Apache三种工作模式

前言：
项目100人同时访问，导致访问速度变慢，作为一个没有遇到过这种情况下的辕，在各种查阅资料后，先用删除日志更改日志输出的方法处理后（处理方法：修改Apache日志输出相关配置方法），暂时好缓，后来又出现变慢，在查阅各种博客后，发现一个处理并发的方法，小试身手，发现有所好转。总结一下，加深记忆。

多路处理模块MPM（Multi-Processing Module）介绍
作为Apache的核心模块它针对不同的操作系统提供了多个不同的MPM模块，例如：mpm_beos、mpm_event、mpm_netware、mpmt_os2、mpm_prefork、mpm_winnt、mpm_worker。 如果条件允许，我们可以根据实际需求将指定的MPM模块编译进我们自己的Apache中(Apache的源码是开放的，允许用户自行编译)。不过，如果在编译时我们没有选择，Apache将按照如下表格根据不同的操作系统自行选择对应的MPM模块，这也是Apache针对不同平台推荐使用的MPM模块。

不同操作系统上默认的MPM模块
操作系统 MPM模块 描述
Windows mpm_winnt Windows系统
Unix/Linux mpm_winnt Unix/Linux系统
BeOS mpm_beos 由Be公司开发的一种多媒体操作系统，官方版已停止更新。
Netware mpm_netware 由NOVELL公司推出的一种网络操作系统
OS/2 mpmt_os2 一种最初由微软和IBM共同开发的操作系统，现由IBM单独开发(微软放弃OS/2，转而开发Windows)
mpm_event模块可以看作是mpm_worker模块的一个变种，不过其具有实验性质，一般不推荐使用。
当然，Apache在其官方网站上也提供了根据不同操作系统已经编译好对应MPM模块的成品Apache。你可以点击此处进入Apache官方网站下载。

此外，如果我们想要知道某个Apache内部使用的是何种MPM模块，我们可以以命令行的方式进入Apache安装目录\bin，然后键入命令httpd -l，即可查看到当前Apache内部使用的何种MPM模块。

由于在平常的开发工作中，BeOS、NetWare、OS/2等操作系统并不常见，这里我们主要针对Windows和Unix/Linux操作系统上的MPM模块进行讲解。在Windows和Unix/Linux操作系统上，MPM模块主要有mpm_winnt、mpm_prefork、mpm_worker三种。

mpm_prefork模块
mpm_prefork模块主要应用于Unix/Linux平台的Apache服务器，其主要工作方式是：当Apache服务器启动后，mpm_prefork模块会预先创建多个子进程(默认为5个)，当接收到客户端的请求后，mpm_prefork模块再将请求转交给子进程处理，并且每个子进程同时只能用于处理单个请求。如果当前的请求数将超过预先创建的子进程数时，mpm_prefork模块就会创建新的子进程来处理额外的请求。Apache总是试图保持一些备用的或者是空闲的子进程用于迎接即将到来的请求。这样客户端的请求就不需要在接收后等候子进程的产生。

由于在mpm_prefork模块中，每个请求对应一个子进程，因此其占用的系统资源相对其他两种模块而言较多。不过mpm_prefork模块的优点在于它的每个子进程都会独立处理对应的单个请求，这样，如果其中一个请求出现问题就不会影响到其他请求。同时，mpm_prefork模块可以应用于不具备线程安全的第三方模块(比如PHP的非线程安全版本)，且在不支持线程调试的平台上易于调试。此外，mpm_prefork模块还具有比mpm_worker模块更高的稳定性。

mpm_worker模块
mpm_worker模块也主要应用于Unix/Linux平台的Apache服务器，它可以看作是mpm_prefork模块的改进版。mpm_worker模块的工作方式与mpm_prefork模块类似。不过，由于处理相同请求的情况下，基于进程(例如mpm_prefork)比基于线程的处理方式占用的系统资源要多。因此，与mpm_prefork模块不同的是，mpm_worker模块会让每个子进程创建固定数量的服务线程和一个监听线程，并让每个服务线程来处理客户端的请求，监听线程用于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。

与mpm_prefork模块相比，mpm_worker模块可以进一步减少系统资源的开销。再加上它也使用了多进程，每个进程又有多个线程，因此它与完全基于线程的处理方式相比，又增加了一定的稳定性。

mpm_winnt模块
mpm_winnt模块是专门针对Windows操作系统而优化设计的MPM模块。它只创建一个单独的子进程，并在这个子进程中轮流产生多个线程来处理请求。

修改MPM模块配置
在对Apache的MPM模块具备一定了解后，我们就可以针对不同的MPM模块来修改Apache的最大并发连接数配置了。

启用MPM模块配置文件

在Apace安装目录/conf/extra目录中有一个名为httpd-mpm.conf的配置文件。该文件主要用于进行MPM模块的相关配置。不过，在默认情况下，Apache的MPM模块配置文件并没有启用。因此，我们需要在httpd.conf文件中启用该配置文件，如下所示：

