Многоуровневая архитектура приложений является основой современной веб-разработки. Они разделяют задачи, максимизируют масштабируемость и улучшают удобство обслуживания. Среди множества инструментов, имеющихся в распоряжении разработчика, Nginx выделяется своей производительностью и универсальностью в качестве веб-сервера и обратного прокси-сервера.

В многоуровневых приложениях Nginx может служить точкой входа, обрабатывая клиентские запросы и направляя их соответствующим службам. Эффективная настройка Nginx имеет решающее значение для обеспечения безопасности, высокой доступности и оптимального распределения нагрузки.

Установка и базовая настройка

Прежде чем углубляться в детали многоуровневых настроек, убедитесь, что в вашей системе установлен Nginx. Обычно его можно установить с помощью менеджера пакетов:

1
2

sudo apt update 
sudo apt install nginx

После установки вы можете запустить, остановить или перезапустить Nginx с помощью:

1
2
3

sudo systemctl start nginx.service
sudo systemctl stop nginx.service
sudo systemctl restart nginx.service

Отредактируйте основной файл конфигурации, расположенный по адресу /etc/nginx/nginx.conf, чтобы установить глобальные настройки, такие как пользовательские, рабочие процессы и директивы ведения журнала.

Настройка обратного прокси для серверов приложений

В многоуровневой архитектуре Nginx может функционировать как обратный прокси, который перенаправляет запросы на серверы приложений (например, Node.js или Python back-end). Вот как настроить блок сервера upstream в /etc/nginx/conf.d/

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16

http {
    upstream app_servers {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://app_servers;
            include proxy_params;
            proxy_redirect off;
        }
    }
}

Эта конфигурация направляет трафик на несколько внутренних серверов, обеспечивая балансировку нагрузки и аварийное переключение.

Балансировка нагрузки с помощью Nginx

Nginx предлагает различные методы балансировки нагрузки, такие как циклический перебор, наименьшее количество подключений и IP-хэш. Настройте их в блоке upstream:

1
2
3
4
5

upstream app_servers {
    least_conn;
    server backend1.example.com weight=3;
    server backend2.example.com;
}

Эта настройка отдает предпочтение наименее подключенному серверу и присваивает больший вес серверу backend1, предоставляя ему большую долю трафика.

Защита Nginx с помощью SSL/TLS

Чтобы защитить связь между клиентами и вашим сервером, включите шифрование SSL/TLS. Сначала получите сертификат от центра сертификации (CA) или сгенерируйте самоподписанный сертификат для целей тестирования.

1
2

sudo apt install certbot python3-certbot-nginx
sudo certbot --nginx -d backend1.example.com -d www.backend1.example.com

Certbot автоматически обновит конфигурацию Nginx для использования SSL-сертификата.

Не забудьте перенаправить HTTP-трафик на HTTPS с дополнительной блокировкой сервера, прослушивающей порт 80.

1
2
3
4
5

server {
    listen 80;
    server_name backend1.example.com www.backend1.example.com;
    return 301 https://$host$request_uri;
}

Добавление слоев кэширования

Кэширование статических ресурсов или даже динамического контента на уровне Nginx может значительно улучшить время отклика. Настройте кэширование с помощью:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

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

    server {
        # ...
        location / {
            proxy_cache my_cache;
            # ...
        }
    }
}

Это создает кэш с именем my_cache с указанными параметрами хранения и срока действия.

Интеграция уровней баз данных

Базы данных часто являются частью внутреннего уровня в многоуровневых архитектурах. Хотя Nginx не будет напрямую взаимодействовать с базами данных, он может работать вместе с приложениями баз данных для обслуживания динамического контента. Тем, кто хочет нанять разработчиков баз данных nginx, важно понимать, как Nginx взаимодействует с другими уровнями стека.

Техническое обслуживание и устранение неполадок

Регулярно проверяйте журналы ошибок, расположенные в /var/log/nginx/error.log, и журналы доступа в /var/log/nginx/access.log. Используйте команду nginx -t, чтобы проверить конфигурацию на наличие синтаксических ошибок перед перезагрузкой или перезапуском Nginx.

Заключение

Nginx — мощный инструмент, который может помочь разработчикам эффективно управлять трафиком в многоуровневых архитектурах приложений. Правильная настройка обеспечивает безопасные, масштабируемые и высокопроизводительные приложения. Благодаря своей способности выступать в качестве обратного прокси-сервера, балансировщика нагрузки, терминатора SSL/TLS и кэширующего движка, Nginx незаменим в современных стеках веб-разработки.