http服务器搭建之apache与nginx的特性

一、了解一些简单的概念

　　HTTP服务器程序：

　　　　httpd（apache）

　　　　nginx

　　　　lighttpd（功能和nginx差不多，活跃度不如ng）

　　应用程序服务器：

　　　　IIS

　　　　Tomcat(开源jsp容器)，jetty（开源轻量级jsp容器），jboss（2次封装tomcat-jsp）,resin(教学)、webshpere（重量级）、weblogic（bea公司大量市场份额），oc4j（oracle的，已经把bea公司买了，oc4j已经没有市场）

二、HTTPD（Apache）

　　httpd:apache(a patchy server)

　　ASF(软件基金会)：apache software foundation

　　1、httpd特性

　　①、高度模块化：core + modules，

　　　　运行再编译或运行时，选择哪些模块将会加载到服务器，来确定服务器特性

　　②、DSO：Dynamic Shared Object 动态共享对象

　　③、MPM：Multipath Processing Modules 多路处理模块

　　能够更好的为有特殊要求的站点定制，例如，要求高伸缩性的站点可以选择线程的MPM，（worker，event）；需要可靠性或者与旧软件兼容站点可以使用prefork。

　　　　httpd-2.4支持，MPM支持运行DSO机制；以模块形式按需加载；

　　1）prefork:多进程模型，每个进程响应一个请求；

　　　　一个主进程：负责生成n个子进程，子进程也称为工作进程，每个子进程处理一个用户请求；即便没有用户请求，也会预先生成多个空闲经常，随时等待请求到达；最大不会超过1024个；

　　　　主进程：管理子进程，创建套接字，接受用户请求，并派发某个子进程

　　　　子进程：处理请求和响应请求

　　2）worker:多线程模型，每个现成响应一个请求；（比prefork不相上写，每天15万）

　　　　一个主进程：生成多个子进程，每个子进程负责多个线程，每个线程响应一个请求；m进程，n线程；m*n

　　　　主进程：管理子进程，创建套接字，接受用户请求，并派发给某个子进程处理

　　　　子进程：负责管理线程

　　　　线程：处理请求和响应请求；

　　3）event:事件驱动模型，每个线程响应N个请求；，和worker很像，多个进程+多个线程的混合模式，但是event模型下每个进程会有一个单独的线程来管理这些keep-alive类型的线程，当新的请求过来的时候，管理线程会把请求交给其他空闲线程处理，这样旧避免了每个线程都被keep-alive阻塞。但是event模型并不是所有情况都通用，再https协议下会退化成worker模型。

　　　　一个主进程：生成M个子进程，每个进程直接n个请求，m*n

　　　　主进程：管理子进程，创建套接字，接受用户请求，并派发给某个子进程

　　　　子进程：处理请求和响应请求

　　　　httpd-2.2，event为测试使用，不支持DSO机制的MPM

　　　　httpd-2.4，event为生产使用，production ready，支持DSO机制的MPM。

2、HTTPD的功能特性：

　　虚拟主机：能够标识虚拟主机的方式：IP + PORT + HOSTNAME（IP、Port、FQDN）

　　CGI：common gateway interface ,通用网关接口；

　　反向代理 ：reverse proxy

　　负责均衡 ：基于流量（bytraffic）,基于业务（bybusiness）,基于请求（byrequest）

　　路径别名

　　丰富的用于认证机制：basic、digest

　　支持第三方模块

三、Nginx

　　1、简介　

　　　　nginx2004年正式发布，Apache是1995年

　　　　Apache以稳定著称但是随着互联网的日渐壮大，网站的并发变大，Apache就出现了一个C10K的问题，即一个物理服务器达到并发量1w的时候apache就会承受不了，后来2004年nginx很好的解决了c10k的问题。

　　　　淘宝用的Tengine nginx，简称tng

　　2、特性

　　　　模块化设计、较好扩展性（不支持动态装卸载，tng支持）

　　

　　　　高可靠性

　　　　　　master--->worker

　　　　　　nginx服务器使用的异步机制是异步非阻塞方式，也就是master-->worker,每个工作进程使用异步非阻塞方式，可以处理多个客户端请求，当某个工作进程接收到客户端的请求，调用IO进行处理，如果不能立即获得结果，就去处理其他的请求，而客户端再此期间也无需等待响应，可以去处理其他事情，当IO返回时，就会通知此工作进程，该进程得到通知，暂时挂起当前处理的失误区响应客户端请求。

　　　　　　nginx采用异步非阻塞方式处理请求，处理请求具体到系统底层就是读写事件（所谓阻塞调用方式即请求事件还没准备好，线程只能一直等待，等事件准备好了再处理；而非阻塞即事件没准备好，马上返回ENGAIN，告诉你事件还没准备好，而再这期间可以先去做其他事，再回头看看事件准备好了吗，时不时的看，需要的开销也是不小的）

　　　　　　异步可以理解为循环处理多个准备好的事件，不会导致无畏的资源浪费，当有更多的并发数只会占用更多的内存而已

　　

