為什么Nginx的性能要比Apache高得多?
這主要是因為Nginx使用了最新的epoll(Linux 2.6內(nèi)核)和kqueue(FreeBSD)網(wǎng)絡(luò)I/O模型，而Apache則使用的是傳統(tǒng)的select模型。曾在一篇博客上看到有這么個實例：
假設(shè)你在大學(xué)中讀書,要等待一個朋友來訪,而這個朋友只知道你在A號樓,但是不知道你具體住在哪里,于是你們約好了在A號樓門口見面.如果你使用的阻塞IO 模型來處理這個問題,那么你就只能一直守候在A號樓門口等待朋友的到來,在這段時間里你不能做別的事情,不難知道,這種方式的效率是低下的.現(xiàn)在時代變化了,開始使用多路復(fù)用IO模型來處理這個問題.你告訴你的朋友來了A號樓找樓管大媽,讓她告訴你該怎么走.這里的樓管大媽扮演的就是多路復(fù)用IO的角色。
解釋select和epoll模型的工作方式：
select版大媽做的是如下的事情:比如同學(xué)甲的朋友來了,select版大媽比較笨,她帶著朋友挨個房間進行查詢誰是同學(xué)甲,你等的朋友來了。如果每到來一個朋友樓管大媽都要全樓的查詢同學(xué),那么處理的效率必然就低下了,過不久樓底就有不少的人了。
epoll版大媽就比較先進了,她記下了同學(xué)甲的信息,比如說他的房間號,那么等同學(xué)甲的朋友到來時,只需要告訴該朋友同學(xué)甲在哪個房間即可,不用自己親自帶著人滿大樓的找人了。epoll大媽可以不用吹灰之力就可以定位到同學(xué)甲。一看就很明白 epoll和select 模型的區(qū)別了吧。
在Linux內(nèi)核中，select所用到的FD_SET是有限的，即內(nèi)核中有個參數(shù)__FD_SETSIZE定義了每個FD_SET的句柄個數(shù)，在內(nèi)核源碼中 /usr/include/linux/posix_types.h 中
#undef __FD_SETSIZE
#define __FD_SETSIZE 1024
如果想要同時檢測1025個句柄的可讀狀態(tài)或 可寫狀態(tài) ，select是不能實現(xiàn)的。在內(nèi)核中實現(xiàn)select是使用輪詢方法，即每次檢測都會遍歷所有FD_SET中的句柄，顯然，select函數(shù)的執(zhí)行時間與 FD檢測的句柄數(shù)越多就會越費時。
epoll是多路復(fù)用IO(I/O Multiplexing) 中的一種方式,僅用于linux2.6以上內(nèi)核。而epoll模型它所支持的FD上限是最大可以打開文件的數(shù)目，這個數(shù)字一般遠大于2048,舉個例子,在1GB內(nèi)存的機器上大約是10萬左右，具體請查看：cat /proc/sys/fs/file-max ,這個數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)存關(guān)系很大。
傳統(tǒng)的select/poll另一個致命弱點就是當(dāng)你擁有一個很大的socket集合，不過由于網(wǎng)絡(luò)延時，任一時間只有部分的socket是"活躍"的，但是select/poll每次調(diào)用都會線性掃描全部的集合，導(dǎo)致效率呈現(xiàn)線性下降。但是epoll不存在這個問題，它只會對"活躍"的socket進行操作---這是因為在內(nèi)核實現(xiàn)中epoll是根據(jù)每個fd上面的callback函數(shù)實現(xiàn)的。那么，只有"活躍"的socket才會主動的去調(diào)用 callback函數(shù)，其他idle狀態(tài)socket則不會，在這點上，epoll實現(xiàn)了一個"偽"AIO，因為這時候推動力在os內(nèi)核。在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活躍的---比如一個高速LAN環(huán)境，epoll并不比select/poll有什么效率，相反，如果過多使用epoll_ctl,效率相比還有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模擬WAN環(huán)境,epoll的效率就遠在select/poll之上了。
epoll有兩種工作模式:Edge Triggered (ET)、Level Triggered (LT)
LT(level triggered)是缺省的工作方式，并且同時支持block和no-block socket.在這種做法中，內(nèi)核告訴你一個文件描述符是否就緒了，然后可以對這個就緒的fd進行IO操作。如果你不作任何操作，內(nèi)核還是會繼續(xù)通知你的，所以，這種模式編程出錯誤可能性要小一點。傳統(tǒng)的select/poll都是這種模型的代表。
ET (edge-triggered)是高速工作方式，只支持no-block socket。在這種模式下，當(dāng)描述符從未就緒變?yōu)榫途w時，內(nèi)核通過epoll告訴你。然后它會假設(shè)你知道文件描述符已經(jīng)就緒，并且不會再為那個文件描述符發(fā)送更多的就緒通知，直到你做了某些操作導(dǎo)致那個文件描述符不再為就緒狀態(tài)了(比如，你在發(fā)送，接收或者接收請求，或者發(fā)送接收的數(shù)據(jù)少于一定量時導(dǎo)致了一個EWOULDBLOCK 錯誤)。