Apache和Nginx都屬于Web服務(wù)器玩郊,兩者都實(shí)現(xiàn)了HTTP 1.1協(xié)議。
1- Apache
1.1- Apache 概述
Apache HTTP Server是Apache軟件基金會(huì)的一個(gè)開(kāi)放源代碼的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器励稳,可以在大多數(shù)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中運(yùn)行,由于其跨平臺(tái)和安全性。被廣泛使用体谒,是最流行的Web服務(wù)器端軟件之一雌隅。它快速翻默、可靠并且可通過(guò)簡(jiǎn)單的API擴(kuò)充,將Perl/Python等解釋器編譯到服務(wù)器中恰起⌒扌担 Apache 2.X 支持插入式并行處理模塊,稱為多路處理模塊(MPM)检盼。在編譯apache時(shí)必須選擇也只能選擇一個(gè)MPM肯污,對(duì)類UNIX系統(tǒng),有幾個(gè)不同的MPM可供選擇吨枉,它們會(huì)影響到apache的速度和可伸縮性蹦渣。
1.2- Prefork MPM
使用多個(gè)子進(jìn)程,但每個(gè)子進(jìn)程不包含多線程东羹。每個(gè)進(jìn)程只處理一個(gè)連接剂桥。在許多系統(tǒng)上它的速度和worker MPM一樣快,但是需要更多的內(nèi)存属提。這種無(wú)線程的設(shè)計(jì)在某些性況下優(yōu)于worker MPM权逗,因?yàn)樗稍趹?yīng)用于不具備線程安全的第三方模塊上(如 PHP3/4/5)美尸,且在不支持線程調(diào)試的平臺(tái)上易于調(diào)試,另外還具有比worker MPM更高的穩(wěn)定性斟薇。
1.3- Worker MPM
使用多個(gè)子進(jìn)程师坎,每個(gè)子進(jìn)程中又有多個(gè)線程。每個(gè)線程處理一個(gè)請(qǐng)求堪滨,該MPM通常對(duì)高流量的服務(wù)器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇胯陋。因?yàn)樗萷refork MPM需要更少的內(nèi)存且更具有伸縮性。
1.4- 空閑子進(jìn)程
不管是Worker模式或是Prefork 模式袱箱,Apache總是試圖保持一些備用的(spare)或者是空閑的子進(jìn)程(空閑的服務(wù)線程池)用于迎接即將到來(lái)的請(qǐng)求遏乔。這樣客戶端就不需要在得到服務(wù)前等候子進(jìn)程的產(chǎn)生。
1.5- Event MPM
目前不太穩(wěn)定
以上兩種穩(wěn)定的MPM方式在非常繁忙的服務(wù)器應(yīng)用下都有些不足发笔。盡管HTTP的Keepalive方式能減少TCP連接數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載盟萨,但是 Keepalive需要和服務(wù)進(jìn)程或者線程綁定,這就導(dǎo)致一個(gè)繁忙的服務(wù)器會(huì)耗光所有的線程了讨。 Event MPM是解決這個(gè)問(wèn)題的一種新模型捻激,它把服務(wù)進(jìn)程從連接中分離出來(lái)。在服務(wù)器處理速度很快前计,同時(shí)具有非常高的點(diǎn)擊率時(shí)胞谭,可用的線程數(shù)量就是關(guān)鍵的資源限 制,此時(shí)Event MPM方式是最有效的男杈。一個(gè)以Worker MPM方式工作的繁忙服務(wù)器能夠承受每秒好幾萬(wàn)次的訪問(wèn)量(例如在大型新聞服務(wù)站點(diǎn)的高峰時(shí))丈屹,而Event MPM可以用來(lái)處理更高負(fù)載。值得注意的是势就,Event MPM不能在安全HTTP(HTTPS)訪問(wèn)下工作泉瞻。
2- Nginx架構(gòu)
Nginx 高性能,與其架構(gòu)有關(guān)苞冯。
2.1- 概述
Nginx架構(gòu): nginx運(yùn)行時(shí),在unix系統(tǒng)中以daemon形式在后臺(tái)運(yùn)行侧巨,后臺(tái)進(jìn)程包含一個(gè)master進(jìn)程和多個(gè)worker進(jìn)程舅锄。Nginx以多進(jìn)程形式工作,也支持多線程方式司忱,丹nginx默認(rèn)采用多進(jìn)程方式皇忿,也是主流方式。
2.2- Nginx多進(jìn)程模式
多進(jìn)程模式坦仍,會(huì)有一個(gè)master進(jìn)程和多個(gè)worker進(jìn)程鳍烁。
Master進(jìn)程管理worker進(jìn)程,包括:
接收來(lái)自外界的信號(hào)繁扎;
向各worker進(jìn)程發(fā)送信號(hào)幔荒;
監(jiān)控work進(jìn)程狀態(tài)糊闽;
當(dāng)worker退出后(異常情況下),自動(dòng)重新啟動(dòng)新worker進(jìn)程爹梁。
多個(gè)worker進(jìn)程之間對(duì)等右犹,競(jìng)爭(zhēng)來(lái)自客戶端的請(qǐng)求,一個(gè)請(qǐng)求姚垃,只會(huì)在一個(gè)worker中處理念链,一個(gè)worker進(jìn)程不會(huì)處理其他進(jìn)程的請(qǐng)求。
Worker進(jìn)程個(gè)數(shù)的設(shè)置积糯,一般設(shè)置與機(jī)器cpu核數(shù)一致掂墓。
