웹 서버 소프트웨어 Apache 와 NginX 비교

 

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웹 서버 소프트웨어 Apache 와 NginX 비교

2019년 현재 서버 부담이 비교적 아파치보다 적은 NginX로 전향하는 추세로 구글 트렌드로 검색을 양을 비교 시

NginX가 점점 많아지는 걸 확인할 수 있습니다.

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2019년 8월 NginX와 Apache 구글 트렌드 결과

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NginX가 Apache보다 서버에 부담이 적은 이유를 설명해 드리겠습니다.

 

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[ Apache ]

1. 스레드 / 프로세스 기반 구조

-  Apache는 클라이언트 요청 하나당 스레드 하나가 처리하는 구조로 사용자가 많으면 스레드 생성, 메모리 및 CPU 낭비가 심합니다.

  [ 요청이 많을수록 CPU와 메모리 사용이 증가하기 때문에 성능이 저하될 수 있습니다. ]

 

Apache 클라이언트 처리 동작

2. MPM 방식 처리 ( Multi Processing Module )

 2-1. Prefork MPM

Apache Prefork MPM

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2-1-1. 하나의 자식 프로세스가 하나의 스레드를 갖는 구조로, 자식 프로세스는 최대 1024개까지 가능합니다.

2-1-2. 스레드 간 메모리 공유를 하지 않습니다. ( 독립적이지만 메모리를 많이 사용 )

2-1-3. 실행 중인 프로세스를 복제하여 실행합니다. ( 메모리 영역까지 복제 )

2-1-4. 응답 프로세스를 미리 띄어놓고 클라이언트 요청 시 자식 프로세스가 반응하게 되는 방식입니다.

2-1-5. 디버깅이 빈약한 플랫폼에서 쉬운 디버깅이 가능합니다.

2-1-6. 일반적으로 Sing CPU 또는 Dual CPU에서 성능이 더 좋습니다.

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 2-2 Worker MPM

Apache Worker MPM

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2-2-1. Prefork보다 메모리 사용량이 적고 통신량이 많거나 동시 접속자가 많은 사이트에 적합합니다.

2-2-2. 프로세스당 스레드가 최대 64개의 스레드 처리가 가능하고 각 스레드는 한 번에 한 연결을 담당합니다.

2-2-3. 스레드 간에 메모리를 공유합니다.

2-2-4. Worker 방식은 일반적으로 Multi CPU 시스템에서 성능이 좋습니다.

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  Apache 서버의 프로세스가 블록킹(blocking)이 되면 요청을 처리하지 못하고, 처리가 완료될 때까지 계속 대기합니다. 

Keep Alive를 이용해 해결이 가능하지만, Keep Alive 때문에 대량 접속 시 효율이 떨어집니다. 

 

  * Keep Alive이란 한 번 통신이 이루어지면 접속이 끊어 버리지 않고 KeepAliveTimeOut 시간 동안 끊지 않고 다음 접속 대기하는 것입니다.

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[ NginX ]

[ 프로그램의 흐름이 이벤트에 의해 결정이 되는 Event Driven 방식의 웹 서버입니다.]

1. Event-Driven 처리 기반 구조

- Event-Driven 처리 기반 구조는 여러 개의 커넥션을 모두 Event-Handler를 통해 비 동식 방식으로 처리해 먼저 처리되는 것부터 로직이 진행하도록 합니다. 이러한 기법의 주 사용 목적은 대화형 프로그램을 만드는 데 사용하는데 PCP 처리와 유사합니다.

  * Event-Driven 방식이란 요청에 대한 각 상태를 정해서 Event가 발생할 때마다 event를 처리

NginX의 Event-Driven처리 방식

 

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[ NginX는 스레드를 많이 사용하지 않기 때문에context Switching비용이 적고CPU소모도 낮습니다. ]

[ 적은 수의 스레드로 효율적으로 일 처리하며, 스레드당 할당되는 메모리도 적게 사용하는 구조 입니다. ]

 

 

Event-Driven 처리 방식을 사용하다 보니 프로세스를 Fork 하거나 스레드를 사용하는 아파치와 달리

CPU와 관계없이 모든 IO들을 전부 Event Listener로 미루기 때문에

흐름이 끊기지 않고 응답이 빠르게 진행이 되어 1개의 프로세스로 더 빠른 작업이 가능하게 될 수 있습니다.

이 때문에 메모리 측면에서 NginX가 System Resource를 적게 처리한다는 장점이 있습니다.

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NginX 처리 과정

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[ Apache / NginX  ]

Apache와 NginX 장/단점

Apache가 좋은지 NginX가 더 좋은지 결론을 내릴 수가 없습니다. 각 소프트웨어마다 다른 방식의 장점을 가지고 있어 상황에 맞게 혹은 자신이 더 사용하기 편한 소프트웨어를 사용하는게 맞습니다. 하지만 서버에 부담을 줄이고자 하는 중소기업에서는 NginX를 이용하여 서버에 대한 부담을 낮춰 사용할 수 있습니다.