apache工作模式介绍

apache作为现今web服务器用的最广泛也是最稳定的开源服务器软件，其工作模式有许多中，目前主要有两种模式：prefork模式和worker模式 。

 

prefork模式:
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模式:
 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。
 控制这个MPM的最重要的指令是，控制每个子进程允许建立的线程数ThreadsPerChild指令，和控制允许建立的总线程数的MaxClients指令。

 

apache模式的查看和安装：
如果apache已经安装，我们可以用 httpd -l  命令查看当前模式（只可能有一种）
 如果找到 prefork.c 则表示当前工作在prefork模式，同理出现worker.c则工作在worker模式。
如果apache还未安装，我们在编译的时候可以加入 --with-pem=(prefork|worker)选项决定启用什么模式。
 当然如果你安装过了(笔者模式为prefork) 也可以使用以下命令来切换：
#mv httpd httpd.prefork
#mv httpd.worker httpd
重启之后，模式就会改变。

不同模式配置：

针对不通的模式配置文件也是不一样的，他们都是在httpd的默认配置文件httpd.conf中


StartServers                        5
MinSpareServers               5
MaxSpareServers              20
ServerLimit                         256
MaxClients                          256
MaxRequestsPerChild      4000

#这是prefork的配置文件

 

StartServers                            2
MaxClients                              150
MinSpareThreads                  25
MaxSpareThreads                 75
ThreadsPerChild                    25
MaxRequestsPerChild          0

#这是worker的配置文件

 

prefork.c模块
prefork MPM 使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接。在大多数平台上，Prefork MPM在效率上要比Worker MPM要高，但是内存使用大得多。prefork的无线程设计在某些情况下将比worker更有优势：他能够使用那些没有处理好线程安全的第三方模块，并 且对于那些线程调试困难的平台而言，他也更容易调试一些。
 ServerLimit 20000
 StartServers 5
 MinSpareServers 5
 MaxSpareServers 10
 MaxClients 1000
 MaxRequestsPerChild 0

//默认的MaxClient最大是256个线程,假如想配置更大的值，就的加上ServerLimit这个参数。20000是ServerLimit这个参数的最大值。假如需要更大，则必须编译apache,此前都是无需重新编译Apache。
 生效前提：必须放在其他指令的前面

StartServers 5
//指定服务器启动时建立的子进程数量，prefork默认为5。

MinSpareServers 5
//指定空闲子进程的最小数量，默认为5。假如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。此参数不要设的太大。

MaxSpareServers 10
//配置空闲子进程的最大数量，默认为10。假如当前有超过MaxSpareServers数量 的空闲子进程，那么父进程将杀死多余的子进程。此参数不要 设的太大。假如您将该指令的值配置为比MinSpareServers小，Apache将会自动将其修改成"MinSpareServers+1"。

MaxClients 256
//限定同一时间客户端最大接入请求的数量(单个进程并发线程数)，默认为256。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候队列,一旦一个链接被释放，队列中的请求将得到服务。要增大这个值，您必须同时增大ServerLimit 。

MaxRequestsPerChild 10000
//每个子进程在其生存期内允许伺服的最大请求数量，默认为10000.到达MaxRequestsPerChild的限制后，子进程将会结束。假如MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。
将MaxRequestsPerChild配置成非零值有两个好处：
 1.能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。
2.给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量。
 工作方式：
 一个单独的控制进程(父进程)负责产生子进程，这些子进程用于监听请求并作出应答。Apache总是试图保持一些备用的 (spare)或是空闲的子进程 用于迎接即将到来的请求。这样客户端就无需在得到服务前等候子进程的产生。在Unix系统中，父进程通常以root身份运行以便邦定80端口，而 Apache产生的子进程通常以一个低特权的用户运行。User和Group指令用于配置子进程的低特权用户。运行子进程的用户必须要对他所服务的内容有 读取的权限，但是对服务内容之外的其他资源必须拥有尽可能少的权限。

worker.c模块
worker MPM 使用多个子进程，每个子进程有多个线程。每个线程在某个确定的时间只能维持一个连接。通常来说，在一个高流量的HTTP服务器上，Worker MPM是个比较好的选择，因为Worker MPM的内存使用比Prefork MPM要低得多。但worker MPM也由不完善的地方，假如一个线程崩溃，整个进程就会连同其任何线程一起"死掉".由于线程共享内存空间，所以一个程式在运行时必须被系统识别为"每 个线程都是安全的"。
 ServerLimit 50
 ThreadLimit 200
 StartServers 5
 MaxClients 5000
 MinSpareThreads 25
 MaxSpareThreads 500
 ThreadsPerChild 100
 MaxRequestsPerChild 0

