nginx apache webbench压力测试比较

简介

Nginx (“engine x”) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器；
作为一款轻量级的Web服务器，具有占有内存少，并发能力强等优势，是高连接并发场景下Apache的不错的替代品；
本篇主要介绍Nginx作为Web服务器时，相对于Apache的性能优势；
下一篇将会介绍Nginx作为方向代理服务器的实现；

重要特点

非阻塞：数据复制时，磁盘I/O的第一阶段是非阻塞的；
事件驱动：通信机制采用epoll模型，支持更大的并发连接；
master/worker结构：一个master进程，生成一个或多个worker进程；

基础架构

Nginx如何实现高并发：
I/O模型采用异步非阻塞的事件驱动机制，由进程循环处理多个准备好的事件，如epoll机制；
Nginx与Apache对高并发处理上的区别：
对于Apache，每个请求都会独占一个工作线程，当并发量增大时，也会产生大量的工作线程，导致内存占用急剧上升，同时线程的上下文切换也会导致CPU开销增大，导致在高并发场景下性能下降严重；
对于Nginx，一个worker进程只有一个主线程，通过事件驱动机制，实现循环处理多个准备好的事件，从而实现轻量级和高并发；

部署配置

安装

yum -y groupinstall “Development tools”
yum -y groupinstall “Server Platform Development”
yum install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel
groupadd -r nginx
useradd -r -g nginx -s /sbin/nologin -M nginx
tar xf nginx-1.4.7.tar.gz
cd nginx-1.4.7
mkdir -pv /var/tmp/nginx
./configure 
--prefix=/usr 
--sbin-path=/usr/sbin/nginx 
--conf-path=/etc/nginx/nginx.conf 
--error-log-path=/var/log/nginx/error.log 
--http-log-path=/var/log/nginx/access.log 
--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid 
--lock-path=/var/lock/nginx.lock 
--user=nginx 
--group=nginx 
--with-http_ssl_module 
--with-http_flv_module 
--with-http_stub_status_module 
--with-http_gzip_static_module 
--http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ 
--http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ 
--http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ 
--http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi 
--http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi 
--with-pcre
make && make install

配置

    vi /etc/init.d/nginx # 配置服务脚本

    #!/bin/sh
    #
    # nginx - this script starts and stops the nginx daemon
    #
    # chkconfig: - 85 15
    # description: Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse 
    # proxy and IMAP/POP3 proxy server
    # processname: nginx
    # config: /etc/nginx/nginx.conf
    # config: /etc/sysconfig/nginx
    # pidfile: /var/run/nginx.pid
    # Source function library.
    . /etc/rc.d/init.d/functions
    # Source networking configuration.
    . /etc/sysconfig/network
    # Check that networking is up.
    [ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0
    nginx="/usr/sbin/nginx"
    prog=$(basename $nginx)
    NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"
    [ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx
    lockfile=/var/lock/subsys/nginx
    make_dirs() {
    # make required directories
    user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=([^ ]*).*/1/g' -`
    options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
    for opt in $options; do
    if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
    value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
    if [ ! -d "$value" ]; then
    # echo "creating" $value
    mkdir -p $value && chown -R $user $value
    fi
    fi
    done
    }
    start() {
    [ -x $nginx ] || exit 5
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
    make_dirs
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
    return $retval
    }
    stop() {
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc $prog -QUIT
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
    return $retval
    }
    restart() {
    configtest || return $?
    stop
    sleep 1
    start
    }
    reload() {
    configtest || return $?
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc $nginx -HUP
    RETVAL=$?
    echo
    }
    force_reload() {
    restart
    }
    configtest() {
    $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
    }
    rh_status() {
    status $prog
    }
    rh_status_q() {
    rh_status >/dev/null 2>&1
    }
    case "$1" in
    start)
    rh_status_q && exit 0
    $1
    ;;
    stop)
    rh_status_q || exit 0
    $1
    ;;
    restart|configtest)
    $1
    ;;
    reload)
    rh_status_q || exit 7
    $1
    ;;
    force-reload)
    force_reload
    ;;
    status)
    rh_status
    ;;
    condrestart|try-restart)
    rh_status_q || exit 0
    ;;
    *)
    echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
    exit 2
esac

