Nginx vs Apache

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什么是 Nginx 代理代理服务器，它和 Apache 相比又有什么区别呢？你又该如何选择使用呢，用其中一个还是两者都用？我们将会在这里探索一下这些问题的答案。

CentOS 6.2 实战部署 Nginx+MySQL+PHP http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/90020.htm

使用 Nginx 搭建 WEB 服务器 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89768.htm

搭建基于 Linux6.3+Nginx1.2+PHP5+MySQL5.5 的 Web 服务器全过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89692.htm

CentOS 6.3 下 Nginx 性能调优 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89656.htm

CentOS 6.3 下配置 Nginx 加载 ngx_pagespeed 模块 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89657.htm

CentOS 6.4 安装配置 Nginx+Pcre+php-fpm http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88984.htm

Nginx 搭建视频点播服务器（仿真专业流媒体软件）http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/69151.htm

Apache 服务器从 1995 年就开始使用了。相比其他产品，Apache 服务器是使用最多的，其次是微软的 IIS 服务器。

由于开源的 Apache 服务器已经被使用多年，并且有众多的用户，人们开发出了很多的模块来扩展它的功能，其中的大多数模块也是开源的。举例来说，一个比较常见的配置是使用 Apache 来为静态页面提供服务，并使用 mod_jk 模块来运行 Tomcat 上的 Java 和 JSP 代码，以便使程序具有交互功能。另一个例子是使用 mod_php 模块来执行 php 代码，而不用去使用 cgi。

但是，Apache 在高负载的情况下表现的差强人意，原因是它需要去运行新的进程，因此要消耗更多的内存。同时，他还要产生新的线程来与其他的线程竞争内存和 CPU。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。

Nginx 是一个开源的服务器，用来解决一些 Apache 在性能和扩展性方面的问题的。Nginx 是开源并且免费的，但是如果你购买了它的 Nginx Plus 版本的话是可以享受到服务支持的。

Nginx 声称它的服务器是用来解决 C10K 问题（出自 Daniel Kegel 发表的一篇关于如何使一个服务器处理 10000 个连接——假设的操作系统的上限的论文）的。在他的论文中，他引用了另一篇由 Dean Gaudet 写的论文，其中写到“你们为什么不使用一个像 Zeus 那样的选择 / 事件 (select/event) 为基础的模型呢？很明显那是最快的”。

Nginx 确实是以事件为基础的(event-based)。他们把他们的架构称为“事件驱动且异步”(event-driven and asynchronous)。Apache 依赖于进程和线程。那么，区别是什么呢？

Apache 是如何工作的，为什么会有极限

Apache 通过创建进程和线程来处理其他的连接。管理员可以通过设置来控制服务器所能允许的最大进程数量。这个配置因机器的可用内存而异。过多的进程会耗尽内存从而使得机器使用磁盘上的交换内存，这严重的降低了性能。而且，当达到进程的上限之后，Apache 会拒绝新的连接。

Apache 可以通过设置来运行在 pre-forked 模式或 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-forked 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 per-fork 模式的进程只处理一个连接。

相比于 forked 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，线程只是运行在进程中的代码。

此外，worker 模式不是线程安全的。这意味着如果你使用像 mod_php 这样的非线程安全的模块来服务 php 页面时，你需要使用 pre-forked 模式，因此要消耗更多的内存。所以，当选择模块和配置服务器时，你必须要面对是线程还是进程更优的问题以及一些约束的问题。

在调整 Apache 时的一个限制因素是内存以及当争夺同一个 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，直到进程将该线程回收，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 并不会为每一个的 web 请求创建新的进程，相反，管理员可以配置 Nginx 主进程的工作进程的数量（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的请求。它通过一个线程来异步的完成了这些工作，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，当缓存直接读取的时候缓存过期。

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。这意味着，用户下载源码并选择他们要编译的模块。这些模块中包括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 的模块，因为 Nginx 可以自己编译 PHP 代码。

这里有一张图描述了 Nginx 的架构，该图来自 Andrew Alexeev 的深入分析 Nginx 及其工作方式。

从这个图表中我们可以看出，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。这些内核功能已经经过长时间的改良，而 Nginx 正是利用了这一点。

