Eu vou focar esta resposta na sua segunda pergunta, já que a primeira (Node substitui NGINX?) cai num campo mais opinativo.
Sobre a arquitetura Node.js + NGINX
A abordagem de implantar um servidor de rede na frente dos outros servidores pode trazer algumas vantagens tanto em termos de segurança, quanto de performance, dependendo da arquitetura do seu sistema.
O conceito é relativamente simples: adiciona-se um servidor que fica responsável por receber e repassar as requisições recebidas de fora (servidor este que geralmente é chamado de proxy reverso), e é tarefa desse proxy reverso repassar estas requisições internamente para os outros servidores processarem as tarefas relacionadas.
Isso significa que os servidores que de fato rodam as tarefas nunca ficam diretamente expostos à rede externa. Toda requisição que chega até eles antes teve que passar pelo proxy reverso. Mas quais as vantagens disso?
Segurança
Servidores maduros e "calejados" durante anos de testes em ambiente real como o NGINX possuem inúmeros recursos embutidos que facilitam na hora de proteger o seu servidor contra possíveis ataques externos usando poucas linhas de configuração (os módulos http_limit_request
, http_limit_conn
e client_header_timeout
são alguns exemplos disso).
Além disso, adicionando um servidor focado exclusivamente para lidar com requisições de forma performática à frente dos seus outros servidores, permite que você tenha um possível aumento de estabilidade e segurança logo de cara, já que um servidor como o NGINX foi construído exclusivamente com esse propósito em mente (ao contrário do Node.js por exemplo, que tem um foco infinitamente mais abrangente e muitas vezes pode não ter sido otimizado especialmente para esta tarefa específica).
Separação de escopo
Assim como um martelo não serve para realizar todas as tarefas na construção de uma casa, um único servidor (ou linguagem) específico também pode não ser a melhor solução para todas as partes do seu sistema. Com um proxy reverso fica muito mais fácil receber as requisições e repassá-las de acordo com a tarefa requisitada.
Isso permite que você consiga uma maior modularidade na sua aplicação, de forma que cada servidor tenha um foco específico, exemplo:
- Módulo em C: Responsável pelo processamento de tarefas onde a performance é crucial,
- Módulo em PHP: Restante da aplicação, onde a produtividade é mais importante que a performance
Caso a sua aplicação fosse dividida nos módulos acima, usar um proxy reverso que redirecionasse as requisições para seus respectivos módulos deixaria o escopo muito bem separado e organizado.
Performance
Como dito antes, servidores como o NGINX foram construídos desde a primeira linha de código com performance e escalabilidade em mente. Esse tipo de servidor é focado exclusivamente em processar requisições de rede (inclusive com uma abordagem Event Driven semelhante à do Node.js), e não é de se admirar que cumpra esse papel extremamente bem. Isto também significa que as vezes pode ser muito mais vantajoso usar um servidor como esses para servir de porta de entrada para o seu sistema, do que uma outra solução mais nova e com um foco muito abrangente (como é o caso do Node.js). Aqui nós voltamos na questão do escopo: cada ferramenta tem um foco, e como o foco do NGINX é performance no processamento de requisições, não é de se admirar que ele sirva melhor esse propósito do que outras soluções sem o mesmo foco.
Outras respostas com maiores detalhes sobre as vantagens de se utilizar um proxy reverso à frente do Node.js podem ser encontradas aqui:
https://stackoverflow.com/questions/16770673
https://stackoverflow.com/questions/9967887