apache与nginx,线程与协程概念

1.进程线程和协程

首先定义:
进程是系统分配资源的基本单位,在进程中,我们有自己的资源管理,我们可以申请内存,可以进行数据的运算,这些都是进程需要处理的事情。
而线程是系统调度的基本单位,线程的出现就是为了方便操作系统调度,一个进程包含至少一个线程,线程之间共享进程的存储空间,方便线程的通信,但也会导致多线程修改内存的冲突,因此需要锁的机制
协程是一种比线程更加轻量级的存在,它不是由操作系统控制而是由程序所控制,这样带来的好处就是性能得到了很大的提升,不会像线程切换那样消耗资源。

进程的创建需要最多的资源,线程需要的资源比它小很多,但是人们似乎还是不满意,于是协程诞生了,它需要的资源的更少,只需要几kb,也就是说一个普通的主机也能够轻轻松松启动几十万个协程。之前我们说过,进程是cpu分配资源的最小单位,线程是cpu管理的最小单位,那么协程cpu怎么管理呢?答案就是操作系统cpu不直接管理协程,而是由用户自己去管理,因此,我们经常也把协程叫做用户态线程。

apache与nginx特点,与在应用场景差异

Apache源于NCSAhttpd服务器,经过多次修改,成为世界上最流行的Web服务器软件之一。Apache取自“a patchy server”的读音,意思是充满补丁的服务器,因为它是自由软件,所以不断有人来为它开发新的功能、新的特性、修改原来的缺陷。Apache的特点是简单、速度快、性能稳定,并可做代理服务器来使用。
在运行阶段,Apache主要工作是处理用户的服务请求。在这个阶段,Apache放弃特权用户级别,使用普通权限,这主要是基于安全性的考虑,防止由于代码的缺陷引起的安全漏洞。

由于Apache的Hook机制,Apache 允许模块(包括内部模块和外部模块,例如mod_php5.so,mod_perl.so等)将自定义的函数注入到请求处理循环中。mod_php5.so/php5apache2.dll就是将所包含的自定义函数,通过Hook机制注入到Apache中,在Apache处理流程的各个阶段负责处理php请求。

Apache将请求处理循环分为11个阶段,依次是:Post-Read-Request,URI Translation,Header Parsing,Access Control,Authentication,Authorization,MIME Type Checking,FixUp,Response,Logging,CleanUp。

apache 的特性:

  1. 几乎可以运行在所有的计算机平台上.
  2. 支持最新的http/1.1协议
  3. 简单而且强有力的基于文件的配置(httpd.conf).
  4. 支持通用网关接口(cgi)
  5. 支持虚拟主机.
  6. 支持http认证.
  7. 集成perl.
  8. 集成的代理服务器
  9. 可以通过web浏览器监视服务器的状态, 可以自定义日志.
  10. 支持服务器端包含命令(ssi).
  11. 支持安全socket层(ssl).
  12. 具有用户会话过程的跟踪能力.
  13. 支持fastcgi
  14. 支持java servlets

Nginx以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能,同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。其拥有匹配 Lighttpd的性能,同时还没有Lighttpd的内存泄漏问题,而且Lighttpd的mod_proxy也有一些问题并且很久没有更新。但是 Nginx并不支持cgi方式运行,原因是可以减少因此带来的一些程序上的漏洞。所以必须使用FastCGI方式来执行PHP程序。
nginx做为HTTP服务器,有以下几项基本特性:
处理静态文件,索引文件以及自动索引;打开文件描述符缓冲.
无缓存的反向代理加速,简单的负载均衡和容错.
FastCGI,简单的负载均衡和容错.
Nginx专为性能优化而开发,性能是其最重要的考量,实现上非常注重效率。它支持内核Poll模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000个并发连接数。
Nginx具有很高的 稳定性。其它HTTP服务器,当遇到访问的峰值,或者有人恶意发起慢速连接时,也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换,失去响应,只能重启服务器。例如当前apache一旦上到200个以上进程,web响应速度就明显非常缓慢了。而Nginx采取了分 阶段资源分配技术,使得它的CPU与内存占用率非常低。nginx官方表示保持10,000个没有活动的连接,它只占2.5M内存,所以类似DOS这样的攻击对nginx来说基本上是毫无用处的。就稳定性而言,nginx比lighthttpd更胜一筹。
Nginx 支持热部署。它的启动特别容易, 并且几乎可以做到7*24不间断运行,即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在不间断服务的情况下,对软件版本进行进行升级。
Nginx架构及工作流程
Nginx由内核和模块组成,其中,内核的设计非常微小和简洁,完成的工作也非常简单,仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block(location是Nginx配置中的一个指令,用于URL匹配),而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。

Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块:

核心模块:HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块
基础模块:HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块,
第三方模块:HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块。
Nginx的模块从功能上分为如下三类:

