Apache prefork 和 worker 的区别（各种MPM）

wtxnpw

　　总的来说，要确定apache当前的MPM模式，可以执行(具体路径根据自己的apache安装路径情况确定)
　　/usr/local/apache2/bin/httpd -l
　　看compiled in modules中，是worker.c还是perfork.c ？如果改变MPM模式，可以看下面的介绍。
　　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。本文只是说明在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。
　　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。
　　进入httpd-2.0.45目录，运行以下代码：
　　$ ./configure --help|grep mpm
　　显示如下：
　　--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）。这个图是我的 ./httpd -l  命令的结果
　　再查看缺省生成的httpd.conf配置文件，里面包含如下配置段：
　　
　　StartServers 5
　　MinSpareServers 5
　　MaxSpareServers 10
　　MaxClients 150
　　MaxRequestsPerChild 0
　　
　　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：
　　
　　StartServers 10
　　MinSpareServers 10
　　MaxSpareServers 15
　　ServerLimit 2000
　　MaxClients 1000
　　MaxRequestsPerChild 10000
　　
　　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：

• define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256
  
• 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。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：
　　
　　StartServers 2
　　MaxClients 150
　　MinSpareThreads 25
　　MaxSpareThreads 75
　　ThreadsPerChild 25
　　MaxRequestsPerChild 0
　　
　　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：

• define DEFAULT_THREAD_LIMIT 64
  
• 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：

• define DEFAULT_SERVER_LIMIT 16
  
• 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：
　　
　　StartServers 3
　　MaxClients 2000
　　ServerLimit 25
　　MinSpareThreads 50
　　MaxSpareThreads 200
　　ThreadLimit 200
　　ThreadsPerChild 100
　　MaxRequestsPerChild 0
　　
　　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。
　　1：profork
　　工作原理：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。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。
　　优点：具有很强的自我调节能力，只需要很少的配置指令调整。
默认值说明MaxSpareServers10设置空闲子进程的最大数量。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。只有非常繁忙的机器才用设置这个值，不要设置的太大。MinSpareServers5空闲子进程的最小数量StartServers5设置了服务器启动时建立的子进程数量。因为子进程数量动态的取决于负载的轻重，所有一般没有必要调整这个参数 ServerLimit 最大200000，编译默认20000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。MaxClients256MaxClients 指令设置了允许同时伺服的最大接入请求数量。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候队列，直到达到ListenBacklog指令限制的最 大值为止。一旦一个链接被释放，队列中的请求将得到服务。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 。MaxRequestsPerChild10000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。　　2：worker
　　工作原理：每个进程可以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。每个子进程可 以建立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。
　　优点：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，是apache2.0后的发展趋势。

　　典型设置：
　　ServerLimit 16
　　StartServers 2
　　MaxClients 150
　　MinSpareThreads 25
　　MaxSpareThreads 75
　　ThreadsPerChild 25

默认值说明MaxSpareThreads250最大空闲线程数MinSpareThreads75最小空闲线程数StartServers3设置了服务器启动时建立的子进程数量。因为子进程数量动态的取决于负载的轻重，所有一般没有必要调整这个参数 ServerLimit 最大200000，编译默认20000只有需要将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。MaxClients50表示可以用于伺服客户端请求的最大线程数量。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。ThreadsPerChild25这 个指令设置了每个子进程建立的线程数。子进程在启动时建立这些线程后就不再建立新的线程了。如果使用一个类似于mpm_winnt只有一个子进程的 MPM，这个数值要足够大，以便可以处理可能的请求高峰。如果使用一个类似于worker有多个子进程的MPM，每个子进程所拥有的所有线程的总数要足够 大，以便可以处理可能的请求高峰。　　3：event
　　event多路处理模块(MPM)被设计成面向需要处理大量并发连接的场合(特别是在开启KeepAlive的场合)，它基于worker开发，并且配置 指令与worker完全相同。
　　要使用event MPM，你必须在配置脚本configure的命令行上使用–with-mpm=event选项。
　　该MPM依赖于APR用于线程同步的compare-and-swap原子操作，并且你还需要在configure命令行上使用–enable-  nonportable-atomics=yes选项。如果你为x86平台编译，那么最低要求i486以上的CPU支持；如果你为SPARC平台编译，那  么最低要求UltraSPARC芯片。因为更老的CPU不支持compare-and-swap原子操作。