Apache的prefork模式和worker模式_百度文库
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Apache的prefork模式和worker模式
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对apache中并发控制参数prefork理解和调优
时间：  
作者：佚名  
出处：互联网
一个apache有linux下的并发不是很高的,大约到3K的样子(其实处理的http的请求可能只有300/s),普通的服务器都会不同程度的出现问题.apache有关并发控制主要是 prefork和worker二个其中一个来控制.我们可以使用httpd -l来确定当前使用的MPM是prefork.c,还是Worker.c.下面是apache中有关prefork的配置.下面是我优化过的参数.
   1. &IfModule prefork.c&
   2. 
   3. #有这个参数就不必像apache1一样修改源码才能修改256客户数的限制,听讲要放到最前面才会生效,2000是这个参数的最大值 
   4. ServerLimit ;
   5. #指定服务器启动时建立的子进程数量，prefork默认为5。 
   6. StartServers 25 
   7. 
   8. #指定空闲子进程的最小数量，默认为5。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。此参数不要设的太大。 
   9. MinSpareServers 25 
  10. 
  11. #设置空闲子进程的最大数量，默认为10。如果当前有超过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。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"。 
  12. MaxSpareServers 50 
  13. 
  14. #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，你必须同时增大ServerLimit 。 
  15. MaxClients ;
  16. 
  17. #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。如果MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。 
  18. MaxRequestsPerChild 1;
  19. 
  20. &/IfModule&
将MaxRequestsPerChild设置成非零值有两个好处：
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。
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)或者是空闲的子进程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。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指令用于设置子进程的低特权用户。运行子进程的用户必须要对它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。
对上面的有些值，一定要记的不是越大越好.这个需要经过几次尝试和出错之后才能选好要使用的值(不同的硬件处理水平不一样)。最重要的值是 maxclient允许足够多的工作进程，同时又不会导致服务器进行过度的交换(死机)。如果传入的请求超出处理能力而让服务器当掉的话，那么至少满足此值的那些请求会得到服务，其他请求被阻塞这样会更加好。
我们调优常常要查看httpd进程数（即prefork模式下Apache能够处理的并发请求数）：
   1. #ps -ef | grep httpd | wc -l
出现的结果,就是当前Apache能够处理的多少个并发请求，这个值Apache根据负载情况自动调.
查看Apache的并发请求数及其TCP连接状态：
   1. #netstat -n | awk ‘/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}’
返回结果示例：
LAST_ACK 5
SYN_RECV 30
ESTABLISHED 1597
FIN_WAIT1 51
FIN_WAIT2 504
TIME_WAIT 1057
其中的SYN_RECV表示正在等待处理的请求数；ESTABLISHED表示正常数据传输状态；TIME_WAIT表示处理完毕，等待超时结束的请求数。
状态：描述
CLOSED：无连接是活动的或正在进行
LISTEN：服务器在等待进入呼叫
SYN_RECV：一个连接请求已经到达，等待确认
SYN_SENT：应用已经开始，打开一个连接
ESTABLISHED：正常数据传输状态
FIN_WAIT1：应用说它已经完成
FIN_WAIT2：另一边已同意释放
ITMED_WAIT：等待所有分组死掉
CLOSING：两边同时尝试关闭
TIME_WAIT：另一边已初始化一个释放
LAST_ACK：等待所有分组死掉
可以使用Linux下的webbench来作压力测试.
Apache 2.0性能优化—MPM的选择与配置
Apache 2.0在性能上的改善最吸引人。在支持POSIX线程的Unix系统上，Apache可以通过不同的MPM运行在一种多进程与多线程相混合的模式下，增强部分配置的可扩充性能。相比于Apache 1.3，2.0版本做了大量的优化来提升处理能力和可伸缩性，并且大多数改进在默认状态下即可生效。但是在编译和运行时刻，2.0也有许多可以显著提高性能的选择。本文不想叙述那些以功能换取速度的指令，如HostnameLookups等，而只是说明在2.0中影响性能的最核心特性：MPM（Multi -Processing Modules，多道处理模块）的基本工作原理和配置指令。
毫不夸张地说，MPM的引入是Apache 2.0最重要的变化。大家知道，Apache是基于模块化的设计，而Apache 2.0更扩展了模块化设计到Web服务器的最基本功能。服务器装载了一种多道处理模块，负责绑定本机网络端口、接受请求，并调度子进程来处理请求。扩展模块化设计有两个重要好处：
◆ Apache可以更简洁、有效地支持多种操作系统；
◆ 服务器可以按站点的特殊需要进行自定制。
在用户级，MPM看起来和其它Apache模块非常类似。主要区别是在任意时刻只能有一种MPM被装载到服务器中。
指定MPM的方法
下面以Red Hat Linux 9为平台，说明在Apache 2.0中如何指定MPM (Apache采用2.0.45)。先解压缩源代码包httpd-2.0.45.tar.gz，生成httpd-2.0.45目录（Apache 1.3源代码包的命名规则是apache_1.3.NN.tar.gz，而2.0版则是httpd-2.0.NN.tar.gz，其中NN是次版本号）。
