简介
Apache 和 Nginx是现在最常用的两种开源网络服务器,二者加起来承担了网络上百分之50的流量。二者能够处理不同的工作负载并且能够和其他的软件一起,提供一个完整的网络环境
虽然Apache和Nginx有很多共同点,但是我们不能认为他们可以完全痛哟哦那个。它们都有各自的长处,了解他们的长处与短处有助于重新评估的web服务器的选择。
概览
在深入了解Apache和Nginx不同之前,简单的回顾下两个服务器软件的背景与特性。
Apache 服务器是1995年由 Robert McCool在Apache基金会的领导下开发出来的。因为Apache的灵活性,高性能和高扩展。它通常被系统管理员选择作为web服务器。它可以通过动态加载模块,来拓展功能,并且可以通过不连接其他第三方软件的情况下,执行多种解释型语言。
Nginx 在2002年,Igor Sysoev开始着手写Nginx服务器来解决C10K问题。C10K问题是Web服务器的一个挑战,要求同一个web服务器在同一时刻可以处理10000个连接请求,Nginx在2004年通过依靠异步事件驱动架构来实现这个目的,并且发布了它的初始版本
Nginx的流行,源于它轻量级资源使用率和它能够扩展到小型设备上。Nginx擅长快速处理静态内容,并且它旨在将动态请求传递給更适合这些目的的其他软件。
对比
Nginx
- 轻量级,采用C进行编写,同样的Web服务器,会占用更少的内存与资源
- 抗并发,Nginx以epoll and kqueue作为开发模型,处理请求异步非阻塞,负载能力比Apache高很多,而Apache则是阻塞型。在高并发下Nginx能够保持低资源低消耗高性能,而Apache在PHP处理慢或者前端压力很大的时候,很容易出现进程数飙升,从而拒绝服务的情况。
- Nginx处理静态文件的能力比Apache高出三倍以上。
- Nginx的设计高度模块化,编写模块相对简单。
- Nginx配置简洁,正则配置让很多事情变的简单,而且改完配置能够使用 -t测试配置是否有问题,Apache配置复杂。
- Nginx作为负载均衡服务器,支持7层负载均衡
- Nginx本身是一个反响代理服务器,而且可以作为非常优秀的邮件代理服务器。
- 容易启动,并且能够做到7*24不间断运行,即使运行数月也不需要重新启动,还能够不间断服务的情况下进行软件的版本升级
- 社区活跃,快速出品各种高性能模块
Apache
- Apache的rewrite比Nginx强大,在rewrite频繁的情况下,用Apache
- Apache发展到现在,模块很多,能覆盖用户的基本需求
- Apache 很稳定
- Apache 对PHP的支持较为简单,Nginx需要配合其他后端使用
- Apache对处理动态请求有优势,Nginx在这方面逊色一些。一般动态请求要Apache去做,Nginx适合静态和反向。
- Apache仍然是主流,拥有丰富的特性,成熟的技术和开发社区。
一点解释
Apache
Apache在高负载的情况下表现的差强人意,原因是它需要运行新的进程,所以更加的消耗内存,同时,他还要产生新的线程来与其他的线程竞争CPU和内存。当进程的流量达到了管理员设置的上限时,Apache会拒绝新的连接。
Apache可以通过设置来运行pre-forked模式或者worker multi-process模式(MPM).当其他的用户连接时,两种方式都会创建新的进程。区别在于,pre-fork模式为每一个进程创建一个线程,用来处理一个用户的请求。worker模式也创建新的进程,但是每一个进程至少有一个线程,每一个线程用来处理单个用户的单个请求。所以一个worker mode的进程处理至少一个连接,而一个pre-fork模式的进程只处理一个连接。
相比forker模式,worker模式使用更少的内存,原因是进程比线程消耗更多的内存,线程只是运行进程中的代码。
在调整Apache时的一个限制因素是内存以及当争夺一个CPU和内存时潜在的线程死锁问题。如果一个线程停止了,用户会一直处于等待页面出现的状态,直至进程将该线程回收,以便可以发回页面。如果一个线程发生了死锁,它不知道如何重启,因此会一直处于卡住状态。
Nginx
和Apache相比,Nginx的工作方式有很大不同,主要是在于它如何处理线程。
Nginx并不会为每一个Web请求创建新的进程,相反,管理员可以配置Nginx主进程的工作进程数量(一个常见的做法是为每一个CPU配置一个工作进程)。所有这些进程都是单线程的。每一个工作进程可以处理数千个并发请求。它通过一个线程来异步的完成这些工作,而没有使用多线程的编程模型。
Nginx还拆分了缓存加载器(Cache Loader)和缓存管理器(Cache Manager)进程用来从磁盘中读取数据,并将其加载到缓存中
Nginx有一系列的模块组成,这些模块在编译的时候,就被包含进去了。这些模块中包含连接后端应用服务器,负载均衡,代理服务器以及其他。并没有PHP模块,因为Nginx可以自己编译PHP代码
Nginx架构图
通过上图我们可以看出,Nginx使用FastCgi进程来执行Python,Ruby以及其他代码,使用Memcached对象缓存系统。工作进程为Http请求加载ht_core Nginx进程。我们还可以看到,Nginx和Windows以及Linux内核的功能紧密的集成在了一起,以便提升性能。
Nginx声称是事件驱动,异步无阻塞的。事件指的是一个用户的连接。异步指的是它一次处理多个用户连接的用户交互。 无阻塞 指的是它不会犹豫CPU处于忙状态而停止磁盘I/O,在这种情况下,她会处理其他事件,知道I/O资源得到释放。
总结
两者核心区别在于Apache是同步多进程模型,一个连接对应一个进程,而Nginx是异步的,多个连接可以对应一个进程
一般来说,要求性能的Web服务器,使用Nginx。如果不要求性能,更求稳定,可以使用Apache,后者的功能模块是多于Nginx的。
epoll(freebsd 上时kqueue) 网络IO模型是Nginx处理性能高的根本理由,但是当如果本身提供的静态服务就只有几个文件,Apache的select 模型或许比epoll更高性能。
通用的方案为,前端Nginx抗并发,后端Apache集群,配合起来会更好