Web Server 기본 (Apache & NGINX & MS-IIS)

이전 글 <Web 기초 / 용어 정리>를 보면,

웹이라는 것은 결국 "웹 서버와 클라이언트"로 구성되어 있는 인터넷 시스템이라고 이해할 수 있습니다.

Client 에서 HTTP(S) 프로토콜의 요청(Request)를 보내면,

요청을 항상 대기 하고 있던 Web Server는 요청에 알맞는 답변(Response)을 HTTP(S) 프로토콜로 다시 보내줍니다.

위와 같이 구성하기 위하여... 실제로는 아래와 같이 설정합니다.

*실제로 Web Server 뒷단에 정적인 컨텐츠를 처리하는 Web Application Server (WAS) 개념도 있지만, 이 부분은 다음 글에서 다루도록 하겠습니다.

현재 기준으로는 Nginx가 점유율 1위, 그 다음으로는 Apache, MS-IIS가 사용되고 있습니다. 가장 유명한 3개에 대하여 작성해보겠습니다.

최초의 웹서버 NCSA httpd의 버그를 고치다가 Apache HTTP Server(Process 기반 Web Server) 가 1996 탄생되었습니다.

[+Prefork] 하나의 Client = 하나의 프로세스를 배정하였기 때문에, Prefork 방식을 통하여 미리 프로세스를 만들어 놓습니다.
[+확장성] perl, PHP등 다양한 모듈을 서버에 빠르게 기능을 추가할 수 있었기 때문에 동적 컨텐츠가 어느정도 처리 가능하였습니다. 이러다 보니 요청을 받고 처리하는 것을 한개의 서버에서 수행하는 것이 가능했습니다.

하지만, 1999년도 컴퓨터의 보급과 함께 인터넷 트래픽이 늘어나면서, Connection 10000 Problem (C10K) 문제가 발생합니다. 동시에 연결된 커넥션 수가 많을 때(만개의 단위...), 새로운 커넥션을 생성할 수 없는 이슈가 발생했습니다.

구조적인 한계를 해결하기 위하여 Apache도 MPM이라는 Multi Processing Module를 적용합니다.

Apache 구조의 근본적인 문제를 해결하는 새로운 구조의 Nginx(Event 기반 Web Server)가 2004 탄생합니다.

Nginx는 Apache를 대신하는 것이 아니라, Apache 앞단에서 동시 커넥션을 처리하기 위하여 나왔습니다.

Nginx 자체가 Web Server이기도 하기 때문에 스스로 정적파일을 처리하도록 하고, 동적 컨텐츠는 뒤에 있는 Apache에서 해결하도록 하였습니다.

마스터 프로세스 (Master Process): 설정 파일을 읽고 워커 프로세스를 생성
워커 프로세스 (Worker Process): 실제로 일을 처리하며, 워커 프로세스 각자 지정된 리슨 소켓을 배정 받음
- Event 관리 (커넥션 형성, 커넥션 제거, 새로운 처리)
- 소켓으로 새로운 클라이언트의 요청이 들어오면 커넥션을 형성하고, 요청을 처리하고, Keep-Alive 시간만큼 유지됩니다.
- 형성된 커넥션에 아무런 요청이 없으면, 새로운 커넥션을 형성하여 또다른 요청을 처리합니다.
- OS 커널이 Event를 큐 형식으로 워커 프로세스에게 전달 -> 워커 프로세스가 쉬지않고 일을 한다는 장점
  (비동식 방식으로 대기, 워커 프로세스는 하나의 스레드로 처리)
- CPU 개수만큼 워커 프로세스 존재 (CPU의 컨텍스트 스위칭 감소)
쓰레드 풀 (Thread Pool): Disk IO 이벤트와 같이 시간이 오래 걸리는 이벤트 처리하기 위하여 별도로 존재
개발자 기능 추가시,
마스터 프로세스가 새로운 워커 프로세스 생성하고,
기존의 워커 프로세스에 새로운 커넥션 생기게 하지 않아서 동적으로 설정 변경이 가능하게 합니다.
즉, 서비스를 종료 하지 않고도 커넥션에 문제 없이 설정을 변경할 수 있습니다.