ApachelighttpdNginx三种Web服务器的性能对比以及使用情况

一．软件介绍(apache  lighttpd  nginx)
1. lighttpd
Lighttpd是一个具有非常低的内存开销，cpu占用率低，效能好，以及丰富的模块等特点。lighttpd是众多OpenSource轻量级的web server中较为优秀的一个。支持FastCGI, CGI, Auth, 输出压缩(output compress), URL重写, Alias等重要功能。
Lighttpd使用fastcgi方式运行php,它会使用很少的PHP进程响应很大的并发量。
Fastcgi的优点在于：
·         从稳定性上看, fastcgi是以独立的进程池运行来cgi,单独一个进程死掉,系统可以很轻易的丢弃,然后重新分配新的进程来运行逻辑.
·         从安全性上看, fastcgi和宿主的server完全独立, fastcgi怎么down也不会把server搞垮,
·         从性能上看, fastcgi把动态逻辑的处理从server中分离出来, 大负荷的IO处理还是留给宿主server, 这样宿主server可以一心一意作IO,对于一个普通的动态网页来说, 逻辑处理可能只有一小部分, 大量的图片等静态IO处理完全不需要逻辑程序的参与(注1)
·         从扩展性上讲, fastcgi是一个中立的技术标准, 完全可以支持任何语言写的处理程序(php,java,python...)

2.apache
apache是世界排名第一的web服务器, 根据netcraft(www.netsraft.co.uk)所作的调查,世界上百分之五十以上的web服务器在使用apache.
1995年4月, 最早的apache(0.6.2版)由apache group公布发行. apache group 是一个完全通过internet进行运作的非盈利机构, 由它来决定apache web服务器的标准发行版中应该包含哪些内容. 准许任何人修改隐错, 提供新的特征和将它移植到新的平台上, 以及其它的工作. 当新的代码被提交给apache group时, 该团体审核它的具体内容, 进行测试, 如果认为满意, 该代码就会被集成到apache的主要发行版中.
apache 的特性:
1) 几乎可以运行在所有的计算机平台上.
2) 支持最新的http/1.1协议
3) 简单而且强有力的基于文件的配置(httpd.conf).
4) 支持通用网关接口(cgi)
5) 支持虚拟主机.
6) 支持http认证.
7) 集成perl.
8) 集成的代理服务器
9) 可以通过web浏览器监视服务器的状态, 可以自定义日志.
10) 支持服务器端包含命令(ssi).
11) 支持安全socket层(ssl).
12) 具有用户会话过程的跟踪能力.
13) 支持fastcgi
14) 支持java servlets

3.nginx
Nginx是俄罗斯人编写的十分轻量级的HTTP服务器,Nginx，它的发音为“engineX”，是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器．Nginx是由俄罗斯人 Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的 Rambler.ru站点开发.
Nginx以事件驱动的方式编写，所以有非常好的性能，同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。其拥有匹配 Lighttpd的性能，同时还没有Lighttpd的内存泄漏问题，而且Lighttpd的mod_proxy也有一些问题并且很久没有更新。但是Nginx并不支持cgi方式运行，原因是可以减少因此带来的一些程序上的漏洞。所以必须使用FastCGI方式来执行PHP程序。
nginx做为HTTP服务器，有以下几项基本特性：
处理静态文件，索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲．
无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错．
FastCGI，简单的负载均衡和容错．
模块化的结构。包括gzipping, byte ranges, chunked responses,以及 SSI-filter等filter。如果由FastCGI或其它代理服务器处理单页中存在的多个SSI，则这项处理可以并行运行，而不需要相互等待。
Nginx专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率。它支持内核Poll模型，能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000个并发连接数。
Nginx具有很高的稳定性。其它HTTP服务器，当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应，只能重启服务器。例如当前apache一旦上到200个以上进程，web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分阶段资源分配技术，使得它的CPU与内存占用率非常低。nginx官方表示保持10,000个没有活动的连接，它只占2.5M内存，所以类似DOS这样的攻击对nginx来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言,nginx比lighthttpd更胜一筹。
Nginx支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下，对软件版本进行进行升级。


二.3种WEB服务器的比较：

server	Apache	Nginx	Lighttpd
Proxy代理	非常好	非常好	一般
Rewriter	好	非常好	一般
Fcgi	不好	好	非常好
热部署	不支持	支持	不支持
系统压力比较	很大	很小	比较小
稳定性	好	非常好	不好
安全性	好	一般	一般
技术支持	非常好	很少	一般
静态文件处理	一般	非常好	好
Vhosts虚拟主机	支持	不支持	支持
反向代理	一般	非常好	一般
Session sticky	支持	不支持	不支持

