与时俱进的轻量级 Web 服务器

  • 田乐

2007 年 7 月 31 日

话题:JavaRubyDevOps语言 & 开发

IBM developerWorks 网站上最近发布了一则 Cameron Laird 的关于轻量级 Web 服务器的文章,里面列举了很多的轻型的 Web 服务器实现和它们的特点,Cameron 还从自己的经验出发总结了评价 Web 服务器的一些指标。这篇文章目的在于扩展我们在 Web 应用部署时的思路,让我们重新思考 Web 应用的架构和部署方案。众多的轻量级 Web 服务器其实见证了动态脚本语言实现 Web 应用的火爆,给实现 Web 应用提供了更多解决方案。

轻量 Web 服务器这个概念关注“轻巧性”,这意味着简单、易于安装、流线化、要求低和健壮。这种“轻巧”主要是相对于目前市场占有率占优的 Apache 和 IIS 而言的,轻量 Web 服务器应该更小更简单,并且它们至少要有一些性能/特性超过这两个产品(这样它们才可能分得市场份额)。Cameron 这样对比了“轻量”相比“重量”的一些优势

轻量级 Web 服务器可以适用于市场领头产品和其他“重量级”服务器无法胜任的情况。例如,整个服务器可以打包在一个文件中。这意味着开发人员可以方便地携带生产环境所需的所有工具。即使在生产服务器上运行的是 Apache,也仍然可以在宾馆的房间里,借助只需数秒钟就可以安装完毕的轻量级 Web 服务器以尝试新想法。而且,由于轻量级 Web 服务器要求很低,因此可以在那些无法负担 IIS 的主机上顺畅地运行。

我们关注一下目前的 Web 服务器占有率情况,Netcraft 在它 2007 年 7 月的Web 服务器调查中的服务器占有率数据如下:

开发者 2007 年 6 月 百分比 2007 年 7 月 百分比 变更率
Apache 65588298 53.76 66144734 52.65 -1.11
Microsoft 38836030 31.83 41257913 32.84 1.01
Google 4872765 3.99 5465538 4.35 0.36
Sun 2273173 1.86 2245493 1.79 -0.07
lighttpd 1470930 1.21 1471779 1.17 -0.04
Zeus 480698 0.39 463449 0.37 -0.02

其中 Apache 占有率最高,它是公认的稳定、性能优良、开发者活跃的开源软件产品。而 Microsoft 则受益于 Windows 平台内置的 PWS 和 IIS 的优势及.NET 平台的市场占优率,占有第二的位置。Sun 则是由于历史问题,它的 iPlanet、SunONE 和一并计算的 Netscape-Communications 产品还能跻身前 4。后面的 lighttpd 则是轻量型 Web 容器的代表,已经超过了老牌的商业 Web 服务器 Zeus(ServerWatch 给出了一个lighttpd 市场占有率上升的分析),主要因为一些 AJAX 项目和 Ruby on Rails(以下简称 RoR)的流行对它的广泛部署起了推波助澜的作用。

轻量 Web 服务器除了 lighttpd 还有 mongrel 也经常被提及,主要因为它们是 RoR 项目的两种主要部署方案。JavaEye 的创始人Robbin Fan曾经在它的 blog 中对比过 RoR 的这两种部署方案

(RoR 项目)用 fcgi 方式还是 http 方式,我个人觉得区别不大,关键还是看应用的场合,一般而言,推荐的搭配是 lighttpd+fcgi 或者 nginx+mongrel,而 Apache 因为性能差距,而不被推荐。

lighttpd+fcgi 是大量使用脚本语言编写的网站的首选部署方案,Robbin Fan 在同一篇文章中阐述了他选择 lighttp 部署 JavaEye 的理由:

JavaEye 为什么用 lighttpd+fcgi 呢?原因如下:

1) lighttpd 发展了好几年了,市场占有率也相当高,是一个经过实践检验的 server,它的文档也很全;

2) JavaEye 的 Ruby 进程和 Web Server 在一台机器上面跑,通过 unix socket 使用 fcgi 协议通讯可以避免 tcp 的网络开销,其通讯速度比使用 tcp socket 使用 http 协议通讯要快一些。

Robbin 选择 lighttpd 的主要原因是性能好于 Apache。并且 Apache 目前的 fastcgi 模块有些 bug,而对于像 RoR 这样的项目 fastcgi 是一种很好的部署方式,所以 Apache 就因此失去了这块份额。最近 InfoQ 报道过的RubyWorks提供的 RoR 工作栈中选择了 Haproxy+mongrel 的方式,这也是前面引用的 Robbin 所说的另外一种部署方案。mongrel 本身可以跑 Ruby 进程,同时也是一个 http 服务器,它可以兼顾动态和静态 Web 服务,配合 Haproxy 做负载均衡就可以支持大并发量的 Web 应用,所以它越来越流行了。

