Por que é necessário e qual a vantagem de se usar um application server, como por exemplo o Gunicorn, em um ambiente de produção?
Seria possível usar apenas o Django conversando diretamente com o servidor, como o Nginx?
Stack Overflow em Português é um site de perguntas e respostas para programadores profissionais e entusiastas. Leva apenas um minuto para se inscrever.
Inscreva-se para participar desta comunidadePor que é necessário e qual a vantagem de se usar um application server, como por exemplo o Gunicorn, em um ambiente de produção?
Seria possível usar apenas o Django conversando diretamente com o servidor, como o Nginx?
Além do que o Kauã respondeu, um programa com o uwsgi ou o Gunicorn tem outras tarefas. A primeira função deles é se comunicar com o servidor web, usando o protocolo wsgi, como já explicado.
O servidor web não tem como executar Python diretamente. Antigamente, quando um servidor web precisava executar um script, usava-se o Common Gateway Interface (CGI). Com CGI, o servidor passava a requisição usando variáveis de ambiente e o script gerava a resposta escrevendo no console. Isso funcionou relativamente bem nos primórdios da web, mas chamar um script pelo servidor web não era rápido, prático ou seguro.
No Apache, que suporta módulos, resolveu-se criar o mod_python que plugava o interpretador no servidor web, seguindo o modelo do mod_perl e do mod_php. Este acoplamento resolveu vários problemas, mas o mod_python rodava no mesmo processo do servidor web, embora mais rápida a execução, gerou vários problemas e essas soluções foram caindo em desuso.
Então alguém teve a ideia de criar um servidor que seria responsável por rodar os scripts. Surgiram vários protocolos, entre eles o WSGI (Web Server Gateway Interface) e o FastCGI (Fast Gateway Interface, muito usado com PHP até hoje). Estes protocolos funcionam como elo entre o script (programa) e o servidor web. A vantagem é que hoje você pode desenvolver um script que usa o protocolo WSGI e plugá-lo no nginx ou no apache ou qualquer outro servidor que suporte WSGI.
Outas vantagens do protocolo WSGI (usado pelo Gunicorn):
Do lado de quem desenvolve o script, a vantagem é poder contar com tudo isso e desenvolver código para um protocolo comum, independente do servidor web. É um ganha-ganha.
É muito comum rodar o Django com nginx e gunicorn com vários processos rodando django. Lembrando que no caso do Python, poder rodar em múltiplos processos ajuda bastante a não ter problemas de concorrência. Com o Gunicorn você pode também ter várias máquinas rodando o Django (múltiplas cópias em cada uma), atrás de um só servidor web (dependendo da carga do sistema).
Por que você precisa de um servidor de aplicação? Porque o Django não foi otimizado para ser um servidor web. Ele não é capaz de responder a múltiplas conexões ou escalar como um servidor web (ngnix, apache). Um servidor web simples é incluido no Django, mas é usado apenas para desenvolvimento e em ambientes controlados, nunca em produção.
Versões mais modernas do uwsgi e guinicorn podem também atuar como servidores web, eu prefiro ter um programa especializado em cada tarefa que usar um substituto, mas tudo depende da configuração e carga do sistema. Um servidor como o ngnix para arquivos estáticos é imbatível, além de oferecer serviços como redirecionamento, reescrita de rotas, compactação, filtros, etc.
Olá, Thiago! Para responder as suas perguntas é necessário voltar um pouquinho na história do Python.
Bom, vamos lá.
Um servidor web tradicional não entende ou não consegue executar aplicativos Python, então foi criado alguns módulos para esses web servers (como o mod_python do Apache) para que eles conseguissem executar essas aplicações. No entanto, esses módulos não era uma coisa padronizada, era apenas uma implementação que permitia que comandos em Python rodasse em um servidor, e eram bastante limitados e tinham muitas vulnerabilidades de segurança.
A comunidade reconheceu que era necessário bolar uma maneira segura e consistente para contornar esses problemas de interpretação dos web servers, então criaram a especificação WSGI, que de maneira bem simplificada, é uma interface padrão e sólida para a execução de código Python - se você quiser entrar em detalhes e entender o funcionamento, recomendo dar uma olhada na documentação.
Voltando para a sua pergunta, é recomendado ter um WSGI Server (como o Gunicorn) para que possa acontecer essa execução do Python adequadamente. As principais vantagens de utilizá-los em um ambiente de produção são:
E não achei nada que possa fazer o Django conversar diretamente com o Nginx. Talvez essa conexão direta seja impossível.