進(jìn)程模式的好處:
每個(gè)worker進(jìn)程相互獨(dú)立,無(wú)需加鎖看成,節(jié)省鎖開(kāi)銷(xiāo)梆暮;
采用獨(dú)立的進(jìn)程,不會(huì)相互影響绍昂,一個(gè)進(jìn)程退出啦粹,其他進(jìn)程服務(wù)不會(huì)中斷;
Worker異常退出窘游,會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前worker上的所有請(qǐng)求失敗唠椭,不過(guò)不會(huì)影響所有請(qǐng)求,降低了風(fēng)險(xiǎn)忍饰。
多進(jìn)程模式對(duì)并發(fā)的支持
每個(gè)worker只有一個(gè)主線程贪嫂,采用異步非阻塞方式來(lái)處理請(qǐng)求,使得nginx可以同時(shí)處理成千上萬(wàn)個(gè)請(qǐng)求艾蓝。相比Apache力崇,每個(gè)請(qǐng)求會(huì)獨(dú)占一個(gè)工作線程,并發(fā)上千時(shí)赢织,就同時(shí)有幾千的線程在處理請(qǐng)求亮靴,線程帶來(lái)的內(nèi)存占用很大,線程的上下午切換帶來(lái)的cpu開(kāi)銷(xiāo)也大于置,性能就上不去了茧吊。
2.3- 異步非阻塞IO模式
支持大量的并發(fā),這里的并發(fā)請(qǐng)求八毯,是指未處理完的請(qǐng)求搓侄,線程只有一個(gè),同時(shí)處理的請(qǐng)求只有一個(gè)话速,只是在請(qǐng)求間不斷切換讶踪,切換是因?yàn)楫惒绞录礈?zhǔn)備好,主動(dòng)讓出的泊交。這里的切換沒(méi)有什么代價(jià)乳讥,可以理解為在循環(huán)處理多個(gè)準(zhǔn)備好的事件柱查,事實(shí)上也是。與多線程相比雏婶,這種事件處理方式有很大優(yōu)勢(shì)物赶,不需創(chuàng)建線程,每個(gè)請(qǐng)求占用的內(nèi)存也很少留晚,沒(méi)有上下文切換酵紫,事件處理非常輕量級(jí),沒(méi)有上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)错维,更多并發(fā)奖地,只會(huì)占更多的內(nèi)存而已。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器基本都采用這種方式赋焕,也是nginx性能高效的主要原因参歹, 推薦設(shè)置worker數(shù)與cpu的核數(shù)一致,因?yàn)楦嗟膚orker隆判,會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)cpu資源犬庇,從而帶來(lái)不必要的上下文切換。
參考Java AIO-Proactor模式
2.4- Nginx 處理請(qǐng)求
Worker進(jìn)程是怎么處理請(qǐng)求的呢侨嘀?
一個(gè)連接請(qǐng)求過(guò)來(lái)臭挽,每個(gè)進(jìn)程都有可能處理這個(gè)連接。Worker進(jìn)程是從master進(jìn)程fork出來(lái)的咬腕,在master進(jìn)程里欢峰,先建立好需要listen的socket(listenfd)后,然后再fork出多個(gè)worker進(jìn)程涨共。所有worker進(jìn)程的listenfd會(huì)在新連接到來(lái)時(shí)變得可讀纽帖,為了保證只有一個(gè)進(jìn)程處理該連接,所有worker進(jìn)程在注冊(cè)listenfd讀事件前搶accept_mutex举反,搶到互斥鎖的那個(gè)進(jìn)程注冊(cè)listenfd讀事件懊直,在讀事件里調(diào)用accept接受該連接。當(dāng)一個(gè)worker進(jìn)程在accept這個(gè)連接之后照筑,開(kāi)始讀取請(qǐng)求吹截,解析請(qǐng)求,產(chǎn)生數(shù)據(jù)后凝危,再返回給客戶端,最后才斷開(kāi)連接晨逝,這就是一個(gè)完整的請(qǐng)求處理蛾默。一個(gè)請(qǐng)求,完全由worker處理捉貌,且只在一個(gè)worker里處理支鸡。
3- Nginx相對(duì)apache比較
3.1- Nginx相對(duì)apache的優(yōu)點(diǎn)
- 輕量級(jí)冬念,比apache 占用更少的內(nèi)存及資源
- 靜態(tài)處理,Nginx 靜態(tài)處理性能比 Apache 高 3倍以上
- 抗并發(fā)牧挣,nginx 處理請(qǐng)求是異步非阻塞的急前,而apache則是阻塞型的,在高并發(fā)下nginx 能保持低資源低消耗高性能瀑构。Apache易出現(xiàn)進(jìn)程數(shù)飆升裆针,從而拒絕服務(wù)的現(xiàn)象。
- 高度模塊化的設(shè)計(jì)寺晌,編寫(xiě)模塊相對(duì)簡(jiǎn)單
- 社區(qū)活躍世吨,各種高性能模塊較多
3.2 apache 相對(duì)nginx 的優(yōu)點(diǎn)
- rewrite ,比nginx 的rewrite 強(qiáng)大
- 模塊超多呻征,基本想到的都可以找到
- 少bug 耘婚,nginx 的bug 相對(duì)較多,超穩(wěn)定陆赋。
參考鏈接
淘寶:Nginx原理架構(gòu)
http://blog.csdn.net/tjcyjd/article/details/50695922
http://www.reibang.com/p/90831a94ce43