Server-pool management (MPM specific)

Include conf/extra/httpd-mpm.conf (去掉该行前面的注释符号"#")

修改MPM模块配置文件中的相关配置

在启动MPM模块配置文件后，我们就可以使用文本编辑器打开该配置文件，我们可以看到，在该配置文件中有许多配置节点，如下图所示：
httpd-mpm.conf文件截图

此时，我们就需要根据当前Apache服务器所使用的MPM模块，来修改对应节点下的参数配置。首先，我们来看看mpm_winnt模块下的默认配置：

mpm_winnt模块
#由于mpm_winnt模块只会创建1个子进程，因此这里对单个子进程的参数设置就相当于对整个Apache的参数设置。

ThreadsPerChild 150 #推荐设置：小型网站=1000 中型网站=1000~2000 大型网站=2000~3500 MaxRequestsPerChild 0 #推荐设置：小=10000 中或大=20000~100000

对应的配置参数作用如下：

ThreadsPerChild：每个子进程的最大并发线程数。
MaxRequestsPerChild：每个子进程允许处理的请求总数。如果累计处理的请求数超过该值，该子进程将会结束(然后根据需要确定是否创建新的子进程)，该值设为0表示不限制请求总数(子进程永不结束)。
该参数建议设为非零的值，可以带来以下两个好处：

1. 可以防止程序中可能存在的内存泄漏无限进行下去，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：在以上涉及到统计请求数量的参数中，对于KeepAlive的连接，只有第一个请求会被计数。

接着，我们再来看看mpm_perfork模块和mpm_worker模块下的默认配置:

mpm_perfork模块

StartServers 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
MaxClients 150 #推荐设置：小=500 中=500~1500 大型=1500~3000
MaxRequestsPerChild 0 #推荐设置：小=10000 中或大=10000~500000

此外，还需额外设置ServerLimit参数，该参数最好与MaxClients的值保持一致。

StartServers:　　数量的服务器进程开始

MinSpareServers:　　最小数量的服务器进程,保存备用

MaxSpareServers:　　最大数量的服务器进程,保存备用

MaxRequestWorkers:　　最大数量的服务器进程允许开始

MaxConnectionsPerChild:　　最大连接数的一个服务器进程服务

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：

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。

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。

mpm_worker模块

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
(此外，如果MaxClients/ThreadsPerChild大于16，还需额外设置ServerLimit参数，ServerLimit必须大于等于 MaxClients/ThreadsPerChild 的值。)

对应的配置参数作用如下：

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。

MaxClients 允许同时连接的最大请求数量。
任何超过MaxClients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。

mpm_prefork
MaxClients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mpm_beos或mpm_worker)，MaxClients表示可以用于处理客户端请求的最大线程数量。线程型的mpm_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。

MinSpareThreads 处于空闲状态的最小线程数。 不同的MPM对这个指令的处理是不一样的：

mpm_worker的默认值是75。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少，子进程将产生新的空闲线程。mpm_netware的默认值是10。既然这个MPM只运行单独一个子进程，此MPM当然亦基于整个服务器监视空闲线程数。mpm_beos和mpmt_os2的工作方式与mpm_netware差不多，mpm_beos的默认值是1；mpmt_os2的默认值是5。

MaxSpareThreads 处于空闲状态的最大线程数。 不同的MPM对这个指令的处理是不一样的：

注： mpm_worker的默认值是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。mpm_netware的默认值是100。既然这个MPM只运行单独一个子进程，此MPM当然亦基于整个服务器监视空闲线程数。mpm_beos和mpmt_os2的工作方式与mpm_netware差不多，mpm_beos的默认值是50；mpmt_os2的默认值是10。

备注：ServerLimit表示Apache允许创建的最大进程数。 值得注意的是，Apache在编译时内部有一个硬限制ServerLimit 20000(对于mpm_prefork模块为ServerLimit 200000)。你不能超越这个限制。
使用这个指令时要特别当心。如果将ServerLimit设置成一个高出实际需要许多的值，将会有过多的共享内存被分配。如果将ServerLimit和MaxClients设置成超过系统的处理能力，Apache可能无法启动，或者系统将变得不稳定。

注意：在配置相关参数时，请先保证服务器具备足够的硬件性能(例如：CPU、内存等)。 如果发现自启动后，随着服务器的运行时间增加，服务器的内存占用也随之增加，可能是程序中出现内存泄露，请向下调整参数MaxRequestsPerChild的值以降低内存泄露带来的影响，然后尽快找出程序中的问题之所在。