进入httpd-2.0.45目录，运行以下代码：
   1. $ ./configure --help|grep mpm
显示如下：
   1. --with-mpm=MPM 
   2. Choose the process model for Apache to use. 
   3. MPM={beos|worker|prefork|mpmt_os2| perchild|leader|threadpool}
上述操作用来选择要使用的进程模型，即哪种MPM模块。Beos、mpmt_os2分别是BeOS和OS/2上缺省的MPM， perchild主要设计目的是以不同的用户和组的身份来运行不同的子进程。这在运行多个需要CGI的虚拟主机时特别有用，会比1.3版中的SuExec 机制做得更好。leader和threadpool都是基于worker的变体，还处于实验性阶段，某些情况下并不会按照预期设想的那样工作，所以 Apache官方也并不推荐使用。因此，我们主要阐述prefork和worker这两种和性能关系最大的产品级MPM ( 有关其它的MPM详细说明，请参见Apache官方文档：http://httpd.apache.org/docs-2.0/mod/)。
prefork的工作原理及配置
如果不用“--with-mpm”显式指定某种MPM，prefork就是Unix平台上缺省的MPM。它所采用的预派生子进程方式也是 Apache 1.3中采用的模式。prefork本身并没有使用到线程，2.0版使用它是为了与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求，进程之间是彼此独立的，这也使其成为最稳定的MPM之一。
若使用prefork，在make编译和make install安装后，使用“httpd -l”来确定当前使用的MPM，应该会看到prefork.c（如果看到worker.c说明使用的是worker MPM，依此类推）。再查看缺省生成的httpd.conf配置文件，里面包含如下配置段：
   1. &IfModule prefork.c&; 
   2. StartServers 5 
   3. MinSpareServers 5 
   4. MaxSpareServers 10 
   5. MaxClients 150 
   6. MaxRequestsPerChild 0 
   7. &/IfModule&
prefork的工作原理是，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。这就是预派生（prefork）的由来。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：
◆ 可防止意外的内存泄漏；
◆ 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。笔者认为10000左右比较合适。
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。系统管理员可以根据硬件配置和负载情况来动态调整这个值。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。如果把这个值设为大于256，那么 Apache将无法起动。事实上，256对于负载稍重的站点也是不够的。在Apache 1.3中，这是个硬限制。如果要加大这个值，必须在“configure”前手工修改的源代码树下的src/include/httpd.h中查找 256，就会发现“#define HARD_SERVER_LIMIT 256”这行。把256改为要增大的值（如4000），然后重新编译Apache即可。在Apache 2.0中新加入了ServerLimit指令，使得无须重编译Apache就可以加大MaxClients。下面是笔者的prefork配置段：
   1. &IfModule prefork.c&
   2. StartServers 10 
   3. MinSpareServers 10 
   4. MaxSpareServers 15 
   5. ServerLimit ;
   6. MaxClients ;
   7. MaxRequestsPerChild 1;
   8. &/IfModule&
上述配置中，ServerLimit的最大值是20000，对于大多数站点已经足够。如果一定要再加大这个数值，对位于源代码树下server/mpm/prefork/prefork.c中以下两行做相应修改即可：
   1. #define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256 
   2. #define MAX_SERVER_LIMIT 20000
worker的工作原理及配置
相对于prefork，worker是2.0 版中全新的支持多线程和多进程混合模型的MPM。由于使用线程来处理，所以可以处理相对海量的请求，而系统资源的开销要小于基于进程的服务器。但是， worker也使用了多进程，每个进程又生成多个线程，以获得基于进程服务器的稳定性。这种MPM的工作方式将是Apache 2.0的发展趋势。
在configure -with-mpm=worker后，进行make编译、make install安装。在缺省生成的httpd.conf中有以下配置段：
   1. &IfModule worker.c&
   2. StartServers 2 
   3. MaxClients 150 
   4. MinSpareThreads 25 
   5. MaxSpareThreads 75 
   6. ThreadsPerChild 25 
   7. MaxRequestsPerChild 0 
   8. &/IfModule&
worker的工作原理是，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MaxClients设置了所有子进程中的线程总数。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。上述两个值位于源码树server/mpm/worker/worker.c中的以下两行：
   1. #define DEFAULT_THREAD_LIMIT 64 
   2. #define MAX_THREAD_LIMIT 20000
这两行对应着ThreadsPerChild和ThreadLimit的限制数。最好在configure之前就把64改成所希望的值。注意，不要把这两个值设得太高，超过系统的处理能力，从而因Apache不起动使系统很不稳定。