    chmod  x /etc/init.d/nginx # 复***务脚本执行权限
    vi /etc/nginx/nginx.conf # 编辑主配置文件

    worker_processes 2;
    error_log /var/log/nginx/nginx.error.log;
    pid /var/run/nginx.pid;
    events {
    worker_connections 1024;
    }
    http {
    include mime.types;
    default_type application/octet-stream;
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    sendfile on;
    keepalive_timeout 65;
    server {
    listen 80;
    server_name xxrenzhe.lnmmp.com;
    access_log /var/log/nginx/nginx.access.log main;
    location / {
    root /www/lnmmp.com;
    index index.php index.html index.htm;
    }
    error_page 404 /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    location = /50x.html {
    root /www/lnmmp.com;
    }
    location ~ .php$ {
    root /www/lnmmp.com;
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_index index.php;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
    }
    }
    }
    vi /etc/nginx/fastcgi_params # 编辑fastcgi参数文件
    fastcgi_param GATEWAY_INTERFACE CGI/1.1;
    fastcgi_param SERVER_SOFTWARE nginx;
    fastcgi_param QUERY_STRING $query_string;
    fastcgi_param REQUEST_METHOD $request_method;
    fastcgi_param CONTENT_TYPE $content_type;
    fastcgi_param CONTENT_LENGTH $content_length;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    fastcgi_param SCRIPT_NAME $fastcgi_script_name;
    fastcgi_param REQUEST_URI $request_uri;
    fastcgi_param DOCUMENT_URI $document_uri;
    fastcgi_param DOCUMENT_ROOT $document_root;
    fastcgi_param SERVER_PROTOCOL $server_protocol;
    fastcgi_param REMOTE_ADDR $remote_addr;
    fastcgi_param REMOTE_PORT $remote_port;
    fastcgi_param SERVER_ADDR $server_addr;
    fastcgi_param SERVER_PORT $server_port;
    fastcgi_param SERVER_NAME $server_name;

启动服务

service nginx configtest # 服务启动前先验证配置文件是否正确
service nginx start
ps -ef |grep nginx # 检查nginx进程，尤其是worker进程是否与worker_processes值一致
ss -antupl |grep 80 # 检查服务端口是否启动

性能测试
测试说明
每次测试都进行3次，最后数据取平均值；
对比测试中的Apache采用event的MPM机制，最大化提高Apache的并发性能；
每次测试后，都需重新启动服务(httpd或nginx)，以防止多次测试数据不准；
测试工具：webbench
优点：比ab能更好的模拟并发请求，最大支持模拟30000并发连接；
测试方法

# 安装webbench
wget http://blog.s135.com/soft/linux/webbench/webbench-1.5.tar.gz
tar xf webbench-1.5.tar.gz
cd webbench-1.5
make && make install
# 测试
webbench -c 100 -t 30 http://172.16.25.112/nginx.html # 测试静态文件访问
webbench -c 20 -t 30 http://172.16.25.112/test_mem.php # 测试动态文件访问

测试数据

分析趋势图

静态文件访问趋势图

动态文件访问趋势图

总结

综合上面测试得出的趋势图可以看出：
1、静态文件测试时，低并发(200以下)情况下，Nginx和Apach的处理能力相当(2000pages/sec左右)，当并发数超过200后，则Apache的处理能力开始下降，而Nginx保持稳定；同时随着并发量的增大，Apache令人诟病的内存占用和负载开始急剧上升，与此同时，Nginx在内存占用和负载方面的略微提升则可以忽略不计了；
2、动态文件测试时，低并发(100以下)情况下，Nginx和Apache的处理能力相当(650pages/sec左右)，但Nginx的内存占用和负载峰值只有Apache的50%左右；在高并发情况下(100以上)，Apach的动态处理能力开始下滑，当并发达到500时，开始出现失败的请求，说明此时已达到的Apache的处理上限了，而反观Nginx，虽然处理动态请求会消耗更多的内存，但其处理能力随着并发量的上升而上升，即使并发1000动态请求，也未达到其处理能力上限；
3、故不管是在静态文件请求还是动态文件请求方面，Nginx的性能都是强势优于Apache的；虽然可以通过系统调优的方式提高Apache的处理性能，但和Nginx相比，还是不足以打动技术狂热份子的吧，哈哈！