　　　　低内存消耗

　　　　　　10000个keep-alive连接再ningx仅消耗2.5MB

　　

　　　　支持热部署

　　　　　　不停机而更新配置文件、更好日志文件、更新服务器程序版本

　　

　　　　支持事件驱动、AIO（异步io，epoll等）、mmap（内存映射）

　　

　　3、基本功能

　　　　处理静态资源的web服务器，能缓存打开的文件描述符，索引文件以及自动索引；

　　　　http，smtp，pop3协议的反向代理服务器加速，缓存、负载均衡；

　　　　支持FastCGI（fpm，LNMP），uWSGI(python)，memcached server等；

　　　　模块化，非DSO机制，过滤器包括zip,图形大小调整、byte ranges，chunked responses以及SI-filter，在SSI过滤器中，到同一个proxy或FastCGI的多个子请求并发处理；

　　　　支持SSL，TLS SNI；

　　

　　 4、nginx结构与扩展

　　　　一个master进程，生成一个或多个worker；

　　　　事件驱动：epoll(边缘触发，支持linux2.6+)，kqueue(BSD 4.1+),/dev/poll(event prots，solaris 7 11/99+)；

　　　　消息通知（复用器）：select,poll,rt signals(实施信号)；

　　　　支持sendfile（linux2.2+），sendfile64（linux2.4.21+），sendfilev（solaris 8 7/01+）；

　　　　支持输入过滤（freeBSD 4.1+）及TCP_DEFER_ACCEPT（linux2.4+）；

　　　　最小化的数据库拷贝操作；

　　　5、扩展功能

　　　　基于名称和IP 的多虚拟主机站点

　　　　支持keepalive和pipelined（管道）连接

　　　　支持平滑升级，不中断业务

　　　　定制访问日志，支持使用日志缓冲区提高日志存储性能

　　　　4xx-5xx错误代码重定向；

　　　　支持URL， 基于PCRE的rewrite重写模块，及正则表达式

　　　　支持路径别名

　　　　支持基于IP 及用户的访问控制

　　　　支持速率限制，支持并发数限制

　　　　支持 PUT,DELETE,MKCOL,COPY及MOVE等较特殊的HTTP请求

　　　　可以做HTTP反向代理及加速缓存，即负载均衡功能，内置都RS节点服务器健康检查功能，这相当于专业的Haproxy软件或LVS功能

　　　　具备Squid等专业缓存软件等缓存功能

　　　　支持FLV(flash视频)；

　　6、nginx的工作模式

　　　　非阻塞、事件驱动、一个master生成一个或多个worker，每个worker响应n个请求；

　　　　　　worker*n 国人单机最高并发达到52000个

　　　　nginx是一个高性能得web服务器，能够同时处理大量得并发请求，它结合多进程机制和异步机制，异步机制使用得异步非阻塞方式，接下来就给大家

　　

　　7、五大模块

　　　　核心模块、标准HTTP模块、可选HTTP模块、邮件服务模块和第三方模块。

　　　　

　　　　　　1）、核心模块：nginx最基本的核心服务，进程管理、权限控制、错误日志记录等；

　　　　　　2）、标准HTTP模块：标准HTTP模块支持标准的HTTP功能；

　　　　　　3）、可选HTTP模块：主要用于扩展标准HTTP功能，让Nginx能处理一些特殊服务；

　　　　　　4）、邮件服务模块：主要用于支持Nginx的邮件服务；

　　　　　　5）、第三方模块：扩展Nginx服务器应用，完成开发者想要的功能；

　　　　模块图如下：

　　　　

　　　　　　　

　　8、nginx，master-worker模型架构图

　　

　　9、nginx整体架构图

　　

　　主进程

　　nginx启动时，会生成两种类型的进程，一个是主进程master，一个或多个工作进程worker，主进程并不处理网络请求，主要负责调度工作进程，加载配置、启动工作进程及非停升级。所以nginx启动后查看系统进程，就能看到至少两个nginx进程

　　工作进程

　　服务器实际处理网络请求及响应的是工作进程worker，在类unix系统上，nginx可以配置多个worker，每个worker进程都可以同时处理数以千计的网络请求。

　　模块化设计

　　包括核心和功能性模块，核心模块负责维持要给运行循环run-loop，执行网络请求处理的不同阶段的模块功能，比如：网络读写、存储读写、内容传输、外出过滤，以及将请求发往上游服务器等，而其代码模块化设计，也使得我们可以根据需要对功能模块进行适当的选择和修改，编译成具有特定功能的服务器

　　事件驱动模型

　　基于异步及非阻塞的事件模型，可以说是nginx得以获得高并发、高性能得关键因素，同时也得益于对linux、solaris及类BSD等操作系统内核中事件通知及I/O性能增强功能得采用，如kqueue、epoll及event ports。

　　代理设计

　　代理设计，可以说是nginx深入骨髓得设计无论是对于HTTP，还是FastCGI、Memcache、Redis等得网络请求或响应，本质上都采用了代理机制，所以，Nginx天生就是高性能得代理服务器。

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