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Unix 下Apache 的MPM模式介绍及配置

更新:2024-04-23 09:36:27
人气:335
来源:道义道
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Apache是一个跨平台的、采用模块化设计的Web服务器软件。为了应对不同的平台和不同的环境产生的各种不同的需求,也为了在具体的平台或环境下达到最佳的效果,Apache在Web服务器的基础功能方面(端口绑定、接收请求等)也同样采用了模块化设计,而并发连接这个Apache的核心模块就叫做多路处理模块(Multi-Processing Module,简称MPM)。      

在编译Apache时必须选择也只能选择一个MPM,对类UNIX系统,有几个不同的MPM可供选择,它们会影响到apache的速度和可伸缩性。 

MPM就是Apache的并行处理模块,一定要好好配置选择,直接影响网站性能。

MPM模式介绍

Apache2.X默认的MPM配置的是event模式。MPM模式一共有3种:

1 最早的prefork模式;

2 后来的worker模式;

3 最先进的event模式。

Prefork MPM : 这个多路处理模块(MPM)实现了一个非线程型的、预派生的web服务器,它的工作方式类似于Apache 1.3。它适合于没有线程安全库,需要避免线程兼容性问题的系统。它是要求将每个请求相互独立的情况下最好的MPM,这样若一个请求出现问题就不会影响到其他请求。这个MPM具有很强的自我调节能力,只需要很少的配置指令调整。最重要的是将MaxClients设置为一个足够大的数值以处理潜在的请求高峰,同时又不能太大,以致需要使用的内存超出物理内存的大小。

Worker MPM :此多路处理模块(MPM)使网络服务器支持混合的多线程多进程。由于使用线程来处理请求,所以可以处理海量请求,而系统资源的开销小于基于进程的MPM。但是,它也使用了多进程,每个进程又有多个线程,以获得基于进程的MPM的稳定性。每个进程可以拥有的线程数量是固定的。服务器会根据负载情况增加或减少进程数量。一个单独的控制进程(父进程)负责子进程的建立。每个子进程可以建立ThreadsPerChild数量的服务线程和一个监听线程,该监听线程监听接入请求并将其传递给服务线程处理和应答。

Event MPM:以上两种稳定的MPM方式在非常繁忙的服务器应用下都有些不足。尽管HTTP的Keepalive方式能减少TCP连接数量和网络负载,但是 Keepalive需要和服务进程或者线程绑定,这就导致一个繁忙的服务器会耗光所有的线程。 Event MPM是解决这个问题的一种新模型,它把服务进程从连接中分离出来。在服务器处理速度很快,同时具有非常高的点击率时,可用的线程数量就是关键的资源限 制,此时Event MPM方式是最有效的。一个以Worker MPM方式工作的繁忙服务器能够承受每秒好几万次的访问量(例如在大型新闻服务站点的高峰时),而Event MPM可以用来处理更高负载。值得注意的是,Event MPM不能在安全HTTP(HTTPS)访问下工作。

不管是Worker模式或是Prefork 模式,Apache总是试图保持一些备用的(spare)或者是空闲的子进程(空闲的服务线程池)用于迎接即将到来的请求。这样客户端就不需要在得到服务前等候子进程的产生。

对于Event 模式,Apache给出了以下警告:

这种MPM目前处于试验状态,他可能不能按照预期的那样工作。

指定Apache MPM 模式
Prefork 是UNIX平台上默认的MPM,它所采用的预派生子进程方式也是Apache1.3中采用的模式。

Prefork 本身并没有使用到线程,2.X 版本使用它是为了与1.3版保持兼容性;另一方面,Prefork 用单独的子进程来处理不同的请示,进程之间是彼此独立的,这也使其成为最稳定的MPM之一 。

查看已安装Apache NPM的模式:

执行命令:

httpd -l

结果:

Compiled in modules: 
core.c
prefork.c
http_core.c 
mod_so.c

其中

perfork.c 则表示当前为Prefork MPM模式

worker.c 则表示为 Worker MPM模式

event.c 则表示为 Event MPM模式

设置Apache NPM的模式:

如果要指定Apache的NPM模式,需要在安装时通过参数 --with-mpm来指定,例如指定为Worker模式,在安装编译时加入参数--with-mpm=worker,如果不指定则默认为Prefork 模式。

