Nginx与Apache性能评估

半兽人 发表于: 2016-02-23   最后更新时间: 2016-03-03  
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Nginx与Apache性能评估


Nginx 超越 Apache 的高性能和稳定性,使得国内使用 Nginx 作为 Web 服务器的网站也越来越多,其中包括新浪博客、新浪播客、网易新闻、腾讯网、搜狐博客等门户网站频道,六间房、56.com等视频分享网站,Discuz!官方论坛、水木社区等知名论坛,盛大在线、金山逍遥网等网络游戏网站,豆瓣、人人网、YUPOO相册、金山爱词霸、迅雷在线等新兴Web 2.0网站。

     在高并发连接的情况下,Nginx是Apache服务器不错的替代品。Nginx同时也可以作为7层负载均衡服务器来使用。根据我的测试结果,Nginx 0.8.46 + PHP 5.2.14 (FastCGI) 可以承受3万以上的并发连接数,相当于同等环境下Apache的10倍。

根据我的经验,4GB内存的服务器+Apache(prefork模式)一般只能处理3000个并发连接,因为它们将占用3GB以上的内存,还得为系统预留1GB的内存。我曾经就有两台Apache服务器,因为在配置文件中设置的MaxClients为4000,当Apache并发连接数达到3800时,导致服务器内存和Swap空间用满而崩溃。

而这台 Nginx 0.8.46 + PHP 5.2.14 (FastCGI) 服务器在3万并发连接下,开启的10个Nginx进程消耗150M内存(15M*10=150M),开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存(20M*64=1280M),加上系统自身消耗的内存,总共消耗不到2GB内存。如果服务器内存较小,完全可以只开启25个php-cgi进程,这样php-cgi消耗的总内存数才500M。

在3万并发连接下,访问Nginx 0.8.46 + PHP 5.2.14 (FastCGI) 服务器的PHP程序,仍然速度飞快。下图为Nginx的状态监控页面,显示的活动连接数为28457(关于Nginx的监控页配置,会在本文接下来所给出的Nginx配置文件中写明):

我生产环境下的两台Nginx + PHP5(FastCGI)服务器,跑多个一般复杂的纯PHP动态程序,单台Nginx + PHP5(FastCGI)服务器跑PHP动态程序的处理能力已经超过“700次请求/秒”,相当于每天可以承受6000万(700*60*60*24=60480000)的访问量,而服务器的系统负载也不高:

      2009年9月3日下午2:30,金山游戏《剑侠情缘网络版叁》临时维护1小时,大量玩家上官网,论坛、评论、客服等动态应用Nginx服务器集群,每台服务器的Nginx活动连接数达到2.8万,这是笔者遇到的Nginx生产环境最高并发值。

下面是用100个并发连接分别去压生产环境中同一负载均衡器VIP下、提供相同服务的两台服务器,一台为Nginx,另一台为Apache,Nginx每秒处理的请求数是Apache的两倍多,Nginx服务器的系统负载、CPU使用率远低于Apache:

你可以将连接数开到10000~30000,去压Nginx和Apache上的phpinfo.php,这是用浏览器访问Nginx上的phpinfo.php一切正常,而访问Apache服务器的phpinfo.php,则是该页无法显示。4G内存的服务器,即使再优化,Apache也很难在“webbench -c 30000 -t 60 http://xxx.xxx.xxx.xxx/phpinfo.php”的压力情况下正常访问,而调整参数优化后的Nginx可以。

webbench 下载地址:http://blog.zyan.cc/post/288/

注意:webbench 做压力测试时,该软件自身也会消耗CPU和内存资源,为了测试准确,请将 webbench 安装在别的服务器上。

测试结果:##### Nginx + PHP #####

[root@localhost webbench-1.5]# webbench -c 100 -t 30 http://192.168.1.21/phpinfo.php
Webbench - Simple Web Benchmark 1.5
Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

Benchmarking: GET http://192.168.1.21/phpinfo.php
100 clients, running 30 sec.

Speed=102450 pages/min, 16490596 bytes/sec.
Requests: 51225 susceed, 0 failed.

top - 14:06:13 up 27 days,  2:25,  2 users,  load average: 14.57, 9.89, 6.51
Tasks: 287 total,   4 running, 283 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 49.9% us,  6.7% sy,  0.0% ni, 41.4% id,  1.1% wa,  0.1% hi,  0.8% si
Mem:   6230016k total,  2959468k used,  3270548k free,   635992k buffers
Swap:  2031608k total,     3696k used,  2027912k free,  1231444k cached

测试结果:#####  Apache + PHP #####

[root@localhost webbench-1.5]# webbench -c 100 -t 30 http://192.168.1.27/phpinfo.php
Webbench - Simple Web Benchmark 1.5
Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

Benchmarking: GET http://192.168.1.27/phpinfo.php
100 clients, running 30 sec.

Speed=42184 pages/min, 31512914 bytes/sec.
Requests: 21092 susceed, 0 failed.

top - 14:06:20 up 27 days,  2:13,  2 users,  load average: 62.15, 26.36, 13.42
Tasks: 318 total,   7 running, 310 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
Cpu(s): 80.4% us, 10.6% sy,  0.0% ni,  7.9% id,  0.1% wa,  0.1% hi,  0.9% si
Mem:   6230016k total,  3075948k used,  3154068k free,   379896k buffers
Swap:  2031608k total,    12592k used,  2019016k free,  1117868k cached
为什么Nginx的性能要比Apache高得多?这得益于Nginx使用了最新的epoll(Linux 2.6内核)和kqueue(freebsd)网络I/O模型,而Apache则使用的是传统的select模型。目前Linux下能够承受高并发访问的Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。

处理大量的连接的读写,Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。下面用一个比喻来解析Apache采用的select模型和Nginx采用的epoll模型进行之间的区别:

假设你在大学读书,住的宿舍楼有很多间房间,你的朋友要来找你。select版宿管大妈就会带着你的朋友挨个房间去找,直到找到你为止。而epoll版宿管大妈会先记下每位同学的房间号,你的朋友来时,只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可,不用亲自带着你的朋友满大楼找人。如果来了10000个人,都要找自己住这栋楼的同学时,select版和epoll版宿管大妈,谁的效率更高,不言自明。同理,在高并发服务器中,轮询I/O是最耗时间的操作之一,select和epoll的性能谁的性能更高,同样十分明了。











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