Trong thế giới web ngày nay, Nginx đã trở thành một cái tên quen thuộc, là nền tảng đứng sau hàng triệu website và ứng dụng web trên toàn cầu. Vậy Nginx server là gì mà lại được tin dùng đến vậy? Bài viết này sẽ giúp bạn khám phá toàn diện về Nginx, từ những khái niệm cơ bản đến những tính năng mạnh mẽ và cách thức hoạt động của nó.
Tổng quan các thông tin về Nginx
Nginx là gì?
Nginx là một web server mã nguồn mở, miễn phí, được biết đến với hiệu suất cao, ổn định và khả năng mở rộng tuyệt vời. Được phát triển bởi Igor Sysoev và ra mắt lần đầu vào năm 2004, Nginx ban đầu được tạo ra để giải quyết vấn đề C10K. Ngày nay, Nginx đã trở thành một trong những web server phổ biến nhất trên thế giới, được sử dụng bởi nhiều website lớn như Netflix, Dropbox, WordPress.com và nhiều hơn nữa.

Nginx là gì
Nginx không chỉ đơn thuần là một web server. Nó còn đóng vai trò là một reverse proxy, load balancer và HTTP cache, cho phép nó xử lý một loạt các tác vụ liên quan đến việc phân phối nội dung web. Điều này giúp Nginx trở thành một giải pháp linh hoạt và mạnh mẽ cho nhiều loại ứng dụng web.
Các Tính Năng Chính của Nginx
Nginx cung cấp một loạt các tính năng mạnh mẽ, biến nó thành một công cụ đa năng cho nhiều mục đích:
- Phục Vụ Nội Dung Tĩnh (Static Content): Nginx được tối ưu đặc biệt cho việc phục vụ nội dung tĩnh như HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh và video. Nhờ kiến trúc hướng sự kiện, Nginx có thể xử lý một lượng lớn các yêu cầu nội dung tĩnh một cách nhanh chóng và hiệu quả, giảm tải cho máy chủ backend và cải thiện tốc độ tải trang cho người dùng.
- Reverse Proxy – Bảo Vệ và Tối Ưu Máy Chủ Backend: Nginx hoạt động như một reverse proxy, đóng vai trò trung gian giữa client và các máy chủ backend. Khi có nhiều máy chủ backend, Nginx có thể phân phối lưu lượng truy cập đến các máy chủ này một cách cân bằng, ngăn chặn tình trạng quá tải cho một máy chủ duy nhất và đảm bảo tính sẵn sàng cao cho ứng dụng.
- Load Balancing – Đảm Bảo Tính Sẵn Sàng và Khả Năng Mở Rộng: Nginx cung cấp khả năng cân bằng tải mạnh mẽ, giúp phân phối lưu lượng truy cập đến nhiều máy chủ backend. Các thuật toán cân bằng tải phổ biến bao gồm:
-
- Round Robin: Phân phối yêu cầu lần lượt đến từng máy chủ trong danh sách.
- Least Connections: Phân phối yêu cầu đến máy chủ có số lượng kết nối đang hoạt động ít nhất.
- IP Hash: Phân phối yêu cầu dựa trên địa chỉ IP của client, đảm bảo rằng một client luôn được kết nối đến cùng một máy chủ.
- HTTP Caching – Tăng Tốc Độ Truy Cập Website: Nginx có khả năng cache nội dung web, giúp giảm thời gian tải trang và giảm tải cho máy chủ backend. Khi một yêu cầu được gửi đến Nginx, nó sẽ kiểm tra xem nội dung đó đã được cache hay chưa. Nếu đã được cache, Nginx sẽ trả về nội dung từ cache mà không cần phải truy vấn máy chủ backend.
- Hỗ trợ SSL/TLS và HTTP/2: Nginx hỗ trợ các giao thức bảo mật SSL/TLS, cho phép mã hóa kết nối giữa client và server, bảo vệ dữ liệu truyền tải. Nginx cũng hỗ trợ HTTP/2, giao thức web hiện đại giúp cải thiện hiệu suất và tốc độ tải trang.
- Virtual Hosts (Khối Máy Chủ Ảo): Virtual hosts cho phép chạy nhiều website trên cùng một máy chủ vật lý, mỗi website có cấu hình riêng. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và quản lý hiệu quả nhiều website trên một server.