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MaxClients。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）。这两个值位于源码树server/mpm/worker/worker.c中的以下两行：
   1. #define DEFAULT_SERVER_LIMIT 16 
   2. #define MAX_SERVER_LIMIT 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MaxClients，而且 MaxClients必须是ThreadsPerChild的整数倍，否则Apache将会自动调节到一个相应值（可能是个非期望值）。下面是笔者的 worker配置段：
   1. &IfModule worker.c&
   2. StartServers 3 
   3. MaxClients ;
   4. ServerLimit 25 
   5. MinSpareThreads 50 
   6. MaxSpareThreads 200 
   7. ThreadLimit 200 
   8. ThreadsPerChild 100 
   9. MaxRequestsPerChild 0 
  10. &/IfModule&
通过上面的叙述，可以了解到Apache 2.0中prefork和worker这两个重要MPM的工作原理，并可根据实际情况来配置Apache相关的核心参数，以获得最大的性能和稳定性。
其它更详细的写以到http://httpd.apache.org/docs-2.0/
合理设置apache httpd的最大连接数
手头有一个网站在线人数增多，访问时很慢。初步认为是服务器资源不足了，但经反复测试，一旦连接上，不断点击同一个页面上不同的链接，都能迅速打开，这种现象就是说明apache最大连接数已经满了，新的访客只能排队等待有空闲的链接，而如果一旦连接上，在keeyalive 的存活时间内（KeepAliveTimeout，默认5秒）都不用重新打开连接，因此解决的方法就是加大apache的最大连接数。
1.在哪里设置？
服务器的为FreeBSD 6.2 ，apache 2.24，使用默认配置（FreeBSD 默认不加载自定义MPM配置），默认最大连接数是250
在/usr/local/etc/apache22/httpd.conf中加载MPM配置（去掉前面的注释）：
# Server-pool management (MPM specific)
Include etc/apache22/extra/httpd-mpm.conf
可见的MPM配置在/usr/local/etc/apache22/extra/httpd-mpm.conf，但里面根据httpd的工作模式分了很多块，哪一部才是当前httpd的工作模式呢？可通过执行 apachectl -l 来查看：
Compiled in modules:
              core.c
              prefork.c
              http_core.c
              mod_so.c
看到prefork 字眼，因此可见当前httpd应该是工作在prefork模式，prefork模式的默认配置是：
   1. &IfModule mpm_prefork_module&
   2.                 StartServers                      5 
   3.                 MinSpareServers                   5 
   4.                 MaxSpareServers                  10 
   5.                 MaxClients                      150 
   6.                 MaxRequestsPerChild               0 
   7. &/IfModule&
2.要加到多少？
连接数理论上当然是支持越大越好，但要在服务器的能力范围内，这跟服务器的CPU、内存、带宽等都有关系。
查看当前的连接数可以用：
   1. ps aux | grep httpd | wc -l
   1. pgrep httpd|wc -l
计算httpd占用内存的平均数:
   1. ps aux|grep -v grep|awk '/httpd/{sum+=$6;n++};END{print sum/n}'
由于基本都是静态页面，CPU消耗很低，每进程占用内存也不算多，大约200K。
服务器内存有2G，除去常规启动的服务大约需要500M（保守估计），还剩1.5G可用，那么理论上可以支持1.5*24/200000 =
约8K个进程，支持2W人同时访问应该是没有问题的（能保证其中8K的人访问很快，其他的可能需要等待1、2秒才能连上，而一旦连上就会很流畅）
控制最大连接数的MaxClients ，因此可以尝试配置为：
   1. &IfModule mpm_prefork_module&
   2.                 StartServers                      5 
   3.                 MinSpareServers                   5 
   4.                 MaxSpareServers                  10 
   5.                 ServerLimit                    ;
   6.                 MaxClients                     ;
   7.                 MaxRequestsPerChild               100 
   8. &/IfModule&
注意，MaxClients默认最大为250，若要超过这个值就要显式设置ServerLimit，且ServerLimit要放在MaxClients之前，值要不小于MaxClients，不然重启httpd时会有提示。
重启httpd后，通过反复执行pgrep httpd|wc -l 来观察连接数，可以看到连接数在达到MaxClients的设值后不再增加，但此时访问网站也很流畅，那就不用贪心再设置更高的值了，不然以后如果网站访问突增不小心就会耗光服务器内存，可根据以后访问压力趋势及内存的占用变化再逐渐调整，直到找到一个最优的设置值。
(MaxRequestsPerChild不能设置为0，可能会因内存泄露导致服务器崩溃）
更佳最大值计算的公式：
