Web Server

Installation (Ubuntu):

sudo apt install nginx

Konfiguration (/etc/nginx/sites-available/default):

server {
    listen 80;
    root /var/www/html; # Hier liegen die Dateien
    index index.html;
}

Du legst deine index.html nach /var/www/html, und die Welt kann sie sehen.

Praxisroutine

In der Praxis lernst du Web Server, indem du mit einem kleinen, kontrollierten Beispiel beginnst. Baue zuerst einen Minimalfall, prüfe das Ergebnis, veraendere genau eine Sache und beobachte, was sich ändert. Notiere dir Eingabe, Aktion, Ausgabe und typischen Fehler.

Übung: Erstelle ein Beispiel aus deinem Alltag, fuehre den Ablauf gedanklich Schritt für Schritt durch und markiere die Stelle, an der du Feedback oder ein Log brauchst. Wenn du diese Stelle benennen kannst, verstehst du den Begriff praktisch.

1. Web Server vs. Application Server

Die Grenze verschwimmt, aber klassisch:

• Web Server (Nginx): Liefert statische Inhalte (Bilder, CSS, HTML). Extrem schnell. Kann keinen Python/PHP-Code ausführen.
• App Server (Gunicorn, Tomcat): Führt Code aus (Logik, DB-Abfragen). Generiert HTML dynamisch.
• Setup: Nginx nimmt die Anfrage an. Wenn es ein Bild ist -> liefert es selbst. Wenn es Logik braucht -> leitet es an Gunicorn weiter (Reverse Proxy).

2. Event-Driven (Nginx) vs. Process-Based (Apache)

Warum hat Nginx Apache verdrängt?

• Apache (Prefork): Startet für jeden User einen neuen Prozess/Thread. Braucht viel RAM. Bei 10.000 Usern stürzt er ab (C10k Problem).
• Nginx (Event Loop): Ein einziger Prozess bedient tausende User asynchron ("Non-blocking I/O"). Extrem speichereffizient. (Apache kann heute auch Events, aber Nginx war der Pionier).

3. Virtual Hosts (SNI)

Ein Webserver kann 100 verschiedene Webseiten hosten (google.com, gmail.com, youtube.com) auf einer IP-Adresse. Woher weiß er, welche Seite der User will? Er schaut in den Host-Header der HTTP-Anfrage (oder SNI im TLS Handshake). "Aha, du willst kekse.de. Hier ist der Ordner /var/www/kekse."

1. Compression (GZIP & Brotli)

Ein Webserver schickt Text-Dateien (HTML/JS) fast nie im Originalzustand. Er komprimiert sie "on the fly".

• GZIP: Der Klassiker. Spart ca. 70% Dateigröße.
• Brotli (von Google): Neuer und effizienter als GZIP, braucht aber mehr CPU-Leistung beim Komprimieren. Der Browser schickt den Header Accept-Encoding: br, gzip, und der Webserver entscheidet: "Ich habe genug CPU-Power, ich schicke dir das hocheffiziente Brotli-Paket." Das reduziert die Ladezeit massiv, besonders bei mobilen Datenverbindungen.

2. Layer 7 Load Balancing

Webserver wie Nginx werden oft nur als "Türsteher" vor einer ganzen Armee von Servern genutzt. Sie machen Layer 7 Load Balancing: Nginx schaut in den Request: "Willst du ein Bild? Geh zu Server A. Ist es ein Login-Versuch? Geh zum teuren Server B." Außerdem können sie SSL-Termination machen: Der Webserver übernimmt das extrem rechenintensive Entschlüsseln der HTTPS-Verbindung. Die internen App-Server dahinter bekommen dann schnelles, unverschlüsseltes HTTP. Das schont die Ressourcen der App-Server.

3. Thundering Herd Problem

Wenn du einen sehr beliebten Blog-Post hast und der Cache des Webservers abläuft, passiert folgendes: 1.000 User fragen gleichzeitig nach der Seite. Der Webserver merkt: "Oh, Cache leer!", und leitet 1.000 Anfragen gleichzeitig an die langsame Datenbank weiter. Die DB bricht zusammen. Profis konfigurieren ihre Webserver daher mit Locking oder Stale-while-revalidate: Wenn der Cache abläuft, darf nur einer zur DB gehen und die Seite neu bauen. Die restlichen 999 User bekommen solange noch kurz die "alte" (stale) Seite angezeigt.