互联网创业的准备——web server：apache、nginx、lighttpd与php module、fastcgi

测试环境：

vr.org 的 VPS

CPU：2核共享

内存：512M独立

OS：Ubuntu 12.04 LTS x64

uname -a

u1@www:~$ cat /etc/lsb-release 
DISTRIB_ID=Ubuntu
DISTRIB_RELEASE=12.04
DISTRIB_CODENAME=precise
DISTRIB_DESCRIPTION="Ubuntu 12.04 LTS"
u1@www:~$ uname -a
Linux www.shaixuan.org 3.4.0-cloud #1 SMP Thu May 24 04:54:53 EDT 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
u1@www:~$ top

top - 23:57:39 up  1:38,  2 users,  load average: 0.04, 0.03, 0.16
Tasks:  55 total,   1 running,  54 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  0.7%us,  0.4%sy,  0.0%ni, 97.6%id,  0.1%wa,  0.0%hi,  0.1%si,  1.1%st
Mem:    506764k total,   125264k used,   381500k free,     7736k buffers
Swap:   499708k total,        0k used,   499708k free,    70096k cached

软件版本：Apache httpd 2.4.3、nginx 1.2.3、lighttpd 1.4.31、php 5.4.6

结论：

静态服务器：

并发：nginx（17000）> lighttpd（14000）> apache（5000）

注意：lighttpd开启gzip压缩时，无法禁用etag……不建议使用。参考：《高性能网站建设指南》

动态服务器：

大约并发：nginx + php-fpm（1500）> lighttpd + spawn-fcgi（1000）>apache + php module（400）

注意：web server与fastcgi在同一个机器时，建议使用unix domain socket，比tcp socket效果好一点点。

虽然apache httpd 2.4 像 nginx一样使用了epoll，但是性能还是比nginx低很多。

服务器OS一定要使用Linux 2.6内核及更高，因为才能支持epoll。

建议服务器使用Ubuntu server LTS x64，因为工程师PC使用Ubuntu x64较多（Ubuntu的显卡驱动安装方便），这样编译部署都一致。

Ubuntu、CentOS等各个Linux发行版对服务器来说没有区别，内核都一样，挑一个顺手的即可。

参考互联网公司的web server：

163.com	静态nginx
t.qq.com	静态squid，动态nginx
taobao.com	静态Tengine，动态Tengine（nginx衍生版）
小米论坛	静态Tengine，动态Tengine
百度	静态lighttpd，动态lighttpd（有etag）

测试过程：

Apache httpd 2.4.3

编译参数：

apache

./configure --prefix=/usr/local/apache2 --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr-util/ --with-pcre=/home/u1/pcre-8.30 --enable-so --enable-rewrite --enable-deflate --with-module=metadata:expires

MPM：默认event

httpd -V

root@www:/usr/local/apache2/bin# ./httpd -V
Server version: Apache/2.4.3 (Unix)
Server built:   Aug 26 2012 10:27:04
Server's Module Magic Number: 20120211:6
Server loaded:  APR 1.4.6, APR-UTIL 1.4.1
Compiled using: APR 1.4.6, APR-UTIL 1.4.1
Architecture:   64-bit
Server MPM:     event
  threaded:     yes (fixed thread count)
    forked:     yes (variable process count)
Server compiled with....
 -D APR_HAS_SENDFILE
 -D APR_HAS_MMAP
 -D APR_HAVE_IPV6 (IPv4-mapped addresses enabled)
 -D APR_USE_SYSVSEM_SERIALIZE
 -D APR_USE_PTHREAD_SERIALIZE
 -D APR_HAS_OTHER_CHILD
 -D AP_HAVE_RELIABLE_PIPED_LOGS
 -D DYNAMIC_MODULE_LIMIT=256
 -D HTTPD_ROOT="/usr/local/apache2"
 -D SUEXEC_BIN="/usr/local/apache2/bin/suexec"
 -D DEFAULT_PIDLOG="logs/httpd.pid"
 -D DEFAULT_SCOREBOARD="logs/apache_runtime_status"
 -D DEFAULT_ERRORLOG="logs/error_log"
 -D AP_TYPES_CONFIG_FILE="conf/mime.types"
 -D SERVER_CONFIG_FILE="conf/httpd.conf"