apache_max_process_with_good_perfermance & (total_hardware_memory / apache_memory_per_process ) * 2
apache_max_process = apache_max_process_with_good_perfermance * 1.5
apache的参数设置
Apache 2.0性能优化—MPM的选择与配置
如何避免apache的httpd进程占用比较多的内存
对apache中并发控制参数prefork理解和调优
实时检测HTTPD连接数：
   1. watch -n 1 -d "pgrep httpd|wc -l"
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 京ICP备号Apache查看和更改正在使用的MPM（prefork, worker, event)
首先，MPM是Multi-Processing Modules，表示Apache中的多路处理模块，目前在Linux上的Apache 2.2/2.4中包括三种模式：prefork、worker和event模式。
在使用Apache时，如何才能知道是在使用哪种MPM模式呢？
其实，apache或httpd的命令参数“-l”即可列出当前apache中已经编译了的模块，由于MPM只能在编译时指定其中一种，所以列出的静态模块中MPM只有1个，如下所示：
[root@rhel6u4 ~]# httpd -l
Compiled in modules:
#说明使用的是prefork模式
http_core.c
master@ubuntu1204:~$ sudo apache2ctl -l
Compiled in modules:
mod_log_config.c
mod_logio.c
#也是使用的prefork模式
http_core.c
另外，“ httpd -t -D DUMP_MODULES ”命令可以查看httpd加载的所有模块（包括静态编译的和动态共享的模块）。
在一些发行版的Apache安装时，可能不仅安装了prefork模式的httpd，也可能安装有worker/event模式的httpd供用户根据实际需要来选择。比如RHEL6.4中的httpd安装包就是同事提供了worker和event模式的httpd程序，如下所示：
[root@rhel6u4~]# /usr/sbin/httpd.worker -l
Compiled in modules:
http_core.c
[root@rhel6u4 ~]# /usr/sbin/httpd.event -l
Compiled in modules:
http_core.c
在RHEL系统中，可以很容易地配置httpd服务对prefork、worker和event等3种模式来进行选择。
编辑 /etc/sysconfig/httpd 文件，可以将 “HTTPD=/usr/sbin/httpd.worker”这行取消注释，然后重启httpd服务，即可使用到woker模式的httpd了；不过可能使用worker模式的httpd会与PHP的一些东西存在兼容性而导致httpd服务不能启动，如下所示，是需要安装 php-zts 软件包。
[root@rhel6u4 ~]# service httpd start
Starting httpd: httpd.worker: Syntax error on line 221 of /etc/httpd/conf/httpd.conf: Syntax error on line 9 of /etc/httpd/conf.d/php.conf: Cannot load /etc/httpd/modules/libphp5-zts.so into server: /etc/httpd/modules/libphp5-zts.so: cannot open shared object file: No such file or directory
[FAILED]
[root@rhel6u4 ~]# yum install php-zts
[root@rhel6u4 ~]# service httpd start
Starting httpd: httpd.worker: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 192.168.199.112 for ServerName
在Apache编译时，做configure这一步，可以加上”–with-mpm=event”来将event编译作为MPM编译进去，同样也可以选择prefork和worker。另外，也可以将多个MPM编译为共享模块，configure中的参数为：–enable-mpms-shared=MPM-LIST （如：–enable-mpms-shared=’prefork worker’， –enable-mpms-shared=all）。
prefork, worker, event 三种模式的区别：
1. prefork 中没有线程的概念，是多进程模型，一个进程处理一个连接；稳定；响应快。其缺点是在连接数比较大时就非常消耗内存。
2. worker 是多进程多线程模型，一个进程有多个线程，每个线程处理一个连接。与prefork相比，worker模式更节省系统的内存资源。不过，需要注意worker模式下的Apache与php等程序模块的兼容性。
3. event 是worker模式的变种，它把服务进程从连接中分离出来,在开启KeepAlive场合下相对worker模式能够承受的了更高的并发负载。event模式不能很好的支持https的访问（HTTP认证相关的问题）。
Prefork MPM uses multiple child processes with one thread each and each process handles one connection at a time.
Worker MPM uses multiple child processes with many threads each. Each thread handles one connection at a time.
最后，BTW，之前一直都只用的Apache，Nginx 越来越流行了，找个机会也了解一下。
参考资料：
1. 谈了3种MPM的使用：http://www.vps.net/blog//apache-mpms-prefork-worker-and-event/
2. Apache官方文档：http://httpd.apache.org/docs/2.4/mpm.html
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