作為 Apache 和其他市場(chǎng)領(lǐng)頭產(chǎn)品的補(bǔ)充的專用 HTTP 應(yīng)用程序

級(jí)別： 中級(jí)Cameron Laird (claird@phaseit.net), 副總裁, Phaseit, Inc.2007 年 7 月 23 日

最 近幾年，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多有趣的 Web 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，包括 lighthttpd、litespeed 和 mongrel 等。這些 Web 服務(wù)器都宣稱結(jié)合了性能、易管理性、可移植性、安全性和其他相關(guān)價(jià)值。下面的工程研究將調(diào)查輕量級(jí) Web 服務(wù)器，以幫助您選擇最可能滿足下一個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)需求的 Web 服務(wù)器。

“輕量級(jí)” Web 服務(wù)器，例如 lighthttpd、 litespeed 和 mongrel，可以為項(xiàng)目帶來(lái)很多的好處。本文調(diào)查這種可能性，并展示這些 Web 服務(wù)器的適用性。

一個(gè) Web 服務(wù)器需要哪些東西？

第一個(gè)重要的方面是清楚地理解所調(diào)查的領(lǐng)域（請(qǐng)參閱 參考資料，以了解更詳細(xì)的信息）。終端用戶在 Internet 上的基本動(dòng)作就是 “進(jìn)入一個(gè) Web 頁(yè)面”。從大處講，這牽涉到兩個(gè)應(yīng)用程序之間的協(xié)作：

• 一個(gè) Web 瀏覽器，例如 Firefox 或 Internet Explorer，用于請(qǐng)求一個(gè)特定的頁(yè)面，并且以人類可讀的方式顯示從另一個(gè)應(yīng)用程序那里收到的內(nèi)容。
• 一個(gè) Web 服務(wù)器，通常是在遠(yuǎn)程機(jī)器上，負(fù)責(zé)對(duì)頁(yè)面請(qǐng)求作出響應(yīng)，返回 HTML 編碼的或類似的數(shù)據(jù)流。

所有 Web 用戶直接與瀏覽器交互，因此他們的選擇和分析相應(yīng)地有些狂熱。而服務(wù)器只對(duì)站點(diǎn)的技術(shù)人員可見。根據(jù) Netcraft 最近的調(diào)查，雖然存在很多不同的 Web 服務(wù)器，但是其中兩種 Web 服務(wù)器就占據(jù)了 90% 的份額，這兩種 Web 服務(wù)器是 Apache 和 Internet Information Server (IIS)。它們都是經(jīng)過(guò)高度錘煉的產(chǎn)品，并且聲稱不僅具有廣泛的內(nèi)在技術(shù)特性，而且有很多配套的書籍、增件、顧問(wèn)、提供商等。那么，它們是否還有值得改 造的地方呢？

答案是肯定的。評(píng)價(jià)一個(gè) Web 服務(wù)器的重要指標(biāo)有：

• 性能：對(duì)請(qǐng)求作出響應(yīng)的速度有多快？
• 可伸縮性：當(dāng)很多用戶同時(shí)訪問(wèn)它時(shí)，服務(wù)器還能繼續(xù)可靠地運(yùn)行嗎？
• 安全性：服務(wù)器是否只執(zhí)行它應(yīng)該執(zhí)行的操作。它在認(rèn)證用戶和加密傳輸方面提供了怎樣的支持？它的使用是否使附近的應(yīng)用程序或主機(jī)變得更易受攻擊？
• 可靠性：服務(wù)器的失效模式和故障發(fā)生率如何？
• 標(biāo)準(zhǔn)遵從性：服務(wù)器遵從相關(guān)的 RFC 嗎？
• 靈活性：是否可以對(duì)服務(wù)器進(jìn)行調(diào)優(yōu)，以支持較重的請(qǐng)求負(fù)載、需要計(jì)算的動(dòng)態(tài)頁(yè)面或者代價(jià)不菲的認(rèn)證等等？
• 平臺(tái)需求：該服務(wù)器可用于哪些平臺(tái)？它是否有特定的硬件需求？
• 易管理性：服務(wù)器是否易于設(shè)置和維護(hù)？它是否與日志記錄、審計(jì)、成本計(jì)算等組織標(biāo)準(zhǔn)兼容？

Apache 和 IIS 不能同時(shí)在那么多的標(biāo)準(zhǔn)方面做到最好。理論上講，顯然那些定向的產(chǎn)品至少能在以上的一至兩個(gè)方面超越市場(chǎng)領(lǐng)頭產(chǎn)品。