默认并发400，MaxRequestWorkers即以前的MaxClients，参考：http://httpd.apache.org/docs/2.4/mod/mpm_common.html#MaxRequestWorkers

<IfModule mpm_event_module>
    StartServers             3   
    MinSpareThreads         75  
    MaxSpareThreads        250 
    ThreadsPerChild         25  
    MaxRequestWorkers      400 
    MaxConnectionsPerChild   0   
</IfModule>

并发改成40000，提示错误，加上ServerLimit即可：

u1@www:~$ sudo vi /usr/local/apache2/conf/extra/httpd-mpm.conf 
u1@www:~$ sudo vi /usr/local/apache2/conf/httpd.conf
u1@www:~$ sudo /etc/init.d/apache2 restart
AH00515: WARNING: MaxRequestWorkers of 40000 would require 1600 servers and 
 would exceed ServerLimit of 16, decreasing to 400.
 To increase, please see the ServerLimit directive.

nginx 1.2.3：

编译参数：

View Code

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-pcre=/usr/local/pcre

lighttpd 1.4.31：

默认并发1024，server.max-fds最大可修改为65535，server.max-connections最大可修改为32767：

193 ##
194 ## As lighttpd is a single-threaded server, its main resource limit is
195 ## the number of file descriptors, which is set to 1024 by default (on
196 ## most systems).
197 ##
198 ## If you are running a high-traffic site you might want to increase this
199 ## limit by setting server.max-fds.
200 ##
201 ## Changing this setting requires root permissions on startup. see
202 ## server.username/server.groupname.
203 ##
204 ## By default lighttpd would not change the operation system default.
205 ## But setting it to 2048 is a better default for busy servers.
206 ##
207 server.max-fds = 2048
218 
219 ##
220 ## Fine tuning for the request handling
221 ##
222 ## max-connections == max-fds/2 (maybe /3)
223 ## means the other file handles are used for fastcgi/files
224 ##
225 server.max-connections = 1024

1、静态服务器测试

即apache、nginx、lighttpd性能对比。

服务器相同配置：

开启gzip、关闭etag

测试程序和web server在同一台服务器上，测试命令：

ab -c 1000 -n 50000 http://localhost/index.html
siege -c 1000 -r 20 http://localhost/index.html

apache：html文件13k，gzip压缩为4.9k

header：

apache

测试结果：

并发	httpd子进程数	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait
0	3	19%	0	0
1000	10	30%	38%	0
3000	14	60%	38%	0
5000	10-30	65%-99%	20%-40%	0-30
8000	100	99%	3%-50%	20-100

nginx：html文件13.2k，gzip压缩为5.34k

header：

nginx

Request URL:http://shaixuan.org/index.html
Request Method:GET
Status Code:200 OK
Request Headersview source
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Charset:UTF-8,*;q=0.5
Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.6,en;q=0.4
Cache-Control:no-cache
Connection:keep-alive
Host:shaixuan.org
Pragma:no-cache
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.8 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1251.2 Safari/537.8
Response Headersview source
Connection:keep-alive
Content-Encoding:gzip
Content-Type:text/html
Date:Mon, 03 Sep 2012 13:19:23 GMT
Last-Modified:Mon, 03 Sep 2012 12:33:45 GMT
Server:nginx/1.2.3
Transfer-Encoding:chunked

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait
0	29%	0	0
1000	35%	40%	0
3000	46%	43%	0
5000	55%	42%	0-1
8000	65%	45%	0
15000	88%	45%	0
17000	97%	47%	0

lighttpd：html文件13k，gzip压缩为4.96k

header：

lighttpd

Request URL:http://shaixuan.org/
Request Method:GET
Status Code:200 OK
Request Headersview source
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Charset:UTF-8,*;q=0.5
Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.6,en;q=0.4
Cache-Control:max-age=0
Connection:keep-alive
Host:shaixuan.org
Pragma:no-cache
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.8 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1251.2 Safari/537.8
Response Headersview source
Accept-Ranges:bytes
Content-Encoding:gzip
Content-Length:4819
Content-Type:text/html
Date:Tue, 04 Sep 2012 12:51:42 GMT
ETag:"1028714895"
Last-Modified:Tue, 04 Sep 2012 12:29:10 GMT
Server:lighttpd/1.4.31
Vary:Accept-Encoding

