Варианты настройки Ruby On Rails на максимальную производительность: mongrel vs lighttpd vs nginx

На этой неделе мы начали проект, использующий Ruby on Rails как основное средство разработки. Моей первоочередной задачей являлась настройка окружения на одном из наших development-серверов. Когда я попытался разобраться, как же другие люди запускают и используют RoR, я заметил, что в Internet нет информации о настройке rails-приложений в связке с nginx frontend и нет информации о производительности такого решения. Перед тем, как вслепую выбирать решение для хостинга нового проекта я решил провести небольшое тестирование популярных решений для запуска Rails-приложений. Результаты этих тестов и конфигурационные файлы, использованные при тестировании, вы можете увидеть в этой статье.

В первую очередь, опишу программную и аппаратную составляющие тестового сервера:

* CPU: 4 x XEON CPUs
* Memory: 4 Gb of RAM
* OS: Debian GNU/Linux Testing с последним ядром 2.6

Далее в статье будут приведены конфигурации, использованные в тестах и результаты, полученные при помощи apache benchmarking tool (ab).
В конце статьи я приведу сравнительные итоги тестирования в виде диаргаммы. Все тесты выполнялись при помощи следующей комманды:

$ ab -c 100 -n 10000 http://127.0.0.1:PORT/

где PORT - это специфичный для каждого теста номер порта, на котором слушает веб-сервер.

Первым среди тестов я опишу решение с использованием простого сервера WEBrick (веб-сервер, написанный полностью на ruby и включенный в состав rails framework). Для его запуска я использовал следующую команду:

$ ./script/server --port 8080 -d

Результаты этого теста оказались впечатляющими для меня. Я ожидал, что Webrick должен быть очень медленным, но он показал далеко не нулевые результаты ;-) .

* Web Server: WEBrick/1.3.1
* Время, затраченное на тесты: 51.490
* Средняя продолжительность запроса: 514.896
* Время, затраченное на запрос (среднее по всем параллельным запросам): 5.149
* Количество запросов в секунду (среднее): 194,21
* Transfer rate (Kbytes/sec): 1478,88

Как видите, эти результаты могут быть приемлемыми для маленьких проектов или серверов, предназначенных для разработки, но для больших часто посещаемых сайтов нужно что-то побыстрее. :-)

Следующий тест был проведен для Mongrel:

Mongrel - это быстрая HTTP-библиотека и веб-сервер для Ruby, предназначенные для хостинга веб-приложений на Ruby используя HTTP вместо FastCGI или SCGI. На данный момент он поддерживает фреймворки Ruby On Rails, Og+Nitro и Camping.

Самый простой метод начать использование Mongrel - это установить его с помощью RubyGems и затем запускать с его помощью приложения Ruby on Rails. Вы можете сделать это просто:

$ sudo gem install mongrel
$ cd your_rails_app
$ mongrel_rails start -d

Этот набор команд запустит Mongrel в фоне. Вы можете остановить его:

$ mongrel_rails stop

Вот и все, что необзодимо. Есть еще несколько опций, которые могут быть установлены у команды start. Используйте mongrel_rails start -h для просмотра возможных опций и их описания.

Мой тест Mongrel был произведен на одном процессе, запущенном следующим образом:

$ mongrel_rails start -d --port 8081

Результаты оказались следующими:

* Web Server: Mongrel 0.3.13.3 (single process)
* Время, затраченное на тесты: 17.212
* Средняя продолжительность запроса: 172.117
* Время, затраченное на запрос (среднее по всем параллельным запросам): 1.721
* Количество запросов в секунду (среднее): 581,00
* Transfer rate (Kbytes/sec): 4398,28

Как видите, Mongrel действительно значительно быстрее по сравнению с сервером WEBrick, но давайте посмотрим, что могут показать нам другие сервера.

Третий тест был выполнен при помощи простого tcp-балансировщика (pen) и 5 рабочих процессов Mongrel. Pen был установлен из репозитория debian, потому инсталляция прошла просто (apt-get install pen). Тест проводился при помощи процесса pen, запущенного следующей командой:

$ pen 8082 127.0.0.1:3000
           127.0.0.1:3001
           127.0.0.1:3002
           127.0.0.1:3003
           127.0.0.1:3004

В процессе тестирования я запускал процессы mongrel при помощи самописного скрипта на shell, но позже я наткнулся на mongrel-cluster - GemPlugin, котороый работает с mongrel и сильно упрощает настройку и установку веб-приложений, используя кластер mongrel-серверов. Если вы захотите повторить тесты или воспользоваться их результатами - используйте его для упрощения процесса настройки.

