzip:
http { gzip on; gzip_static on; gzip_http_version 1.1; gzip_min_length 1400; gzip_vary on; gzip_comp_level 9; gzip_proxied any; gzip_types text/plain text/css …; gzip_buffers 16 8k; gzip_disable "MSIE [1-6].(?!.*SV1)";}
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Cache de conteúdo dinâmico
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Cache de conteúdo dinâmico
InternetInternet
NGiNX
PHP-FPM Cache
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Cache de conteúdo dinâmico
InternetInternet
NGiNX
PHP-FPM Cache
PHP-FPM
Local
.css
.js
.html
.xml
.jpg
.gif
.mp3
...
} gzip -9 (.gz)
NGiNX, o motor da sua aplicação Web
Perguntas e encerramento
• O que é o NGiNX;
• A Web 2.0 e o futuro;
• O HTML5, e como isso muda a Web;
• Protocolo SPDY;
• Preparando servidores para grandes cargas;
• Servidores de aplicação, escolha a sua linguagem;
• Balanceamento de carga entre servidores;
• SSL em tudo, sem sobrecarregar sua aplicação;
• Conteúdo estático;
• Cache de conteúdo dinâmico;
• Perguntas e encerramento.
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Ernani Azevedo
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