Handlers(处理器模块)。此类模块直接处理请求,并进行输出内容和修改headers信息等操作。Handlers处理器模块一般只能有一个。
Filters (过滤器模块)。此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进行修改操作,最后由Nginx输出。
Proxies (代理类模块)。此类模块是Nginx的HTTP Upstream之类的模块,这些模块主要与后端一些服务比如FastCGI等进行交互,实现服务代理和负载均衡等功能。

apache和nginx对比

选择Nginx的优势所在
作为Web服务器: Nginx处理静态文件、索引文件,自动索引的效率非常高。
作为代理服务器,Nginx可以实现无缓存的反向代理加速,提高网站运行速度。
作为负载均衡服务器,Nginx既可以在内部直接支持Rails和PHP,也可以支持HTTP代理服务器对外进行服务,同时还支持简单的容错和利用算法进行负载均衡。
在性能方面,Nginx是专门为性能优化而开发的,在实现上非常注重效率。它采用内核Poll模型(epoll and kqueue ),可以支持更多的并发连接,最大可以支持对50 000个并发连接数的响应,而且只占用很低的内存资源。
在稳定性方面,Nginx采取了分阶段资源分配技术,使得CPU与内存的占用率非常低。Nginx官方表示,Nginx保持10 000个没有活动的连接,而这些连接只占用2.5MB内存,因此,类似DOS这样的攻击对Nginx来说基本上是没有任何作用的。
在高可用性方面,Nginx支持热部署,启动速度特别迅速,因此可以在不间断服务的情况下,对软件版本或者配置进行升级,即使运行数月也无需重新启动,几乎可以做到7×24小时不间断地运行。

功能对比
Nginx和Apache一样,都是HTTP服务器软件,在功能实现上都采用模块化结构设计,都支持通用的语言接口,如PHP、Perl、Python等,同时还支持正向和反向代理、虚拟主机、URL重写、压缩传输、SSL加密传输等。
在功能实现上,Apache的所有模块都支持动、静态编译,而Nginx模块都是静态编译的,
对FastCGI的支持,Apache对Fcgi的支持不好,而Nginx对Fcgi的支持非常好;
在处理连接方式上,Nginx支持epoll,而Apache却不支持;
在空间使用上,Nginx安装包仅仅只有几百K,和Nginx比起来Apache绝对是庞然大物

Nginx相对apache的优点
轻量级,同样起web 服务,比apache 占用更少的内存及资源
静态处理,Nginx 静态处理性能比 Apache 高 3倍以上
抗并发,nginx 处理请求是异步非阻塞的,而apache则是阻塞型的,在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能。在Apache+PHP(prefork)模式下,如果PHP处理慢或者前端压力很大的情况下,很容易出现Apache进程数飙升,从而拒绝服务的现象。
高度模块化的设计,编写模块相对简单
社区活跃,各种高性能模块出品迅速啊

apache相对nginx的优点
rewrite,比nginx 的rewrite 强大
模块超多,基本想到的都可以找到
少bug,nginx的bug相对较多
超稳定
Apache对PHP支持比较简单,Nginx需要配合其他后端用

结论:nginx作单纯的WEB服务器,也就是放静态内容,性能上比Apache要好,特别可承受压力、带宽及资源消耗上都要优于Apache。
同时使用Nginx和Apache
由于Nginx和Apache各自的优势,现在很多人选择了让两者在服务器中共存。在服务器端让Nginx在前,Apache在后。由Nginx做负载均衡和反向代理,并且处理静态文件,讲动态请求(如PHP应用)交给Apache去处理。

apache 的两种工作模式

Apache的工作模式
prefork的工作原理
一个单独的控制进程(父进程)负责产生子进程,这些子进程用于监听请求并作出应答。Apache总是试图保持一些备用的 (spare)或是空闲的子进程用于迎接即将到来的请求。这样客户端就无需在得到服务前等候子进程的产生。在Unix系统中,父进程通常以root身份运行以便邦定80端口,而 Apache产生的子进程通常以一个低特权的用户运行。User和Group指令用于配置子进程的低特权用户。运行子进程的用户必须要对他所服务的内容有读取的权限,但是对服务内容之外的其他资源必须拥有尽可能少的权限。

worker的工作原理
每个进程能够拥有的线程数量是固定的。服务器会根据负载情况增加或减少进程数量。一个单独的控制进程(父进程)负责子进程的建立。每个子进程能够建立ThreadsPerChild数量的服务线程和一个监听线程,该监听线程监听接入请求并将其传递给服务线程处理和应答。Apache总是试图维持一个备用(spare)或是空闲的服务线程池。这样,客户端无须等待新线程或新进程的建立即可得到处理。在Unix中,为了能够绑定80端口,父进程一般都是以root身份启动,随后,Apache以较低权限的用户建立子进程和线程。User和Group指令用于配置Apache子进程的权限。虽然子进程必须对其提供的内容拥有读权限,但应该尽可能给予他较少的特权。另外,除非使用了suexec ,否则,这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。

高山仰止,景行行止,虽不能至,心向往之。
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