Apache 2.0性能優化—MPM的選擇與配置

　　Apache 2.0在性能上的改善最吸引人。在支持POSIX線程的Unix系統上，Apache可以通過不同的MPM運行在一種多進程與多線程相混合的模式下，增強部分配置的可擴充性能。相比于Apache 1.3，2.0版本做了大量的優化來提升處理能力和可伸縮性，并且大多數改進在默認狀態下即可生效。但是在編譯和運行時刻，2.0也有許多可以顯著提高性能的選擇。本文不想敘述那些以功能換取速度的指令，如HostnameLookups等，而只是說明在2.0中影響性能的最核心特性：MPM（Multi -Processing Modules，多道處理模塊）的基本工作原理和配置指令。

　　毫不夸張地說，MPM的引入是Apache 2.0最重要的變化。大家知道，Apache是基于模塊化的設計，而Apache 2.0更擴展了模塊化設計到Web服務器的最基本功能。服務器裝載了一種多道處理模塊，負責綁定本機網絡端口、接受請求，并調度子進程來處理請求。擴展模塊化設計有兩個重要好處：

　　◆ Apache可以更簡潔、有效地支持多種操作系統；

　　◆ 服務器可以按站點的特殊需要進行自定制。

　　在用戶級，MPM看起來和其它Apache模塊非常類似。主要區別是在任意時刻只能有一種MPM被裝載到服務器中。

　　指定MPM的方法

　　下面以Red Hat Linux 9為平臺，說明在Apache 2.0中如何指定MPM (Apache采用2.0.45)。先解壓縮源代碼包httpd-2.0.45.tar.gz，生成httpd-2.0.45目錄（Apache 1.3源代碼包的命名規則是apache_1.3.NN.tar.gz，而2.0版則是httpd-2.0.NN.tar.gz，其中NN是次版本號）。

　　進入httpd-2.0.45目錄，運行以下代碼：

$ ./configure --help|grep mpm



　　顯示如下：

--with-mpm=MPM
Choose the process model for Apache to use.
MPM={beos|worker|prefork|mpmt_os2| perchild|leader|threadpool}



　　上述操作用來選擇要使用的進程模型，即哪種MPM模塊。Beos、mpmt_os2分別是BeOS和OS/2上缺省的MPM， perchild主要設計目的是以不同的用戶和組的身份來運行不同的子進程。這在運行多個需要CGI的虛擬主機時特別有用，會比1.3版中的SuExec 機制做得更好。leader和threadpool都是基于worker的變體，還處于實驗性階段，某些情況下并不會按照預期設想的那樣工作，所以 Apache官方也并不推薦使用。因此，我們主要闡述prefork和worker這兩種和性能關系最大的產品級MPM ( 有關其它的MPM詳細說明，請參見Apache官方文檔：http://httpd.apache.org/docs-2.0/mod/)。

　　prefork的工作原理及配置

　　如果不用“--with-mpm”顯式指定某種MPM，prefork就是Unix平臺上缺省的MPM。它所采用的預派生子進程方式也是 Apache 1.3中采用的模式。prefork本身并沒有使用到線程，2.0版使用它是為了與1.3版保持兼容性；另一方面，prefork用單獨的子進程來處理不同的請求，進程之間是彼此獨立的，這也使其成為最穩定的MPM之一。

　　若使用prefork，在make編譯和make install安裝后，使用“httpd -l”來確定當前使用的MPM，應該會看到prefork.c（如果看到worker.c說明使用的是worker MPM，依此類推）。再查看缺省生成的httpd.conf配置文件，里面包含如下配置段：

<IfModule prefork.c>
StartServers 5
MinSpareServers 5
MaxSpareServers 10
MaxClients 150
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>



　　prefork的工作原理是，控制進程在最初建立“StartServers”個子進程后，為了滿足MinSpareServers設置的需要創建一個進程，等待一秒鐘，繼續創建兩個，再等待一秒鐘，繼續創建四個……如此按指數級增加創建的進程數，最多達到每秒32個，直到滿足 MinSpareServers設置的值為止。這就是預派生（prefork）的由來。這種模式可以不必在請求到來時再產生新的進程，從而減小了系統開銷以增加性能。