- Modules (Mô-đun) và Khả Năng Mở Rộng: Nginx có thể được mở rộng chức năng thông qua các mô-đun. Các mô-đun này cho phép thêm các tính năng như nén gzip, xử lý media streaming, bảo mật và nhiều hơn nữa.

Các tính năng chính của Nginx
Lợi Thế Vượt Trội của Nginx Server: Tại Sao Nó Được Ưa Chuộng?
1. Hiệu Suất Vượt Trội và Khả Năng Xử Lý Đồng Thời Cao
Hiệu suất là một trong những yếu tố then chốt làm nên thành công của Nginx. Kiến trúc hướng sự kiện (event-driven) và bất đồng bộ (asynchronous) cho phép Nginx xử lý đồng thời hàng ngàn kết nối một cách hiệu quả, vượt trội so với các web server truyền thống dựa trên luồng (thread-based) hoặc tiến trình (process-based). Điều này đặc biệt quan trọng đối với các website có lượng truy cập lớn, giúp đảm bảo trải nghiệm người dùng mượt mà và ổn định ngay cả khi có lượng truy cập tăng đột biến.
2. Tiêu Thụ Tài Nguyên Hệ Thống Thấp
So với Apache, Nginx tiêu thụ ít tài nguyên hệ thống hơn đáng kể, đặc biệt là bộ nhớ. Điều này giúp giảm chi phí vận hành máy chủ và cho phép triển khai Nginx trên các phần cứng có cấu hình khiêm tốn hơn, rất hữu ích cho các dự án nhỏ hoặc các hệ thống nhúng.
3. Cấu Hình Linh Hoạt và Dễ Dàng
Cấu hình của Nginx được thiết kế rõ ràng và dễ hiểu, sử dụng cú pháp đơn giản. Các tệp cấu hình được tổ chức logic, giúp người dùng dễ dàng tùy chỉnh và quản lý server. Điều này giúp giảm thời gian cấu hình và bảo trì hệ thống.
4. Khả Năng Mở Rộng Tuyệt Vời
Nginx hỗ trợ nhiều mô-đun (modules) cho phép mở rộng chức năng một cách linh hoạt. Mặc dù số lượng mô-đun không nhiều bằng Apache, Nginx vẫn cung cấp đủ các mô-đun thiết yếu cho hầu hết các ứng dụng web. Khả năng này, kết hợp với kiến trúc linh hoạt, giúp Nginx dễ dàng thích ứng với các yêu cầu ngày càng phức tạp của các ứng dụng web hiện đại.
Cách Hoạt Động của Nginx Server: Bí Quyết Đằng Sau Hiệu Suất Vượt Trội
Nginx nổi tiếng với hiệu suất cao và khả năng xử lý đồng thời lượng lớn kết nối. Bí quyết nằm ở kiến trúc và cách thức hoạt động độc đáo của nó. Khác với các web server truyền thống dựa trên luồng (thread-based) hoặc tiến trình (process-based), Nginx sử dụng mô hình dựa trên sự kiện (event-driven) và bất đồng bộ (asynchronous).
Mô Hình Hoạt Động Dựa Trên Sự Kiện (Event-Driven)
Mô hình dựa trên sự kiện của Nginx hoạt động như một “trung tâm điều phối” các sự kiện (events). Thay vì tạo một luồng hoặc tiến trình riêng cho mỗi kết nối, Nginx sử dụng một số lượng nhỏ các tiến trình worker để xử lý đồng thời nhiều kết nối. Mỗi tiến trình worker sẽ lắng nghe các sự kiện (ví dụ: kết nối mới, dữ liệu đến, kết nối đóng) và xử lý chúng một cách hiệu quả.
Quản Lý Kết Nối Bất Đồng Bộ (Asynchronous)
Khi một yêu cầu (request) được gửi đến Nginx, nó sẽ không bị “block” (chờ đợi) cho đến khi yêu cầu đó được xử lý xong. Thay vào đó, Nginx sẽ ghi nhận yêu cầu này và tiếp tục xử lý các yêu cầu khác. Khi dữ liệu cần thiết sẵn sàng (ví dụ: dữ liệu từ ổ cứng, từ máy chủ backend), Nginx sẽ tiếp tục xử lý yêu cầu ban đầu. Cơ chế này giúp Nginx xử lý đồng thời hàng ngàn kết nối mà không tốn nhiều tài nguyên.
