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。

  

 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

  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。


event MPM这个是Apache中最新的模式,在现在版本里的已经是稳定可用的模式。它和worker模式很像,最大的区别在于,它解决了keep-alive场景下,长期被占用的线程的资源浪费问题(某些线程因为被keep-alive,空挂在哪里等待,中间几乎没有请求过来,甚至等到超时)。event MPM中,会有一个专门的线程来管理这些keep-alive类型的线程,当有真实请求过来的时候,将请求传递给服务线程,执行完毕后,又允许它释放。这样增强了高并发场景下的请求处理能力。


event MPM在遇到某些不兼容的模块时,会失效,将会回退到worker模式,一个工作线程处理一个请求。官方自带的模块,全部是支持event MPM的。


注意一点,event MPM需要Linux系统(Linux 2.6+)对EPoll的支持,才能启用。


还有,需要补充的是HTTPS的连接(SSL),它的运行模式仍然是类似worker的方式,线程会被一直占用,


  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

 注(本文主要摘自http://www.oschina.net/translate/nginx-vs-apache,其它部分选自网络)