　　MaxSpareServers設置了最大的空閑進程數，如果空閑進程數大于這個值，Apache會自動kill掉一些多余進程。這個值不要設得過大，但如果設的值比MinSpareServers小，Apache會自動把其調整為MinSpareServers+1。如果站點負載較大，可考慮同時加大MinSpareServers和MaxSpareServers。

　　MaxRequestsPerChild設置的是每個子進程可處理的請求數。每個子進程在處理了“MaxRequestsPerChild” 個請求后將自動銷毀。0意味著無限，即子進程永不銷毀。雖然缺省設為0可以使每個子進程處理更多的請求，但如果設成非零值也有兩點重要的好處：

　　◆ 可防止意外的內存泄漏；

　　◆ 在服務器負載下降的時侯會自動減少子進程數。

　　因此，可根據服務器的負載來調整這個值。筆者認為10000左右比較合適。

　　MaxClients是這些指令中最為重要的一個，設定的是Apache可以同時處理的請求，是對Apache性能影響最大的參數。其缺省值 150是遠遠不夠的，如果請求總數已達到這個值（可通過ps -ef|grep http|wc -l來確認），那么后面的請求就要排隊，直到某個已處理請求完畢。這就是系統資源還剩下很多而HTTP訪問卻很慢的主要原因。系統管理員可以根據硬件配置和負載情況來動態調整這個值。雖然理論上這個值越大，可以處理的請求就越多，但Apache默認的限制不能大于256。如果把這個值設為大于256，那么 Apache將無法起動。事實上，256對于負載稍重的站點也是不夠的。在Apache 1.3中，這是個硬限制。如果要加大這個值，必須在“configure”前手工修改的源代碼樹下的src/include/httpd.h中查找 256，就會發現“#define HARD_SERVER_LIMIT 256”這行。把256改為要增大的值（如4000），然后重新編譯Apache即可。在Apache 2.0中新加入了ServerLimit指令，使得無須重編譯Apache就可以加大MaxClients。下面是筆者的prefork配置段：

<IfModule prefork.c>
StartServers 10
MinSpareServers 10
MaxSpareServers 15
ServerLimit 2000
MaxClients 1000
MaxRequestsPerChild 10000
</IfModule>



　　上述配置中，ServerLimit的最大值是20000，對于大多數站點已經足夠。如果一定要再加大這個數值，對位于源代碼樹下server/mpm/prefork/prefork.c中以下兩行做相應修改即可：

#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256
#define MAX_SERVER_LIMIT 20000



　　worker的工作原理及配置

　　相對于prefork，worker是2.0 版中全新的支持多線程和多進程混合模型的MPM。由于使用線程來處理，所以可以處理相對海量的請求，而系統資源的開銷要小于基于進程的服務器。但是， worker也使用了多進程，每個進程又生成多個線程，以獲得基于進程服務器的穩定性。這種MPM的工作方式將是Apache 2.0的發展趨勢。

　　在configure -with-mpm=worker后，進行make編譯、make install安裝。在缺省生成的httpd.conf中有以下配置段：

<IfModule worker.c>
StartServers 2
MaxClients 150
MinSpareThreads 25
MaxSpareThreads 75
ThreadsPerChild 25
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>



　　worker的工作原理是，由主控制進程生成“StartServers”個子進程，每個子進程中包含固定的ThreadsPerChild 線程數，各個線程獨立地處理請求。同樣，為了不在請求到來時再生成線程，MinSpareThreads和MaxSpareThreads設置了最少和最多的空閑線程數；而MaxClients設置了所有子進程中的線程總數。如果現有子進程中的線程總數不能滿足負載，控制進程將派生新的子進程。