Nginx 声称是事件驱动，异步且无阻塞的。“事件(Event)”指的是一个用户的连接。“异步(Asynchronous)”指的是它一次处理多个用户连接的用户交互。“无阻塞(Non-blocking)”指的是它不会由于 CPU 处于忙状态而停止磁盘的 I /O，在这种情况下，它会处理其他事件，直到 I / O 资源得到释放。

Nginx 与 Apache 2.4 MPM

Apache 2.4 包含多路处理事件模块（MPM event module）。它能处理在异步方式下的连接类型，Niginx 同样也能做，但是在方式上是不一样的。目的是在负载增长的时候，压缩对内存的需求。

在早期的版本中，Apache 2.4 包含工作者（worker）和前复制叉（pre-forked）模式，除了我们之前提到那些，还包括已经被添加的 mpm_event_module（Apache MPM event module），它被用来解决为了保活而等待这个连接的线程问题（等待是因为这个连接是用户额外的请求）。MPM 致力于一个线程能处理套接字（sockets）中监听（listening）和保活（keep-alive）这两者的状态。这个关于地址的内存问题与旧版本的 Apache 相关，通过减少线程数量以及进程的创建次数。正是这一点，管理员可能要下载 Apache 的源代码并且包括 mem_event_module，还要编译 Apache，用以代替正在使用的二进制发行版。

Apache 的 MPM 事件模型与 Nginx 的并不完全相同，这是因为当 Apache 接收到新的请求（请求的数量受到管理员所设置的限制）时，它就会产生新的进程。Nginx 不会为每个用户创建多个进程。在 Apache 4.2 上做了如下改进：与 Apache 通常的工作者模式相比，这个版本里所创建的服务进程将会生成更少的线程。这是因为一个线程可以处理多个连接，而不是每个连接需要一个进程为其提供服务。

既使用 Nginx，又使用 Apache

Apache 是因为其功能强大而出名的，而 Nginx 是因为其响应速度快而著称的。这就意味着 Nginx 在静态内容的服务上要相对快些，不过，Apache 可以使用模块来运行后台应用服务器，而且还可以运行脚本语言。

Apache 和 Nginx 都可以用作代理服务器，不过通常我们会把 Nginx 用作代理服务器，而把 Apache 用作后台服务器。Nginx 包含了 先进的负载均衡和内容缓冲功能。当然，Apache 服务器的部署数量巨大。为了充分发挥 Apache 服务器的效能，就需要有负载均衡器。Apache 可以使用自身所包含负载均衡模块，另外，还可以使用基于硬件的负载均衡器。

另一种使用方法是给 Nginx 配置独立的 php-fpm 应用，我们认为 php-fpm 是一个应用，这是因为它不是执行期间可以装载的.dll 或者.so，而是与 Apache 的模块使用方法相同。Ngnix 使用 php-fpm（FastCGI 进程管理器）来处理 php 脚本，这就使得 Nginx 具有生成非静态内容的功能。

什么时候更适合用 Apache?

Apache 具有内建支持 PHP，Python，Perl 等语言的能力。例如，mod_perl 和 mod_php 模块可以用来在 Apache 的进程中处理 PHP 和 Perl 的代码。mod_python 比使用 CGI 或 FastCGI 更高效，因为它不需要为每一个请求加载 Python 的解释器。对 mod_rails 和 mod_rack 模块来说也是一样，这些模块使得 Apache 可以运行 Ruby on Rails。这些进程在 Apache 的进程中运行的更快一些。

所以，如果你的网站主要是用 Python 或 Ruby 开发的，你最好使用 Apache，因为 Apache 不需要使用 CGI。对于 PHP 来说，用谁就无所谓了，因为 Nginx 也支持内建的 PHP 了。

我们在这里给出了 Nginx 和 Apache 之间的一些差异，以及我们该如何去考虑使用其中的一个或者两者都用，以及哪一个更加适合你的需求。另外，我们也讨论了 Apache2.4 已经把 Nginx 在线程和进程管理方面的一些提升加入到了 Apache 的服务器中。所以，你可以为你的需求找到最好的解决方案的。

Nginx 的详细介绍：请点这里
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