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait
0	29%	0	0
1000			0
3000	46%	41%	0-6
5000	60%	40%	0-1
8000	75%	45%	0
12000	81%	35%	0
14000	87%	36%	0
16000	99%	40%	0

2、动态服务器测试

即apache + php module、nginx + php-fpm、nginx + php-cgi、lighttpd + spawn-fcgi对比。

测试命令：

siege -c 1200 -r 20 http://localhost/phpinfo.php
/usr/local/apache2/bin/ab -c 100 -t 50 http://localhost/phpinfo.php

php版本 5.4.6，测试代码phpinfo();

apache + php module：php文件63.57k，gzip压缩为11.21k

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait
0	29%	0	0
100	68%	8%	0
200	72%	10%	0
400	95%	10%	0
600	99%	15%	1-15

nginx + php-fpm（多个php-fpm子进程）：php文件57.41k，gzip压缩为10.84k

phpinfo显示Server API：FPM/FastCGI

fastcgi的socket方式：tcp socket

php编译参数：

php-fpm

./configure --prefix=/usr/local/php-fpm --enable-fpm --with-fpm-user=www-data --with-fpm-group=www-data --with-curl --with-mcrypt --enable-mbstring --enable-pdo --with-pdo-mysql=mysqlnd --with-mysqli=mysqlnd --enable-zip

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait	siege成功率
0	33%	0	0
100	37%	8%	0	100%
200
400	45%	10%	0	99.96%
800	55% 14个php-fpm，每个5.9M	12%	0	96.31%
1000	60%	10%	0	90.77%
1200	69%，Linux file限制，测试出错	30%

nginx + php-fpm（多个php-fpm子进程）：php文件54.57k，gzip压缩为9.16k

phpinfo显示Server API：FPM/FastCGI

fastcgi的socket方式：unix domain socket

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait	siege成功率
0	32%	0	0
100	35%	7%	0	100%
200	40%	12%	0	100%
400	43%	14%	0	100%
800	55%	14%	0	96.70%
1000	60% 21个php-fpm，每个5.9M	14%	0	92.02%
1200	50%，Linux file限制，测试出错	50%	0	49%

nginx + 一个php-cgi：php文件64.65k，gzip压缩为11.89k

sudo /usr/local/php-fpm/bin/php-cgi -b 9000 -q

php-cgi可以常驻（long-live）监听一个端口，所以是fastcgi，但是由于没有进程管理器，只能启动一个进程，并发承受力低。

phpinfo显示Server API：FPM/FastCGI

测试结果：

并发100时，经过5秒，php-cgi崩溃退出。

lighttpd + lighttpd自带的spawn-fcgi进程管理器（多个php-cgi子进程）：php文件58.68k，gzip压缩为9.83k

phpinfo显示Server API：CGI/FastCGI

fastcgi的socket方式：unix domain socket

lighttpd的fastcgi.conf配置：

fastcgi.server

 22 fastcgi.server = ( ".php" =>
 23                    ( "php-local" =>
 24                      (
 25                        "socket" => socket_dir + "/php-fastcgi-1.socket",
 26                        "bin-path" => "/usr/local/php-fpm/bin/php-cgi",
 27                        "max-procs" => 2,
 28                        "broken-scriptfilename" => "enable",
 29                        "bin-environment" => (
 30                          "PHP_FCGI_CHILDREN" => "16",
 31                          "PHP_FCGI_MAX_REQUESTS" => "500",
 32                        ),
 33                      )
 34                    ),

测试结果：

并发	整机512M内存使用率	CPU使用率	iowait	siege成功率
0	53% 34个php-cgi进程，每个3M	0	0
100	65% 每个5.3M	10%	0
200	65% 每个5.7M	10%	0	100%
400	72% 每个5.7M	11%	0	100%
800	84% 每个5.7M	10%	0	99.49%
1000	90% 每个5.7M	12%	0	97.41%
1200	Linux file限制，测试出错