Tiến Trình Worker và Quản Lý Kết Nối Hiệu Quả
Nginx sử dụng một số lượng nhỏ các tiến trình worker để xử lý các kết nối. Một tiến trình master sẽ quản lý các tiến trình worker này. Mỗi tiến trình worker có thể xử lý hàng ngàn kết nối đồng thời nhờ vào cơ chế dựa trên sự kiện và bất đồng bộ. Điều này giúp Nginx tiết kiệm tài nguyên hệ thống và đạt được hiệu suất cao.
Xử Lý Yêu Cầu và Phản Hồi (Request/Response Cycle)
Dưới đây là tóm tắt các bước trong chu kỳ xử lý yêu cầu và phản hồi của Nginx:
1. Client gửi yêu cầu (request): Trình duyệt của người dùng gửi yêu cầu đến Nginx server.
2. Nginx tiếp nhận yêu cầu: Nginx tiếp nhận yêu cầu và phân tích nó.
3. Xử lý yêu cầu:
- Phục vụ nội dung tĩnh: Nếu yêu cầu là nội dung tĩnh (ví dụ: hình ảnh, CSS, JavaScript), Nginx sẽ trực tiếp trả về nội dung đó từ ổ cứng.
- Reverse proxy/Load balancing: Nếu yêu cầu cần được chuyển tiếp đến máy chủ backend, Nginx sẽ hoạt động như một reverse proxy hoặc load balancer để chuyển tiếp yêu cầu.
4. Nhận phản hồi (response): Nếu yêu cầu được chuyển tiếp đến máy chủ backend, Nginx sẽ nhận phản hồi từ máy chủ đó.
5. Gửi phản hồi cho client: Nginx gửi phản hồi (bao gồm nội dung yêu cầu) trở lại trình duyệt của người dùng.

Cách hoạt động của Nginx
Ứng Dụng Thực Tế của Nginx trong Các Hệ Thống Web Hiện Đại
Nginx được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống web hiện đại, nhờ vào tính linh hoạt và hiệu suất cao của nó. Một số ứng dụng phổ biến bao gồm:
- Website có lượng truy cập cao: Nginx là lựa chọn lý tưởng cho các website có lượng truy cập lớn, nhờ khả năng xử lý đồng thời hàng ngàn kết nối một cách hiệu quả. Nhiều website nổi tiếng như Netflix, Dropbox, WordPress.com, và nhiều website khác sử dụng Nginx để phục vụ người dùng.
- Web hosting: Nginx được sử dụng rộng rãi trong các dịch vụ web hosting, giúp cung cấp hiệu suất cao và ổn định cho nhiều website trên cùng một máy chủ.
- Reverse proxy và Load balancing: Nginx là một công cụ mạnh mẽ cho việc xây dựng các hệ thống reverse proxy và load balancing, giúp cải thiện bảo mật, hiệu suất và khả năng mở rộng của ứng dụng web.
- Media streaming: Nginx cũng được sử dụng để stream video và audio, nhờ khả năng xử lý hiệu quả các kết nối liên tục và dung lượng lớn.
- Microservices: Trong kiến trúc microservices, Nginx thường được sử dụng làm API gateway, xử lý các yêu cầu từ client và định tuyến chúng đến các microservice phù hợp.
So sánh Nginx và Các Web Server khác
Nginx thường được so sánh với các web server khác, đặc biệt là Apache và LiteSpeed.
Nginx và Apache: Hai “Ông Lớn” Trong Làng Web Server

So sánh Apache vs Nginx
Apache và Nginx là hai web server phổ biến nhất trên thế giới.