Как и ожидалось, результаты оказались лучше, чем в первом тесте, но, что странно, хуже, чем в тесте с одним процессом mongrel:

* Web Server: Mongrel 0.3.13.3 (5 процессов через балансировщик Pen )
* Время, затраченное на тесты: 19.864
* Средняя продолжительность запроса: 198.642
* Время, затраченное на запрос (среднее по всем параллельным запросам): 1.986
* Количество запросов в секунду (среднее): 503,42
* Transfer rate (Kbytes/sec): 3810,98

Следующие два теста проводились с использованием двух популярных reverse-proxy серверов: Nginx и Lighttpd с теми же пятью процессами Mongrel.

Первым протестированным сервером был Lighttpd, собранный следующими командами:

# ./configure --prefix=/opt/lighttpd
# make
# make install

Следующий конфигурационный файл был использован для запуска lighttpd:

server.modules              = (
                                "mod_access",
                                "mod_proxy",
                                "mod_accesslog"
                              )

server.document-root        = "/opt/lighttpd/www/"
server.errorlog             = "/opt/lighttpd/logs/lighttpd.error.log"
index-file.names            = ( "index.htm" )

server.tag                 = "lighttpd"
accesslog.filename          = "/opt/lighttpd/logs/access.log"
static-file.exclude-extensions = ( ".php", ".pl", ".fcgi" )

server.port                = 8083
server.pid-file            = "/var/run/lighttpd.pid"

proxy.balance = "fair"

proxy.server  = (
  "/" =>
     ( ( "host" => "127.0.0.1", "port" => 3000 ),
       ( "host" => "127.0.0.1", "port" => 3001 ),
       ( "host" => "127.0.0.1", "port" => 3002 ),
       ( "host" => "127.0.0.1", "port" => 3003 ),
       ( "host" => "127.0.0.1", "port" => 3004 )
     )
  )

Результаты оказались намного лучше, чем у всех предщественников:

* Web Server: Lighttpd 1.4.11 (прокси для 5 процессов Mongrel)
* Время, затраченное на тесты: 14.256
* Средняя продолжительность запроса: 142.570
* Время, затраченное на запрос (среднее по всем параллельным запросам): 1.426
* Количество запросов в секунду (среднее): 701,41
* Transfer rate (Kbytes/sec): 5321,53

Из-за странной проблемы авторы mongrel не советуют использовать lighttpd для проксирования, но должен сказать - у меня он заработал нормально.

И последним тестом оказался тест nginx reverse-proxy сервера. Я решил провести этот тест после всех остальных так как не нашел никакой информации о его производительности и хотел показать, как производится его настройка и проверить его производительность с Ruby on Rails когда я уже буду знать все результаты… Итак, я собрал его со стандартными параметрами:

# ./configure --prefix=/opt/nginx
# make
# make install

и проверил со следующим конфигурационным файлом:

worker_processes  2;

error_log  logs/error.log notice;
pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  16384;
}

http {
    include       conf/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;
    tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;
    tcp_nodelay        on;

    upstream mongrel {
        server 127.0.0.1:3000;
        server 127.0.0.1:3001;
        server 127.0.0.1:3002;
        server 127.0.0.1:3003;
        server 127.0.0.1:3004;
    }

    server {
        listen       8084;
        server_name  localhost;

        access_log  off;

        location / {
            proxy_pass  http://mongrel;
        }
    }
}

Результаты этого теста оказались поистине впечатляющими и я еще раз хочу сказать спасибо Игорю Сысоеву за отличный продукт!

* Web Server: nginx/0.3.60 (прокси для 5 процессов Mongrel)
* Время, затраченное на тесты: 10.449
* Средняя продолжительность запроса: 104.495
* Время, затраченное на запрос (среднее по всем параллельным запросам): 1.045
* Количество запросов в секунду (среднее): 956.99
* Transfer rate (Kbytes/sec): 7267.27

Сравнительные результаты тестирования Вы можете увидеть на следующей дианрамме:



Rails Performance with Different Access Methods

Что же, я сделал свой выбор - я буду использовать nginx для проксирования запросов к кластеру Mongrel-серверов, так как это рещение является очень гибким и обладает прекрасной производительностью. :-)

Если у Вас есть какие-либо предложения по расширению тестирования или замечания к результатам представленных тестов, оставляйте комментарии ниже и я постараюсь ответить на все вопросы. До встречи!