更新日期： 2025 年 3 月 4 日

在現代 Web 架構中，伺服器的角色已經變得越來越細分，為了提升效能與安全性，Web 伺服器和應用伺服器通常會搭配使用。

前端 Web 伺服器負責處理 HTTP 請求、靜態資源、負載均衡等，而後端應用伺服器則負責執行應用邏輯、處理 API 請求及存取資料庫。

本篇文章將深入探討 Web 伺服器與應用伺服器的區別、作用，以及如何搭配使用來建立高效能 Web 應用。

Web 伺服器與應用伺服器的基本概念

什麼是 Web 伺服器？

Web 伺服器（Web Server）主要負責接收用戶端的 HTTP 請求，提供靜態內容（如 HTML、CSS、JavaScript、圖片等），或將請求轉發給後端應用伺服器。

它充當了用戶端（瀏覽器）與後端應用之間的橋樑，並且通常具備反向代理、負載均衡、SSL 加密等功能。

什麼是應用伺服器？

應用伺服器（Application Server）則負責執行應用程式的邏輯，處理 API 請求，存取資料庫，並動態產生網頁內容。

應用伺服器通常與 Web 伺服器配合使用，提供完整的 Web 應用功能。

Web 伺服器與應用伺服器的關係

在典型的 Web 應用架構中，Web 伺服器與應用伺服器通常會一起運行，以提高效能和擴展性。

它們的關係如下：

1. 用戶在瀏覽器輸入網址，發送 HTTP 請求。
2. Web 伺服器（如 Nginx）接收請求，若是靜態內容（如 HTML、CSS、JS），則直接返回給用戶端。
3. 若是動態請求（如 API、資料庫查詢），Web 伺服器將請求轉發給應用伺服器（如 Gunicorn、Uvicorn、Tomcat）。
4. 應用伺服器處理請求後，將結果返回給 Web 伺服器，再由 Web 伺服器傳回用戶端。

這樣的架構使 Web 伺服器能夠專注於請求處理與靜態資源，而應用伺服器則專注於應用邏輯與資料庫操作。

sequenceDiagram
    participant User as 用戶端（瀏覽器）
    participant WebServer as Web 伺服器（Nginx / Apache）
    participant AppServer as 應用伺服器（Gunicorn / Tomcat）
    participant Database as 資料庫（MySQL / PostgreSQL）

    User->>WebServer: 發送 HTTP 請求（GET / POST）
    WebServer-->>User: 若為靜態資源，直接回應
    WebServer->>AppServer: 若為動態請求，轉發給應用伺服器
    AppServer->>Database: 查詢或存取資料庫
    Database-->>AppServer: 返回查詢結果
    AppServer-->>WebServer: 返回處理後的動態內容
    WebServer-->>User: 將最終回應返回給用戶端

為什麼需要分開「前端 Web 伺服器」和「後端應用伺服器」？

🔹 效能提升（Performance）

• 前端 Web 伺服器（如 Nginx） 可以快速處理靜態內容，減少後端伺服器的負擔。
• 後端應用伺服器（如 Gunicorn、Uvicorn） 只需要專注於執行應用邏輯，不用處理靜態檔案。

🔹 負載均衡（Load Balancing）

• 當有大量請求時，前端伺服器可以將請求分配給多個後端伺服器，避免單點故障（Single Point of Failure）。
• 例如：Nginx 可以分流請求給多個 Gunicorn 進程，提高網站吞吐量。

🔹 安全性提升（Security）

• 前端 Web 伺服器可以過濾惡意請求、處理 HTTPS 加密，保護後端伺服器不直接暴露在網際網路上。
• 例如，Nginx 可以擋掉 DDoS 攻擊，保護 Django 應用。