可见轻量级 Web 服务器由于性能/特性上的一些优势,开始逐渐瓜分 Apache、IIS 所没有照顾到的一些新兴的市场分额。那么如何去评价一个 Web 服务器呢?Cameron 给出了如下的一些重要指标
  • 性能:对请求作出响应的速度有多快?
  • 可伸缩性:当很多用户同时访问它时,服务器还能继续可靠地运行吗?
  • 安全性:服务器是否只执行它应该执行的操作。它在认证用户和加密传输方面提供了怎样的支持?它的使用是否使附近的应用程序或主机变得更易受攻击?
  • 可靠性:服务器的失效模式和故障发生率如何?
  • 标准遵从性:服务器遵从相关的 RFC 吗?
  • 灵活性:是否可以对服务器进行调优,以支持较重的请求负载、需要计算的动态页面或者代价不菲的认证等等?
  • 平台需求:该服务器可用于哪些平台?它是否有特定的硬件需求?
  • 易管理性:服务器是否易于设置和维护?它是否与日志记录、审计、成本计算等组织标准兼容?
  • 目前越来越多的轻型 Web 服务器开始在上面的一个或着多个方面向 Apache 和 IIS 提出了挑战,因为很难有一个 Web 服务器可以做到面面俱到。我们可以从 Cameron 提供的一份列表里面看到一些选用轻量级 Web 服务器的成功案例
  • YouTube 依靠 lighttpd 快速交付归档的内容,例如视频;
  • cdServe 运行 “German Woodworking Machinery and Tools” CD;
  • LiteSpeed 宣扬它在 twitter、www.funnyoride.com、www.airliners.com、WordPress.com、 fanfiction.com、SlashGear、www.forumactif.com 和其他著名 Web 站点上担任的角色;
  • OpenSUSE、RubyOnRails、MarkaBoo 和其他一些著名站点依赖于 Mongrel;
  • demon.net、bluelight.com、mtv.com、The Drudge Report、garfield.com 等站点则使用 thttpd;
  • 上面的例子中有一些使用 RoR 的网站的例子,Cameron 指出不仅是网站可以使用常规以外的其他编程语言。“不常见”语言还可以被用来实现轻量 Web 服务器,例如 Erlang、Java、Lisp、Lua、Perl、Python 和 Tcl。用这些语言实现的轻量级 Web 服务器不一定只是在性能/特性上超过 Apache 和 IIS,它们可以提供例如容易嵌入、体积轻小这样的特性来吸引开发者的使用。Cameron 给出了使用“不常见”语言编写轻量级 Web 服务器的原因:

  • 教学:使用轻量级 Web 服务器来制定一个重要、但是并不太大的目标。这是获得使用某种语言的经验的好方法。
  • 虽然用 C 编写的轻量级 Web 服务器大小为 10-50KB,更高级的语言有 100KB 到数 MB 的运行时,但整个 Web 服务器的源文件可能只占几千个字节。这种 Web 服务器占用的空间很小,因此比 Apache 更易于与技术伙伴共享。
  • 更高级的语言可以使实验更吸引人 —— 例如,添加一个新的 HTTP/1.1 特性可能只需几行源代码。这些轻量级服务器是非常方便的实验材料。
  • 将 HTTP 服务器添加到已有的、用高级语言编写的应用程序中只需增加几行源代码。
  • 如前所述,不同的轻量级 Web 服务器有着不同的优点,它们或多或少独立于编程语言。所有轻量级 Web 服务器都比 Apache 更小、更易于配置。与 Apache 相比,有些轻量级 Web 服务器更快,有些则快得多。有些则强调安全性、重负载下的从容性、可扩展性或者内存占有量。在任何情况下,都可以以一种不适用于 Apache 的方式彻底地理解这些服务器。

    这些理由从另外一个方面说明了轻量级 Web 服务器的优势,Cameron 还提供了一长串的轻量级 Web 服务器的列表和简介,感兴趣的读者可以认真阅读,从中寻找到您感兴趣的实现。轻量级 Web 服务器不只是 Apache、IIS 的竞争者,也是很好的合作者(例如我们经常可以见到关于 mongrel 与 Apache配合使用的文章),现在我们还可以看到很多服务器协作部署的例子,各取所长应该是最佳的选择,所以我们更应该从现在就开始拓宽眼界,寻找我们所需要的。

    最后,推荐对 Web 服务器感兴趣的读者可以使用 Netcraft 提供的Webserver Search的服务器查询功能来探索你感兴趣的网站的服务器,Webserver Search 可以报告搜索的 url 对应的服务器的操作系统和 Web 服务器类型,是设计部署方案的一个很好参考。

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