關(guān)于輕量級(jí) Web 服務(wù)器的一件有趣的、值得調(diào)查的事情是，它們之間的競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是理論上的：仔細(xì)研究表明，它們有很多 東西可以提供，并且即使在很多常見的情況下，它們相對(duì)于 Apache 和 IIS 也堅(jiān)持了自己的風(fēng)格。雖然可以合理地認(rèn)為市場(chǎng)領(lǐng)頭產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過(guò)了小心的優(yōu)化，從而能夠有效地在性能（舉個(gè)例子）方面避免被擊敗，但是很多小型的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手因 為只提供簡(jiǎn)單的靜態(tài) Web 頁(yè)面服務(wù)，速度反而更快。當(dāng)使用這些 Web 服務(wù)器運(yùn)行測(cè)試時(shí)，您會(huì)感覺好像是在賽道上駕駛一輛 go-kart 小車，不知不覺竟然超過(guò)了 Porsche 和 Viper 車。這還不是全部：有時(shí)候，輕量級(jí) Web 服務(wù)器可作為那些大哥級(jí)服務(wù)器的有效補(bǔ)充，而不只是與它們競(jìng)爭(zhēng)。即使您知道自己將使用 Apache，有時(shí)候通過(guò)將它與一個(gè)輕量級(jí)伙伴搭檔，反而可以最大限度地利用它。最好的解決方案有時(shí)候需要兩個(gè)或更多 Web 服務(wù)器的協(xié)作。

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Web 服務(wù)的輕巧性

本 調(diào)查中重點(diǎn)關(guān)注的 “輕巧性” 實(shí)際上是一種主觀質(zhì)量，就像 “藝術(shù)” 或 “風(fēng)格”。它通常意味著簡(jiǎn)單、易于安裝、流線化、要求低和健壯 —— 比 Apache 和 IIS 更小、更簡(jiǎn)單，當(dāng)然，在試圖滿足大量市場(chǎng)的過(guò)程中，它們已經(jīng)變得異常復(fù)雜。出于這個(gè)目的，雖然 Java Web Server、AOLserver 和 Zeus 擁有迷人的可移植性和性能優(yōu)勢(shì)，但是它們的復(fù)雜性和大小使其不得不被拒之門外。

輕 量級(jí) Web 服務(wù)器可以適用于市場(chǎng)領(lǐng)頭產(chǎn)品和其他 “重量級(jí)” 服務(wù)器無(wú)法勝任的情況。例如，整個(gè)服務(wù)器可以打包在一個(gè)文件中。這意味著開發(fā)人員可以方便地?cái)y帶生產(chǎn)環(huán)境所需的所有工具。即使在生產(chǎn)服務(wù)器上運(yùn)行的是 Apache，也仍然可以在賓館的房間里，借助只需數(shù)秒鐘就可以安裝完畢的輕量級(jí) Web 服務(wù)器以嘗試新想法。而且，由于輕量級(jí) Web 服務(wù)器要求很低，因此可以在那些無(wú)法負(fù)擔(dān) IIS 的主機(jī)上順暢地運(yùn)行。

單文件打包

單文件打包 Apache 需要小心地安裝散布在多個(gè)目錄中的很多文件。與之截然不同的是，下面的 Web 服務(wù)器卻打包在一個(gè)可執(zhí)行文件中。我的一個(gè)雇主 Phaseit 的專長(zhǎng)是部署和打包，我們能使 Apache 的安裝看上去比平常更簡(jiǎn)單一些。但是即使我們做得最好，Apache 或 IIS 與輕量級(jí) Web 服務(wù)器在 “空間占用” 方面也仍然有很大的差異：前者要占用大量的空間。

小的、輕量級(jí)的 Web 服務(wù)器還可以在小功率的主機(jī)上良好地運(yùn)行。在我們的公司（Phaseit —— 見 側(cè)欄） 中，我們?cè)谶h(yuǎn)程的、條件欠佳或配置較低的環(huán)境中的工業(yè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行專用的 硬件。在這些情況下，能夠通過(guò)一個(gè)對(duì)處理能力或磁盤空間要求很低的應(yīng)用程序來(lái)提供 Web 頁(yè)面是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。這意味著我們的機(jī)器可以避免 Apache 的開發(fā)和處理能力所帶來(lái)的開銷，構(gòu)建基于 Web 的管理控制臺(tái)。

從某種程度上講，幾乎所有輕 量級(jí) Web 服務(wù)器都是開放源碼的。如果我們需要某一款 Web 服務(wù)器所特有的行為，那么下面概述的一些 Web 服務(wù)器都非常小巧，易于理解，也易于增強(qiáng)，只有兩個(gè)例外。這些 Web 服務(wù)器為嵌入 Web 服務(wù)的項(xiàng)目提供極好的原始材料，不管這些 Web 服務(wù)是在特殊的硬件中，還是在為在通用計(jì)算機(jī)上運(yùn)行而設(shè)計(jì)的特定應(yīng)用程序中。它們還廣泛用于具有傳統(tǒng)外觀的 Web 站點(diǎn)：

• YouTube 依靠 lighttpd 快速交付歸檔的內(nèi)容，例如視頻；
• cdServe 運(yùn)行 “German Woodworking Machinery and Tools” CD；
• LiteSpeed 宣揚(yáng)它在 twitter、www.funnyoride.com、www.airliners.com、WordPress.com、 fanfiction.com、SlashGear、www.forumactif.com 和其他著名 Web 站點(diǎn)上擔(dān)任的角色；
• OpenSUSE、RubyOnRails、MarkaBoo 和其他一些著名站點(diǎn)依賴于 Mongrel；
• demon.net、bluelight.com、mtv.com、The Drudge Report、garfield.com 等站點(diǎn)則使用 thttpd；
• 等等。