其中在指定为Event模式,需要在编译安装时在指定--with-mpm=event的同时,还需要加入参数--enable-nonportable-atomics=yes

各 MPM 模式配置文件介绍

在Apache安装完成之后,会在安装目录下找到文件/conf/extra/httpd-mpm.conf,该文件对应MPM模式的配置文件。

Prefork MPM配置内容:

<IfModule mpm_prefork_module>
StartServers 5  5 #推荐设置:小=默认 中=20~50 大=50~100
MinSpareServers 5  #推荐设置:与StartServers保持一致
MaxSpareServers 10 #推荐设置:小=20 中=30~80 大=80~120
MaxRequestWorkers 250  #推荐设置:小=500 中=500~1500 大型=1500~3000
MaxConnectionsPerChild 0 #子进程的最大连接数,当达到设置值以后,APACHE就会结束当前的子进程
</IfModule>

配置参数说明:

StartServers:启动Apache时创建的子进程数。

MinSpareServers:处于空闲状态的最小子进程数。

所谓空闲子进程是指没有正在处理请求的子进程。如果当前空闲子进程数少于MinSpareServers,那么Apache将以最大每秒一个的速度产生新的子进程。只有在非常繁忙机器上才需要调整这个参数。此值不宜过大。

MaxSpareServers:处于空闲状态的最大子进程数。

只有在非常繁忙机器上才需要调整这个参数。此值不宜过大。如果你将该指令的值设置为比MinSpareServers小,Apache将会自动将其修改成MinSpareServers+1。

如何理解MaxspareServers,我们想象一下一台服务器在运行,有5个空闲子进程,这是来了一个请求,占用了其中一个子进程。这时Apache服务器为了保持最小子进程数,还需要创建一个新的空闲子进程,这时就是5个空闲子进程和一个在处理请求的子进程。当这个处理请求的子进程工作完成,进入空闲的时候,这时就有6个空闲子进程,这个数量大于MinSpareServers,这个数量的的上限就由MaxSpareServers来控制。

MaxRequestWorkers :允许同时连接的最大请求数量。

任何超过MaxRequestWorkers 限制的请求都将进入等待队列,直到达到ListenBacklog指令限制的最大值为止。对于非线程型的MPM(也就是mpm_prefork),MaxRequestWorkers 表示可以用于处理客户端请求的最大子进程数量,默认值是150。

对于线程型的MPM(也就是mpm_worker),MaxClients表示可以用于处理客户端请求的最大线程数量。

MaxConnectionsPerChild :子进程的最大连接数,当达到设置值以后,APACHE就会结束当前的子进程

<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 2 #推荐设置:小=默认 中=3~5 大=5~10
MaxClients 150 #推荐设置:小=500 中=500~1500 大型=1500~3000
MinSpareThreads 25 #推荐设置:小=默认 中=50~100 大=100~200
MaxSpareThreads 75 #推荐设置:小=默认 中=80~160 大=200~400
ThreadsPerChild 25 #推荐设置:小=默认 中=50~100 大型=100~200
MaxRequestsPerChild 0 #推荐设置:小=10000 中或大=10000~50000
(注意:ServerLimit必须大于等于 MaxClients/ThreadsPerChild 的值,这个值表示Apache需要创建的最大进程数。)
</IfModule>

Worker 由主控制进程生成“StartServers”个子进程,每个子进程中包含固定的ThreadsPerChild线程数,各个线程独立地处理请求。同样, 为了不在请求到来时再生成线程,MinSpareThreads和MaxSpareThreads设置了最少和最多的空闲线程数;

而MaxRequestWorkers 设置了同时连入的clients最大总数。如果现有子进程中的线程总数不能满足负载,控制进程将派生新的子进程

MinSpareThreads和 MaxSpareThreads的最大缺省值分别是75和250。这两个参数对Apache的性能影响并不大,可以按照实际情况相应调节 。

ThreadsPerChild是worker MPM中与性能相关最密切的指令。ThreadsPerChild的最大缺省值是64,如果负载较大,64也是不够的。这时要显式使用 ThreadLimit指令,它的最大缺省值是20000。

