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日志

 
 

剖析Apache Prefork与worker MPM  

2013-05-26 00:32:13|  分类: apache配置 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1. 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

1.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:

#./configure --help|grep mpm

--with-mpm=MPM Choose the process model for Apache to use. 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。本文只阐述prefork与worker模式。

2.Prefork的工作原理及配置

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。

如下为缺省的prefork配置段: 

 
 

<IfModule prefork.c>

StartServers 5

MinSpareServers 5

MaxSpareServers 10

MaxClients 150

MaxRequestsPerChild 0

</IfModule>

prefork的工作原理:

 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。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。

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。

prefork conf指令分析:

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

MinSpareServers
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。

MaxSpareServers
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″。

对于非线程型的MPM(也就是prefork),MaxClients表示可以用于伺服客户端请求的最大子进程数量,默认值是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。

服务器的能力毕竟是有限的,不可能同时处理无限多的连接请求,因此参数Maxclients就用于规定服务器支持的最多并发访问的客户数,如果这个值设置得过大,系统在繁忙时不得不在过多的进程之间进行切换来为太多的客户进行服务,这样对每个客户的反应就会减慢,并降低了整体的效率。如果这个值设置的较小,那么系统繁忙时就会拒绝一些客户的连接请求。当服务器性能较高时,就可以适当增加这个值的设置。对于专业网站,应该使用提高服务器效率的策略,因此这个参数不能超过硬件本身的限制,如果频繁出现拒绝访问现象,就说明需要升级服务器硬件了。当不太在意对客户浏览器的反应速度,或者认为反应速度较慢也比拒绝连接好,就也可以略微超过硬件条件来设置这个参数。

但具体这个数值以多少为宜呢?当对性能要求较高时,首先,估计你的最大可能并发的连接数,或者在高负载时用ps -ef|grep httpd|wc -l命令测得最大进程数,通常MaxClients应该是这个数值的两倍左右。如果当前网站在高负载时的访问速度可以接受,但有拒绝服务现象,则应把此参数调大,如果无拒绝服务现象,但访问速度缓慢,则应减低此数值。

3.Worker的工作原理及配置

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。

如下为缺省的worker配置段:

<IfModule worker.c>

StartServers 2

MaxClients 150

MinSpareThreads 25

MaxSpareThreads 75

ThreadsPerChild 25

MaxRequestsPerChild 0

</IfModule>

Worker的工作原理:

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。

Worker conf指令分析:

StartServers
服务器启动时建立的子进程数

MaxClients
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,你必须同时增加ServerLimit的值

MaxSpareThreads
设置最大空闲线程数。默认值是”250″。这个MPM将基于整个服务器监视空闲线程数。如果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。

ThreadsPerChild
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
设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。如果MaxRequestsPerChild为”0″,子进程将永远不会结束。将MaxRequestsPerChild设置成非零值有两个好处:
◆ 可以防止(偶然的)内存泄漏无限进行,从而耗尽内存。
◆ 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。

4.ServerLimit指令解释:

 
对于preforkMPM,这个指令设置了MaxClients最大允许配置的数值。对于workerMPM,这个指令和ThreadLimit结合使用设置了MaxClients最大允许配置的数值。
 
对于preforkMPM,只有在你需要将MaxClients设置成高于默认值256的时候才需要使用这个指令。要将此指令的值保持和MaxClients一样。
对于workerMPM,只有在你需要将MaxClients和ThreadsPerChild设置成需要超过默认值16个子进程的时候才需要使用这个指令。不要将该指令的值设置的比MaxClients 和ThreadsPerChild需要的子进程数量高。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)。
注意:
Apache在编译时内部有一个硬限制"ServerLimit 20000"(对于preforkMPM为"ServerLimit 200000")。你不能超越这个限制。
 
5.Maxclient指令解释:
 
对于非线程型的MPM(也就是prefork),MaxClients表示可以用于伺服客户端请求的最大子进程数量,默认值是256。要增大这个值,你必须同时增大ServerLimit 。
 
对于线程型或者混合型的MPM(也就是beos或worker),MaxClients表示可以用于伺服客户端请求的最大线程数量。线程型的beos的默认值是50。对于混合型的MPM默认值是16(ServerLimit)乘以25(ThreadsPerChild)的结果。因此要将MaxClients增加到超过16个进程才能提供的时候,你必须同时增加ServerLimit的值。
 
6.备注:注意对于KeepAlive链接,只有第一个请求会被计数。事实上,它改变了每个子进程限制最大链接数量的行为。
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