下面的例子說(shuō)明了開發(fā)人員使用輕量級(jí)服務(wù)器的輕巧性：在我們公司，我們采用專門的硬件提供辦公室電話解決方案。它基于定制的、以傳統(tǒng)的 Linux® 應(yīng)用程序的形式運(yùn)行的軟件。只需一個(gè)附加文件和一點(diǎn) init.d 配置，很容易添加一個(gè)強(qiáng)大的 “Web 控制臺(tái)”，該 Web 控制臺(tái)能提供硬件和軟件的管理界面。 終端用戶可以從任何瀏覽器中監(jiān)視和配置他們的計(jì)算機(jī)，而不必安排專門的硬件連接或解決使用 “垂直” 硬件時(shí)常見的其他復(fù)雜性。

面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）被認(rèn)為難以使用。在我們的經(jīng)驗(yàn)中，SOA 至少有一部分這方面的缺點(diǎn)阻礙了 Web 服務(wù)的使用。我們利用輕量級(jí) Web 服務(wù)來(lái)設(shè)置快速的 SOA，以進(jìn)行演示。

輕量級(jí)服務(wù)器甚至可以用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心，包括前面列出的 high-profile 站點(diǎn)。性能非常高的站點(diǎn)會(huì)將操作分開，從而最大限度地利用緩存、代理等技術(shù)。例如，一個(gè)基于 Apache 的站點(diǎn)可能采用一種這樣的架構(gòu)：通過(guò)小型的 Web 服務(wù)器從專用的文件系統(tǒng)提供緩慢變化的圖片。終端用戶看到的結(jié)果實(shí)際上是 Apache 和一個(gè)或多個(gè)輔助 Web 服務(wù)器通過(guò)協(xié)作得到的輸出，它們各自擔(dān)任自己擅長(zhǎng)的角色。這樣的安排可以以非常低的計(jì)算成本提供非常 快的結(jié)果。

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手段和目的

雖 然輕量級(jí) Web 服務(wù)器有很多共同之處，但是各有各的不同。大多數(shù)輕量級(jí) Web 服務(wù)器是用 C 編寫的，但是實(shí)踐證明，有些其他實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言也可以成功地用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器，對(duì)此我已經(jīng)做了實(shí)驗(yàn)，這些語(yǔ)言包括 Erlang、Java、Lisp、Lua、Perl、Python 和 Tcl。如果其中有您喜歡的語(yǔ)言，那么也許可以找到適合您的 Web 服務(wù)器。

由于很多特定的原因，您可能會(huì)將目光投向某種 “不常見” 的語(yǔ)言：

• 教學(xué)：使用輕量級(jí) Web 服務(wù)器來(lái)制定一個(gè)重要、但是并不太大的目標(biāo)。這是獲得使用某種語(yǔ)言的經(jīng)驗(yàn)的好方法。
• 雖然用 C 編寫的輕量級(jí) Web 服務(wù)器大小為 10-50 KB，更高級(jí)的語(yǔ)言有 100 KB 到數(shù) MB 的運(yùn)行時(shí)，但整個(gè) Web 服務(wù)器的源文件可能只占幾千個(gè)字節(jié)。這種 Web 服務(wù)器占用的空間很小，因此比 Apache 更易于與技術(shù)伙伴共享。
• 更高級(jí)的語(yǔ)言可以使實(shí)驗(yàn)更吸引人 —— 例如，添加一個(gè)新的 HTTP/1.1 特性可能只需幾行源代碼。這些輕量級(jí)服務(wù)器是非常方便的實(shí)驗(yàn)材料。
• 將 HTTP 服務(wù)器添加到已有的、用高級(jí)語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序中只需增加幾行源代碼。

Athana 可以作為這些主題的例子。它是用 Python 編寫的 Web 服務(wù)器。它支持 HTTP 多部分（上傳）、會(huì)話、 cookie 等。從 0.2.1 版開始，Athana 一直被編寫在一個(gè)單獨(dú)的、精心組織的源文件中。

如前所述，不同的輕量級(jí) Web 服務(wù)器有著不同的優(yōu)點(diǎn)，它們或多或少獨(dú)立于編程語(yǔ)言。所有輕量級(jí) Web 服務(wù)器都比 Apache 更小、更易于配置。與 Apache 相比，有些輕量級(jí) Web 服務(wù)器更快，有些則快得多。有些則強(qiáng)調(diào)安全性、重負(fù)載下的從容性、可擴(kuò)展性或者內(nèi)存占有量。在任何情況下，都可以以一種不適用于 Apache 的方式徹底地理解這些服務(wù)器。

哪些特定的產(chǎn)品使這些可能性成為現(xiàn)實(shí)？即使只留意 “輕量級(jí)” 服務(wù)器，面對(duì)的也是一個(gè)很大的難于管理的產(chǎn)品集合。不過(guò)可以將它們按子類來(lái)劃分：超輕型、關(guān)注安全型、支持特定語(yǔ)言型等等。