C10K 문제와 NGINX 등장배경

C10K 문제

C10K 문제는 동시에 1만 개의 클라이언트 연결을 처리하는 문제를 의미합니다. 1999년에 Dan Kegel이 처음으로 이 문제를 언급했는데, 당시 대부분의 웹 서버와 운영 체제가 동시에 많은 클라이언트 요청을 효율적으로 처리할 수 없다는 한계를 지적했습니다. 그때는 웹 서버가 주로 멀티스레딩이나 멀티프로세싱 방식을 사용해서 각 요청을 별도의 스레드나 프로세스로 처리했는데, 이 방식은 메모리 사용량이 증가하고 문맥 전환 비용이 커지는 문제가 있었습니다.

이 문제를 해결하기 위해 여러 가지 기술적 접근 방식이 개발되었습니다:

 

비동기 I/O: 동시 요청을 처리하기 위해 블로킹이 아닌 비동기 방식으로 I/O 작업을 수행합니다.

이벤트 기반 아키텍처: 이벤트 루프를 사용해서 여러 요청을 효율적으로 관리합니다.

효율적인 네트워크 프로토콜 사용: 새로운 프로토콜과 최적화된 네트워크 스택을 도입해서 처리 성능을 높입니다.

NGINX 등장배경

NGINX는 이러한 C10K 문제를 해결하기 위해 설계된 웹 서버입니다. 2002년에 러시아의 개발자인 Igor Sysoev가 러시아 최대 포털 사이트 중 하나인 Rambler의 웹 서버 부하를 해결하기 위해 NGINX를 개발하기 시작했습니다. 당시 Rambler는 빠르게 증가하는 트래픽을 처리하는 데 어려움을 겪고 있었고, 기존의 웹 서버 솔루션은 충분한 성능을 제공하지 못하고 있었습니다.

NGINX는 다음과 같은 주요 특징을 갖고 있습니다:

 

이벤트 기반 아키텍처: NGINX는 비동기 이벤트 기반 아키텍처를 채택하여 적은 자원으로 많은 연결을 동시에 처리할 수 있습니다. 이는 멀티스레딩이나 멀티프로세싱 방식보다 훨씬 효율적입니다.

비동기 I/O 처리: 비동기 I/O 방식을 사용하여 높은 성능을 유지하면서 많은 동시 연결을 처리할 수 있습니다.

모듈화된 설계: NGINX는 다양한 기능을 모듈화하여 필요한 기능만 로드할 수 있게 함으로써 경량화와 성능 최적화를 달성합니다.

 이러한 설계 덕분에 NGINX는 C10K 문제를 효과적으로 해결할 수 있었으며, 높은 성능과 확장성을 제공하는 웹 서버로 빠르게 자리 잡았습니다. 2004년에 처음으로 공개된 NGINX는 현재 전 세계에서 가장 널리 사용되는 웹 서버 중 하나로 성장했습니다.