Prefork 控制进程在最初建立“StartServers”个子进程后,为了满足MinSpareServers设置的需要创建一个进程,等待一秒钟,继续创建两 个,再等待一秒钟,继续创建四个……如此按指数级增加创建的进程数,最多达到每秒32个,直到满足MinSpareServers设置的值为止。这种模式 可以不必在请求到来时再产生新的进程,从而减小了系统开销以增加性能。MaxSpareServers设置了最大的空闲进程数,如果空闲进程数大于这个 值,Apache会自动kill掉一些多余进程。这个值不要设得过大,但如果设的值比MinSpareServers小,Apache会自动把其调整为 MinSpareServers+1。如果站点负载较大,可考虑同时加大MinSpareServers和MaxSpareServers。

MaxRequestsPerChild设置的是每个子进程可处理的请求数。每个子进程在处理了“MaxRequestsPerChild”个请求后将自 动销毁。0意味着无限,即子进程永不销毁。虽然缺省设为0可以使每个子进程处理更多的请求,但如果设成非零值也有两点重要的好处:

1、可防止意外的内存泄 漏。

2、在服务器负载下降的时侯会自动减少子进程数。

因此,可根据服务器的负载来调整这个值。

MaxRequestWorkers指令集同时将服务请求的数量上的限制。任何连接尝试在MaxRequestWorkerslimit将通常被排队,最多若干基于上ListenBacklog指令。

在Apache2.3.13以前的版本MaxRequestWorkers被称为MaxClients 。

(MaxClients是这些指令中最为重要的一个,设定的是 Apache可以同时处理的请求,是对Apache性能影响最大的参数。其缺省值150是远远不够的,如果请求总数已达到这个值(可通过ps -ef|grep http|wc -l来确认),那么后面的请求就要排队,直到某个已处理请求完毕。这就是系统资源还剩下很多而HTTP访问却很慢的主要原因。虽然理论上这个值越大,可以 处理的请求就越多,但Apache默认的限制不能大于256。)

Wrok MPM配置内容:

<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>

Worker 由主控制进程生成“StartServers”个子进程,每个子进程中包含固定的ThreadsPerChild线程数,各个线程独立地处理请求。同样, 为了不在请求到来时再生成线程,MinSpareThreads和MaxSpareThreads设置了最少和最多的空闲线程数;

而MaxRequestWorkers 设置了同时连入的clients最大总数。如果现有子进程中的线程总数不能满足负载,控制进程将派生新的子进程

MinSpareThreads和 MaxSpareThreads的最大缺省值分别是75和250。这两个参数对Apache的性能影响并不大,可以按照实际情况相应调节 。

ThreadsPerChild是Worker MPM中与性能相关最密切的指令。ThreadsPerChild的最大缺省值是64,如果负载较大,64也是不够的。这时要显式使用 ThreadLimit指令,它的最大缺省值是20000

Worker模式下所能同时处理的请求总数是由子进程总数乘以ThreadsPerChild 值决定的,应该大于等于MaxRequestWorkers。如果负载很大,现有的子进程数不能满足时,控制进程会派生新的子进程。默认最大的子进程总数是16,加大时也需要显式声明ServerLimit(最大值是20000)。需要注意的是,如果显式声明了ServerLimit,那么它乘以 ThreadsPerChild的值必须大于等于MaxRequestWorkers,而且MaxRequestWorkers必须是ThreadsPerChild的整数倍,否则 Apache将会自动调节到一个相应值。

Event MPM配置内容:

<IfModule mpm_event_module>
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>

Event模式下的参数意义和Worker模式完全一样,按照上面的策略来调整即可。

Event相比于Worker的优势是,它解决了Worker模式下长连接线程的阻塞问题。

作者:道义道    链接:https://www.jianshu.com/p/3a4e684f000f   来源:简书

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注意一点,event MPM需要Linux系统(Linux 2.6+)对EPoll的支持,才能启用。

还有,需要补充的是HTTPS的连接(SSL),它的运行模式仍然是类似worker的方式,线程会被一直占用,知道连接关闭。部分比较老的资料里,说event MPM不支持SSL,那个说法是几年前的说法,现在已经支持了。

<IfModule mpm_event_module>
    ServerLimit 200
    ThreadLimit 4000
    StartServers            20
    MinSpareThreads         75
    MaxSpareThreads        250
    ThreadsPerChild        2000
    MaxRequestWorkers      10000
    MaxConnectionsPerChild   0
</IfModule>


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