注：在相对比较大的网站，节约下来的服务器成本无疑是客观的。而有些小型网站往往服务器不多，如果采用 Apache 这类传统 Web 服务器，似乎也还能撑过去。但有其很明显的弊端： Apache 在处理流量爆发的时候(比如爬虫或者是 Digg 效应) 很容易过载，这样的情况下采用 Nginx 最为合适。
建议方案：
Apache 后台服务器（主要处理php及一些功能请求 如：中文url）
Nginx  前端服务器（利用它占用系统资源少得优势来处理静态页面大量请求）
Lighttpd 图片服务器
总体来说，随着nginx功能得完善将使他成为今后web server得主流。
Apache与Nginx的优缺点比较

1、nginx相对于apache的优点： 
轻量级，同样起web 服务，比apache占用更少的内存及资源 
抗并发，nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能 
高度模块化的设计，编写模块相对简单 
社区活跃，各种高性能模块出品迅速啊 

apache 相对于nginx 的优点： 
rewrite ，比nginx 的rewrite 强大动态页面；
模块超多，基本想到的都可以找到；
少bug ，nginx 的bug 相对较多；
超稳定；

存在就是理由，一般来说，需要性能的web服务，用nginx。如果不需要性能只求稳定，那就apache吧。后者的各种功能模块实现得比前者，例如ssl 的模块就比前者好，可配置项多。这里要注意一点，epoll(freebsd 上是 kqueue )网络IO 模型是nginx 处理性能高的根本理由，但并不是所有的情况下都是epoll 大获全胜的，如果本身提供静态服务的就只有寥寥几个文件，apache 的select 模型或许比epoll 更高性能。当然，这只是根据网络IO 模型的原理作的一个假设，真正的应用还是需要实测了再说的。 

2、作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。在高连接并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品: Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。能够支持高达50,000个并发连接数的响应,感谢Nginx为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型. 

Nginx作为负载均衡服务器: Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP 程序对外进行服务, 也可以支持作为 HTTP代理 服务器对外进行服务. Nginx采用C进行编写, 不论是系统资源开销还是CPU使用效率都比 Perlbal 要好很多. 
作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）, Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验. 
Nginx 是一个安装非常的简单 , 配置文件非常简洁（还能够支持perl语法）, Bugs 非常少的服务器: Nginx 启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动. 你还能够不间断服务的情况下进行软件版本的升级 . 

3、Nginx 配置简洁, Apache 复杂 
Nginx 静态处理性能比 Apache 高 3倍以上 
Apache 对 PHP 支持比较简单，Nginx 需要配合其他后端用 
Apache 的组件比 Nginx 多 
现在 Nginx 才是 Web 服务器的首选 

4、最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程 

5、nginx处理静态文件好,耗费内存少.但无疑apache仍然是目前的主流,有很多丰富的特性.所以还需要搭配着来.当然如果能确定nginx就适合需求,那么使用nginx会是更经济的方式. 
apache有先天不支持多核心?理???肋的缺?，建?使用nginx做前端，後端用apache。大型?站建?用nginx自代的集群功能

6、从个人过往的使用情况来看，nginx的负载能力比apache高很多。最新的服务器也改用nginx了。而且nginx改完配置能-t测试一下配置有没有问题，apache重启的时候发现配置出错了，会很崩溃，改的时候都会非常小心翼翼现在看有好多集群站，前端nginx抗并发，后端apache集群，配合的也不错。

7、nginx处理动态请求是鸡肋，一般动态请求要apache去做，nginx只适合静态和反向。 

8、nginx是很不错的前端服务器，负载性能好，在老奔上?nginx，用webbench模?M10000????B文件?求毫不吃力。

9、Nginx优于apache的主要两点：1.Nginx本身就是一个反向代理服务器 2.Nginx支持7层负载均衡；其他的当然，Nginx可能会比apache支持更高的并发，但是根据NetCraft的统计，2011年4月的统计数据，Apache依然占有62.71%，而Nginx是7.35%，因此总得来说，Aapche依然是大部分公司的首先，因为其成熟的技术和开发社区已经也是非常不错的性能。 

10、你对web server的需求决定你的选择。大部分情况下nginx都优于APACHE，比如说静态文件处理、PHP-CGI的支持、反向代理功能、前端Cache、维持连接等等。在Apache+PHP（prefork）模式下，如果PHP处理慢或者前端压力很大的情况下，很容易出现Apache进程数飙升，从而拒绝服务的现象。 

11、可以看一下nginx lua模块：https://github.com/chaoslaw...apache比nginx多的模块，可直接用lua实现apache是最流行的，why？大多数人懒得更新到nginx或者学新事物 