主流 Web 伺服器與應用伺服器

目前市場上有多種 Web 伺服器和應用伺服器，每種都有不同的特色與適用場景。

前端 Web 伺服器（負責 HTTP 請求處理、靜態資源、反向代理）

✅ Apache HTTP Server

全球最受歡迎的開源 Web 伺服器之一，支援多種作業系統（Windows、Linux、macOS）。

可擴展性高，支援大量模組（如 PHP、SSL、代理等），可作為靜態資源伺服器或反向代理。

✅ Nginx

高效能、輕量級 Web 伺服器，特別適合高併發應用。

具備強大的反向代理與負載均衡功能，常用於大型網站與 CDN 服務（如 Netflix、Dropbox）。

✅ Microsoft IIS（Internet Information Services）

微軟開發的 Web 伺服器，與 Windows Server 無縫整合。

支援 ASP.NET、PHP 等動態語言，適用於企業內部應用與 Windows 環境網站。

✅ LiteSpeed
速度比 Apache 快，適合高流量網站。

兼容 Apache 配置，容易遷移，適用於 WordPress、電子商務網站。

後端應用伺服器（負責執行應用邏輯、API 請求、資料庫存取）

✅ Gunicorn（適用於 Django、Flask）

Python 的 WSGI 應用伺服器，負責執行 Django、Flask 等應用程式。

通常搭配 Nginx 作為反向代理，適用於同步應用。

✅ Uvicorn（適用於 FastAPI、Django ASGI）

高效能的 ASGI 伺服器，支援異步請求處理，適用於 FastAPI、Django ASGI 等框架。

可以與 Gunicorn 結合，提供更好的效能與多進程支援。

✅ Apache Tomcat／簡稱 Tomcat（適用於 Java 應用）

專為 Java Web 應用設計的應用伺服器，支援 Servlet、JSP 技術。

適用於企業級應用，常見於 Spring Boot、Java EE 架構中。

✅ Node.js（適用於 JavaScript 應用）

基於 V8 引擎的 JavaScript 運行環境，可作為後端應用伺服器，適用於 Express.js、NestJS 等框架。

適用於即時應用（如 WebSocket、聊天室）與微服務架構。

前端與後端伺服器的搭配

在實際應用中，Web 伺服器與應用伺服器通常會搭配使用，例如：

✅ Nginx + Gunicorn（Django、Flask）
✅ Nginx + Uvicorn（FastAPI、Django ASGI）
✅ Nginx + Tomcat（Java 應用）
✅ Nginx + Node.js（Express.js、NestJS）

這樣的架構可以提供更好的效能、安全性與可擴展性！

實際案例：Nginx + Gunicorn + Django

前端 Web 伺服器（Nginx）

負責：

✅ 接收 HTTP/HTTPS 請求
✅ 提供靜態檔案（HTML、CSS、JS、圖片）
✅ 負責負載均衡，把流量分配給後端

後端應用伺服器（Gunicorn）

負責：

✅ 執行 Django 或 Flask 應用
✅ 處理動態請求（API、資料庫存取等）

補充：Django 內建 Web 伺服器的作用

當你在 Django 專案中執行以下指令時：

python manage.py runserver

Django 會自動啟動一個開發用的 Web 伺服器（基於 Python 的 wsgiref 模組），用來處理 HTTP 請求，讓你可以在 http://127.0.0.1:8000/ 訪問你的網站。

這就是為什麼你不需要額外安裝 Apache 或 Nginx，Django 會自動幫你處理 Web 伺服器的部分。

但這個內建伺服器只是為了開發與測試，不適合用於正式環境，因為：

✅ 方便開發，不用額外設定 Web 伺服器
❌ 效能較低，無法處理大量請求
❌ 不夠安全，容易受攻擊

在正式環境中，Django 需要 Web 伺服器

如果你要將 Django 部署到正式環境，就不能再使用內建伺服器，而需要搭配專業的 Web 伺服器，例如：

• Nginx + Gunicorn（常見部署方式）
• Apache + mod_wsgi（另一種選擇）
• Django + uWSGI（搭配 Nginx）

這些 Web 伺服器的作用是：

1. 處理靜態檔案（CSS、JS、圖片）
2. 負責請求轉發（讓 Gunicorn 或 uWSGI 處理動態內容）
3. 提供更好的效能與安全性

所以，你在開發 Django 時，因為 Django 內建了 Web 伺服器，所以你不需要自己手動設定；但在正式部署時，你還是需要使用 Web 伺服器來提升效能與安全性！

實際 Nginx + Gunicorn 設定（Django）

1️⃣ 啟動 Gunicorn（負責執行 Django 應用）

gunicorn -w 4 myproject.wsgi:application

這表示 Gunicorn 啟動 4 個工作進程來處理 Django 請求。

2️⃣ Nginx 設定檔（反向代理請求到 Gunicorn）

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8000;  # 把請求轉發到 Gunicorn
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }

    location /static/ {
        root /var/www/myproject/;  # 提供靜態檔案
    }
}

這樣，Nginx 會處理靜態資源，並把 API 請求轉發給 Gunicorn。

Web 伺服器 vs. 應用伺服器

在許多架構中，Web 伺服器與應用伺服器會配合使用，例如 Nginx + Tomcat 的組合，前者處理靜態內容，後者執行應用程式邏輯。

結論

Web 伺服器與應用伺服器的分工合作，是現代 Web 架構中的最佳實踐。

Web 伺服器負責處理靜態內容與請求轉發，而應用伺服器則負責應用邏輯與 API 處理。

透過這樣的設計，不僅能提升網站的效能與安全性，還能提高系統的擴展性與穩定性。

在部署 Web 應用時，通常會選擇 Nginx + Gunicorn（Django、Flask）、Nginx + Uvicorn（FastAPI）、Nginx + Tomcat（Java 應用）等組合來構建完整的服務架構。

這樣的架構確保了 Web 伺服器能夠高效處理請求，而應用伺服器則能專注於運行業務邏輯，實現高效能、高可用的 Web 應用環境。 🚀