　　MinSpareThreads和MaxSpareThreads的最大缺省值分別是75和250。這兩個參數對Apache的性能影響并不大，可以按照實際情況相應調節。

　　ThreadsPerChild是worker MPM中與性能相關最密切的指令。ThreadsPerChild的最大缺省值是64，如果負載較大，64也是不夠的。這時要顯式使用 ThreadLimit指令，它的最大缺省值是20000。上述兩個值位于源碼樹server/mpm/worker/worker.c中的以下兩行：

#define DEFAULT_THREAD_LIMIT 64
#define MAX_THREAD_LIMIT 20000



　　這兩行對應著ThreadsPerChild和ThreadLimit的限制數。最好在configure之前就把64改成所希望的值。注意，不要把這兩個值設得太高，超過系統的處理能力，從而因Apache不起動使系統很不穩定。

　　Worker模式下所能同時處理的請求總數是由子進程總數乘以ThreadsPerChild值決定的，應該大于等于MaxClients。如果負載很大，現有的子進程數不能滿足時，控制進程會派生新的子進程。默認最大的子進程總數是16，加大時也需要顯式聲明ServerLimit（最大值是20000）。這兩個值位于源碼樹server/mpm/worker/worker.c中的以下兩行：

#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 16
#define MAX_SERVER_LIMIT 20000



　　需要注意的是，如果顯式聲明了ServerLimit，那么它乘以ThreadsPerChild的值必須大于等于MaxClients，而且MaxClients必須是ThreadsPerChild的整數倍，否則Apache將會自動調節到一個相應值（可能是個非期望值）。下面是筆者的 worker配置段：

<IfModule worker.c>
StartServers 3
MaxClients 2000
ServerLimit 25
MinSpareThreads 50
MaxSpareThreads 200
ThreadLimit 200
ThreadsPerChild 100
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>



　　通過上面的敘述，可以了解到Apache 2.0中prefork和worker這兩個重要MPM的工作原理，并可根據實際情況來配置Apache相關的核心參數，以獲得最大的性能和穩定性。 



其它更詳細的寫以到http://httpd.apache.org/docs-2.0/

閱讀官方文件

serpron 回復于：2005-05-13 18:03:56

請問，如果apache2.0按默認安裝好后，如何轉為worker模式

goodloveboys 回復于：2005-05-13 18:08:59

MPM必須在編譯配置時進行選擇，并編譯到服務器中。 重新編譯吧

luo1110 回復于：2005-05-31 11:18:58

apache2.0好處就是多多，本人用2.0.52 http://www.eyelong.com/learn/web/cgi.htm

goodloveboys 回復于：2005-06-02 13:24:13

現在都2.0.54了最好用最新版,

sfz103 回復于：2005-07-04 14:25:24

我的APACHE2。54的，可以用了，但是都裝RESIN不行了，怎么辦??？你們有弄過嗎？

sfz103 回復于：2005-07-04 14:27:00

我的QQ是113339349，我已經弄了一個星期了，還是不行

小虎牙 回復于：2005-07-04 15:02:20

http://www.caucho.com/resin-3.0/install/cse-apache.xtp 先看看這個它的官方網站 如果再有什么不懂再發上來! 不過你要說得具體點喲不行是哪里不行?有錯誤是什么樣的錯誤這樣你得到的 答案會更快更準確!

initx 回復于：2005-07-20 12:48:07

我看到apache的官方主頁上提到 對linux系統試用的perfork.c 而對于windows系統試用的是wrok.c 如果是linux系統不需要調整work.c的吧

goodloveboys 回復于：2005-07-26 17:00:07

根據你的需要設整

softiger 回復于：2005-07-27 21:29:01

我執行netstat -an | grep -i "12.34.56.78:80" | awk '{print $6}' | sort | uniq -c | sort -n；發現TIME_OUT的比例非常大（100%）達到2000個以上，但系統感覺不是很慢，請問這是什么造成的呢？怎么調整？

原文轉自：http://www.kjueaiud.com