ServerLimit 16
//服务器允许配置的进程数上限。这个指令和ThreadLimit结合使用配置了MaxClients最大允许配置的数值。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对MaxClients的修改却会生效。
ThreadLimit 64
//每个子进程可配置的线程数上限。这个指令配置了每个子进程可配置的线程数ThreadsPerChild上限。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对ThreadsPerChild的修改却会生效。默认值是"64".
StartServers 3
//服务器启动时建立的子进程数，默认值是"3"。
MinSpareThreads 75
//最小空闲线程数,默认值是"75"。这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服务器中总的空闲线程数太少，子进程将产生新的空闲线程。
MaxSpareThreads 250
//配置最大空闲线程数。默认值是"250"。这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服 务器中总的空闲线程数太多，子进程将杀死多余的空闲线 程。MaxSpareThreads的取值范围是有限制的。Apache将按照如下限制自动修正您配置的值：worker需要其大于等于 MinSpareThreads加上ThreadsPerChild的和
MaxClients 400
//允许同时伺服的最大接入请求数量(最大线程数量)。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候 队列。默认值是"400",16 (ServerLimit)乘以25(ThreadsPerChild)的结果。因此要增加MaxClients的时候，您必须同时增加 ServerLimit的值。
ThreadsPerChild 25
//每个子进程建立的常驻的执行线程数。默认值是25。子进程在启动时建立这些线程后就不再建立新的线程了。
MaxRequestsPerChild 0
//配置每个子进程在其生存期内允许伺服的最大请求数量。到达MaxRequestsPerChild的限制后，子进程将会结束。假如MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。
 将MaxRequestsPerChild配置成非零值有两个好处：
1.能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。
2.给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量。
注意:
对于KeepAlive链接，只有第一个请求会被计数。事实上，他改变了每个子进程限制最大链接数量的行为。

 

工作方式：
每个进程能够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。每个子进程能够建立 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。Apache总是试图维持一个备 用(spare)或是空闲的服务线程池。这样，客户端无须等待新线程或新进程的建立即可得到处理。在Unix中，为了能够绑定80端口，父进程一般都是以 root身份启动，随后，Apache以较低权限的用户建立子进程和线程。User和Group指令用于配置Apache子进程的权限。虽然子进程必须对 其提供的内容拥有读权限，但应该尽可能给予他较少的特权。另外，除非使用了suexec ，否则，这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。

查看apache进程：
因为apache工作模式关系所以，httpd的进程查看也是不一样的。

 

对于prefork来说，因为一个进程只对应一个线程所以查看的时候我们可以使用
# ps aux | grep httpd |grep -v grep    

而worker模式则需要
# pstree    |grep httpd
|-httpd---2*[httpd---26*[{httpd}]]

以前apache主流模式为prefork，现在worker模式也开始多了起来，区别来说，worker模式可以应对高流量，但是安全性不太好；prefork模式安全性比较好，但是性能会差一点，各位可以根据自己服务器的类别 选取不同的模式，更好的使用apache。

一、Event模式Prefork和Worker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。

配置Event：
查看Apache安装的MPM
#apachectl -l
  Compiled in modules:
  core.c
  prefork.c
  http_core.c
  mod_so.c
如果你看到perfork.c则表示当前为perfork MPM模式。worker.c则表示为worker MPM模式。event.c则表示为event MPM模式。
 
配置Apache的MPM
 需要的apache 配置安装的时候需要指定模式：
# ./configure --prefix=/usr/local/apache2worker --enable-so --with-mpm=event --enable-nonportable-atomics=yes
# make
# make install

注意事项：
Event MPM对于老的CPU可能是不支持的。

event MPM分析：

    StartServers             3  #初始数量的服务器进程开始
    MinSpareThreads         75  #最小数量的工作线程，保存备用
    MaxSpareThreads        250  #最大数量的工作线程，保存备用
    ThreadsPerChild         25  #固定数量的工作线程在每个服务器进程
    MaxRequestWorkers      400  #最大数量的工作线程
    MaxConnectionsPerChild   0  #每个服务器进程的最大连接数

 

二、WinNT模式
  
     ThreadsPerChild             500
     MaxRequestsPerChild     10000
  
winnt.c是专门针对Windows NT优化的MPM(多路处理模块)，它使用一个单独的父进程产生一个单独的子进程，在这个子进程中轮流产生多个线程来处理请求。也就是说 mpm_winnt只能启动父子两个进程, 不能像Linux下那样同时启动多个进程。
 ThreadLimit，默认1920，最大15000，限制单个进程的线程总数。