Đặc điểm | Nginx | Apache |
Kiến trúc | Dựa trên sự kiện (Event-driven), bất đồng bộ, sử dụng ít tiến trình worker. | Dựa trên luồng (Thread-based) hoặc tiến trình (Process-based), tạo tiến trình/luồng cho mỗi kết nối (trong một số cấu hình). |
Hiệu suất | Rất cao, đặc biệt với nội dung tĩnh và số lượng lớn kết nối đồng thời. | Tốt cho nội dung động, nhưng kém hơn Nginx khi xử lý nhiều kết nối đồng thời hoặc nội dung tĩnh. |
Tiêu thụ tài nguyên | Thấp, tiết kiệm bộ nhớ và CPU. | Cao hơn Nginx, đặc biệt khi xử lý lượng lớn kết nối. |
Cấu hình | Đơn giản, dễ hiểu, cú pháp rõ ràng. | Phức tạp hơn, nhiều tùy chọn cấu hình. |
Mô-đun | Số lượng mô-đun ít hơn, nhưng vẫn đáp ứng nhu cầu phổ biến. | Hệ sinh thái mô-đun phong phú, nhiều tùy chọn mở rộng. |
Xử lý nội dung | Phục vụ tốt nội dung tĩnh, có thể làm reverse proxy để xử lý nội dung động. | Phục vụ tốt cả nội dung tĩnh và động, hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình thông qua mô-đun. |
Khả năng mở rộng | Rất tốt, phù hợp với các hệ thống lớn và phức tạp. | Tốt, nhưng khó mở rộng hơn Nginx khi đối mặt với lượng truy cập cực lớn. |
Phù hợp với | Website có lượng truy cập cao, microservices, reverse proxy, load balancing. | Website có nhiều nội dung động, ứng dụng web phức tạp, server chia sẻ hosting (shared hosting), nơi cần nhiều mô-đun tùy chỉnh. |
Hỗ trợ Windows | Hỗ trợ, nhưng hiệu năng không tốt bằng trên Linux/Unix. | Hỗ trợ tốt. |
Nginx và LiteSpeed

Nginx vs LiteSpeed
LiteSpeed là một web server thương mại được biết đến với hiệu suất cao. Dưới đây là so sánh ngắn gọn với Nginx:
Đặc điểm | Nginx | LiteSpeed |
Mã nguồn | Mã nguồn mở (BSD-2-Clause license) | Một phần mã nguồn mở (OpenLiteSpeed), một phần thương mại (LiteSpeed Enterprise) |
Kiến trúc | Dựa trên sự kiện (Event-driven), bất đồng bộ | Đa luồng (Multi-threaded), hướng sự kiện (Event-driven) trong phiên bản Enterprise |
Hiệu suất | Rất cao, đặc biệt với nội dung tĩnh, xử lý đồng thời tốt | Rất cao, thường được benchmark là nhanh hơn Nginx trong một số trường hợp, đặc biệt với nội dung động và WordPress |
Tiêu thụ tài nguyên | Thấp | Tương đương hoặc thấp hơn Nginx trong một số trường hợp |
Cấu hình | Khá đơn giản, dựa trên tệp cấu hình text | Có giao diện web quản trị (WebAdmin), cấu hình qua .htaccess (LiteSpeed Enterprise) |
Mô-đun/Tính năng | Ít hơn so với Apache, tập trung vào các tính năng cốt lõi, mở rộng qua module bên thứ ba | Tương thích tốt với Apache (.htaccess), nhiều tính năng tích hợp, đặc biệt tối ưu cho WordPress (LiteSpeed Cache plugin) |
Giá cả | Miễn phí (Nginx Open Source) | Miễn phí (OpenLiteSpeed), trả phí (LiteSpeed Enterprise) |
Hỗ trợ HTTP/3 | Đang phát triển (đã có hỗ trợ thử nghiệm) | Đã hỗ trợ |
Bảo mật | Cung cấp các tính năng bảo mật cơ bản, có thể mở rộng qua module | Tích hợp nhiều tính năng bảo mật, bảo vệ chống DDoS |
Tối ưu WordPress | Cần cấu hình và plugin bên thứ ba để tối ưu cho WordPress | Tối ưu sẵn cho WordPress với plugin LiteSpeed Cache, hiệu suất cao với WordPress |
Khi nào nên sử dụng Nginx, Apache hoặc LiteSpeed?
Việc lựa chọn web server phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:
Loại ứng dụng web: Website tĩnh, website động, ứng dụng web phức tạp.
Lưu lượng truy cập dự kiến: Lượng truy cập thấp, trung bình hay cao.
Yêu cầu về hiệu suất: Cần hiệu suất cao cho nội dung tĩnh, nội dung động hay cả hai.
Ngân sách: Sẵn sàng chi trả cho phần mềm thương mại hay ưu tiên giải pháp miễn phí.
Kinh nghiệm và kiến thức: Quen thuộc với cấu hình của web server nào.
Các tính năng đặc biệt: Cần hỗ trợ các giao thức mới như HTTP/3, các tính năng bảo mật nâng cao.
