apache 工作模式

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

<IfModule prefork.c> 
StartServers             5 
MinSpareServers        5 
MaxSpareServers     20 
ServerLimit            256 
MaxClients             256 
MaxRequestsPerChild    4000 
</IfModule> 
#这是prefork的配置文件 
<IfModule worker.c> 
StartServers                 2 
MaxClients                 150 
MinSpareThreads         25 
MaxSpareThreads         75 
ThreadsPerChild         25 
MaxRequestsPerChild    0 
</IfModule> 
#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    
root            3704    0.0    0.9    10548    3452 ?                Ss     Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd 
apache        3778    0.0    0.5    10548    2112 ?                S        Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd 
apache        3779    0.0    0.5    10548    2112 ?                S        Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd 
apache        3780    0.0    0.5    10548    2112 ?                S        Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd 
apache        3781    0.0    0.5    10548    2112 ?                S        Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd 
apache        3782    0.0    0.5    10548    2112 ?                S        Sep08     0:00 /usr/sbin/httpd

 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。

winnt.c 模块

mpm_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。

mpm_winnt主要通过ThreadsPerChild和MaxRequestsPerChild两个参数来优化Apache，下面详细来说明一下。

ThreadsPerChild

这个参数用于设置每个进程的线程数, 子进程在启动时建立这些线程后就不再建立新的线程了. 一方面因为mpm_winnt不能启动多个进程, 所以这个数值要足够大，以便可以处理可能的请求高峰; 另一方面该参数以服务器的响应速度为准的, 数目太大的反而会变慢。因此需要综合均衡一个合理的数值。
mpm_winnt上的默认值是64, 最大值是1920. 这里建议设置为100-500之间，服务器性能高的话值大一些，反之值小一些。

MaxRequestsPerChild

该参数表示每个子进程能够处理的最大请求数, 即同时间内子进程数目.设置为零表示不限制, mpm_winnt上的默认值就是0。

官方参考手册中不建议设置为0, 主要基于两点考虑: (1) 可以防止(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。

因此这个参数的值更大程度上取决于服务器的内存，如果内存比较大的话可以设置为0或很大的数字，否则设置一个小的数值。需要说明的是，如果这个值设置的太小的话会造成Apache频繁重启，在日志文件中会看到如下的文字：

    Process exiting because it reached MaxRequestsPerChild. Signaling the parent

这样一来降低了Apache的总体性能。

另外，可以通过查看Apache提供的server-status(状态报告)来验证当前所设置数值是否合理，在httpd.conf文件中做如下设置来打开它：

# 首先需要加载mod_status模块
LoadModule status_module modules/mod_status.so

# 然后设置访问的地址

   SetHandler server-status
   Order deny,allow
   Deny from all
    # 如果限制某个IP访问则设置为 Allow from 192.168.1.1
    Allow from all 
综合来说，因为Windows NT下Apache只能启动父子两个进程，因此只能通过增大单个进程的线程数以及单个进程能够处理的最大请求数来进行优化。其他优化的参数同Linux系统下是一样的，大家可以加以参考。下面针对上述两个参数给出一个建议的设置：

ThreadsPerChild 250
MaxRequestsPerChild 5000