12、对于nginx，我喜欢它配置文件写的很简洁，正则配置让很多事情变得简单运行效率高，占用资源少，代理功能强大，很适合做前端响应服务器 

13、Apache在处理动态有优势，Nginx并发性比较好，CPU内存占用低，如果rewrite频繁，那还是Apache吧    
不管是Nginx还是Squid这种反向代理，其网络模式都是事件驱动。事件驱动其实是很老的技术，早期的select、poll都是如此。后来基于内核通知的更高级事件机制出现，如libevent里的epoll，使事件驱动性能得以提高。事件驱动的本质还是IO事件，应用程序在多个IO句柄间快速切换，实现所谓的异步IO。事件驱动服务器，最适合做的就是这种IO密集型工作，如反向代理，它在客户端与WEB服务器之间起一个数据中转作用，纯粹是IO操作，自身并不涉及到复杂计算。反向代理用事件驱动来做，显然更好，一个工作进程就可以run了，没有进程、线程管理的开销，CPU、内存消耗都小。
　　所以Nginx、Squid都是这样做的。当然，Nginx也可以是多进程 + 事件驱动的模式，几个进程跑libevent，不需要Apache那样动辄数百的进程数。Nginx处理静态文件效果也很好，那是因为静态文件本身也是磁盘IO操作，处理过程一样。至于说多少万的并发连接，这个毫无意义。我随手写个网络程序都能处理几万的并发，但如果大部分客户端阻塞在那里，就没什么价值。
　　再看看Apache或者Resin这类应用服务器，之所以称他们为应用服务器，是因为他们真的要跑具体的业务应用，如科学计算、图形图像、数据库读写等。它们很可能是CPU密集型的服务，事件驱动并不合适。例如一个计算耗时2秒，那么这2秒就是完全阻塞的，什么event都没用。想想MySQL如果改成事件驱动会怎么样，一个大型的join或sort就会阻塞住所有客户端。这个时候多进程或线程就体现出优势，每个进程各干各的事，互不阻塞和干扰。当然，现代CPU越来越快，单个计算阻塞的时间可能很小，但只要有阻塞，事件编程就毫无优势。所以进程、线程这类技术，并不会消失，而是与事件机制相辅相成，长期存在。
　　总结之，事件驱动适合于IO密集型服务，多进程或线程适合于CPU密集型服务，它们各有各的优势，并不存在谁取代谁的倾向。再盲目的言之Nginx可以取代Apache的，该好好反思了。

三.性能测试：
将分别测试3种软件在对动态页面和静态页面请求及并发时的响应时间

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LIGHTTPD

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	64	60	462.75	21.6
100000/200	67	60	312.07	32.4
100000/500	83	60	137.24	72.8
100000/1000 出现错误丢包	94	60	126.6	78.9

NGINX

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	34.6	140	943.66	10.597
100000/200	35.6	110	924.32	10.818
100000/500	34.3	110	912.68	10.956
100000/1000	37	160	832.59	12.106

APACHE

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	40.6	170	690.72	14.47
100000/200	41.1	180	685.39	14.59
100000/500	42.3	190	633.64	15.78
100000/1000	43.1	200	547.53	18.26

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LIGHTTPD

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
1000/100	50	200	33.54	29.816
1000/200	52	210	30.43	32.858
1000/500	54	230	25.79	38.76
1000/1000	62	250	24.83	40.28

NGINX

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
1000/100	53.8	250	83.12	12.305
1000/200	55.8	250	74.05	13.504
1000/500	56	260	58.99	16.951
1000/1000	58	260	43.41	23.347

APACHE

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	60	200	27.37	36.541
100000/200	61	220	23.82	41.981
100000/500	73	150	20.59	48.562
100000/1000	53	200	27.18	36.796

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LIGHTTPD

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	45	20	168.06	59.504
100000/200	47	22	140.64	71.103
100000/500	49	24	52.80	189.386
100000/1000	在请求到4840时测试测试程序死掉

NGINX

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	70	120	143.46	69.706
100000/200	72	130	140.57	71.140
100000/500	73	150	135.87	73.601
100000/1000	77	160	132.18	75.657

APACHE 出现丢包

n/-c(ab参数)	cpu%	Mem	RequestsperSecond	Time taken for tests
100000/100	70	180	245.73	40.694
100000/200	72	190	245.79	40.684
100000/500	75	200	241.29	41.443
100000/1000	77	220	236.74	42.239

四．各大网站WEB服务器资源列表
网站名   操作系统   web服务器

1.门户网站类：
搜狐     LINUX           apache 1.3.37
新浪     LINUX           apache 2.0.54
迅雷     LINUX           nginx 0.6.31
163      LINUX           apache 2.2.6

2.搜索类
百度      unknown        BWS 1.0
Google   linux           gws
Sougou   FreeBSD         apache 2.2.4
Hao123   linux          apache 2.2.4

4. 电子邮箱类
126        linux         apache
Hotmail    win2003      microsoft-IIS 6.0
新浪邮箱    F5 Big-IP    apache 2.2.8
263        linux         apache 2.2.6

5. 博客类
新浪博客    linux          nginx 0.5.35
搜狐博客    linux          nginx
迅雷博客    linux          nginx 0.6.32
天涯博客    F5 Big-IP      Microsoft-IIS/5.0

6．视频类
优酷         linux          apache
土豆         linux          apache
Ku6         linux           apache
六间房       linux          nginx 0.6.14