1. Nên sử dụng Nginx khi
- Cần hiệu suất cao, đặc biệt cho nội dung tĩnh và lượng truy cập lớn: Nginx vượt trội trong việc xử lý nội dung tĩnh (HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh, video) và số lượng lớn kết nối đồng thời. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các website có lượng truy cập cao, website tĩnh hoặc website sử dụng CDN.
- Cần reverse proxy hoặc load balancing: Nginx là một reverse proxy và load balancer mạnh mẽ, giúp cải thiện bảo mật, hiệu suất và khả năng mở rộng của ứng dụng web. Nếu bạn cần xây dựng một hệ thống phân tán hoặc microservices, Nginx là một lựa chọn tuyệt vời.
- Muốn tiết kiệm tài nguyên: Nginx tiêu thụ ít tài nguyên hệ thống hơn Apache, giúp tiết kiệm chi phí vận hành máy chủ.
- Ưu tiên giải pháp mã nguồn mở và miễn phí: Nginx Open Source hoàn toàn miễn phí và có cộng đồng hỗ trợ lớn mạnh.
- Cần một web server linh hoạt và dễ cấu hình: Cấu hình của Nginx khá đơn giản và dễ hiểu, cho phép người dùng tùy chỉnh theo nhu cầu.
Ví dụ:
- Website tin tức có lượng truy cập lớn.
- Website thương mại điện tử với nhiều hình ảnh và video.
- Hệ thống phân tán với nhiều máy chủ backend.
- Ứng dụng web sử dụng kiến trúc microservices.
2. Nên sử dụng Apache khi
- Cần nhiều mô-đun: Apache có một hệ sinh thái mô-đun phong phú, cho phép mở rộng chức năng một cách linh hoạt. Nếu ứng dụng web của bạn yêu cầu nhiều mô-đun đặc biệt, Apache có thể là lựa chọn phù hợp.
- Ứng dụng web phức tạp: Apache hỗ trợ tốt các ứng dụng web phức tạp, đặc biệt là các ứng dụng sử dụng .htaccess để cấu hình rewrite rule, authentication và authorization.
- Đã quen với cấu hình Apache: Nếu bạn hoặc đội ngũ của bạn đã có kinh nghiệm với cấu hình Apache, việc sử dụng nó sẽ giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
- Ứng dụng sử dụng nhiều nội dung động: Mặc dù Nginx cũng xử lý được nội dung động, Apache có thể mạnh hơn trong một số trường hợp, đặc biệt là khi kết hợp với mod_php.
Ví dụ:
- Website sử dụng nhiều CMS (Content Management System) như WordPress, Joomla, Drupal.
- Ứng dụng web sử dụng các framework phức tạp.
- Website cần nhiều tùy chỉnh thông qua .htaccess.
3. Nên sử dụng LiteSpeed khi
- Yêu cầu hiệu suất cực cao và sẵn sàng trả phí: LiteSpeed thường được benchmark là nhanh hơn Nginx và Apache trong một số trường hợp, đặc biệt là với các ứng dụng PHP và WordPress. Nếu hiệu suất là ưu tiên hàng đầu và bạn có ngân sách, LiteSpeed là một lựa chọn đáng cân nhắc.
- Cần hỗ trợ HTTP/3: LiteSpeed đã hỗ trợ HTTP/3 (QUIC), giao thức web mới nhất giúp cải thiện tốc độ và bảo mật. Nếu bạn muốn tận dụng lợi thế của HTTP/3, LiteSpeed là một lựa chọn tốt.
- Muốn tối ưu cho WordPress: LiteSpeed có plugin LiteSpeed Cache được tối ưu đặc biệt cho WordPress, giúp tăng tốc độ website WordPress một cách đáng kể.
- Muốn giao diện quản trị web dễ sử dụng: LiteSpeed Enterprise cung cấp giao diện WebAdmin giúp việc cấu hình trở nên dễ dàng hơn.
- Muốn tương thích tốt với .htaccess: LiteSpeed Enterprise hỗ trợ .htaccess, giúp việc di chuyển từ Apache sang LiteSpeed dễ dàng hơn.
Ví dụ:
- Website WordPress có yêu cầu cao về hiệu suất.
- Website thương mại điện tử cần tốc độ tải trang nhanh.
- Doanh nghiệp muốn đầu tư vào một giải pháp web server hiệu suất cao.