Apache 工作的三种模式:Prefork、Worker、Event

Apache 的三种工作模式(Prefork、Worker、Event)

Web服务器Apache目前一共有三种稳定的MPM(Multi-Processing Module,多进程处理模块)模式。

它们分别是prefork,worker、event,它们同时也代表这Apache的演变和发展。

本文原文转自米扑博客:Apache 工作的三种模式:Prefork、Worker、Event

如何查看我们的Apache的工作模式呢?可以使用httpd -V 命令查看,如我安装的Apache 2.4版本。

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# httpd -V Server version: Apache/2.4.34 (Unix) Server built:   Aug  2 2018 19:44:29 Server's Module Magic Number: 20120211:79 Server loaded:  APR 1.6.3, APR-UTIL 1.6.1 Compiled using: APR 1.6.3, APR-UTIL 1.6.1 Architecture:   64-bit Server MPM:     event   threaded:     yes (fixed thread count)     forked:     yes (variable process count)

或者,更直接的命令 httpd -l 或 apachectl -V | grep -i mpm

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# httpd -l Compiled in modules:   core.c   mod_so.c   http_core.c   event.c # apachectl -V | grep -i mpm Server MPM:     event

这里使用的是event模式,在apache的早期版本2.0默认prefork,2.2版本是worker,2.4版本是event,详见米扑博客:Apache 服务器负载低访问慢的原因分析和优化方案

在configure配置编译参数的时候,可以使用--with-mpm=prefork|worker|event 来指定编译为那一种MPM,当然也可以用编译为三种都支持:--enable-mpms-shared=all,这样在编译的时候会在modules目录下自动编译出三个MPM文件的so,然后通过修改httpd.conf配置文件更改MPM

1、Prefork MPM

Prefork MPM实现了一个非线程的、预派生的web服务器。它在Apache启动之初,就先预派生一些子进程,然后等待连接;可以减少频繁创建和销毁进程的开销,每个子进程只有一个线程,在一个时间点内,只能处理一个请求。这是一个成熟稳定,可以兼容新老模块,也不需要担心线程安全问题,但是一个进程相对占用资源,消耗大量内存,不擅长处理高并发的场景。

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式:

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<IfModule mpm_prefork_module>      StartServers 5      MinSpareServers 5      MaxSpareServers 10      MaxRequestWorkers 250      MaxConnectionsPerChild 1000  </IfModule>

StartServers    服务器启动时建立的子进程数量,prefork默认是5,

MinSpareServers   空闲子进程的最小数量,默认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    空闲子进程的最大数量,默认10;如果当前有超过MaxSpareServers数量的空闲子进程,那么父进程会杀死多余的子进程。次参数也不需要设置太大,如果你将其设置比MinSpareServers 小,Apache会自动将其修改为MinSpareServers +1的数量。

MaxRequestWorkers   限定服务器同一时间内客户端最大接入的请求数量,默认是256;任何超过了MaxRequestWorkers限制的请求都要进入等待队列,一旦一个个连接被释放,队列中的请求才将得到服务,如果要增大这个数值,必须先增大ServerLimit。在Apache2.3.1版本之前这参数MaxRequestWorkers被称为MaxClients

MaxConnectionsPerChild   每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量,如果请求总数已经达到这个数值,子进程将会结束,如果设置为0,子进程将永远不会结束。在Apache2.3.9之前称之为MaxRequestsPerChild

这里建议设置为非零,注意原因: 

1)能够防止(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(重生的机会)。

2、Worker MPM

和prefork模式相比,worker使用了多进程和多线程的混合模式,worker模式也同样会先预派生一些子进程,然后每个子进程创建一些线程,同时包括一个监听线程,每个请求过来会被分配到一个线程来服务。线程比起进程会更轻量,因为线程是通过共享父进程的内存空间,因此,内存的占用会减少一些,在高并发的场景下会比prefork有更多可用的线程,表现会更优秀一些;另外,如果一个线程出现了问题也会导致同一进程下的线程出现问题,如果是多个线程出现问题,也只是影响Apache的一部分,而不是全部。由于用到多进程多线程,需要考虑到线程的安全了,在使用keep-alive长连接的时候,某个线程会一直被占用,即使中间没有请求,需要等待到超时才会被释放(该问题在prefork模式下也存在)。

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式:

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<IfModule mpm_worker_module>      StartServers 3      ServerLimit 16      MinSpareThreads 75      MaxSpareThreads 250      ThreadsPerChild 25      MaxRequestWorkers 400      MaxConnectionsPerChild 1000  </IfModule>

配置参数解释:

StartServers   服务器启动时建立的子进程数量,在workers模式下默认是3.

ServerLimit   系统配置的最大进程数量,默认不显示,自己添加上

MinSpareThreads   空闲子进程的最小数量,默认75

MaxSpareThreads    空闲子进程的最大数量,默认250

ThreadsPerChild    每个子进程产生的线程数量,默认是64

MaxRequestWorkers / MaxClients   限定服务器同一时间内客户端最大接入的请求数量.

MaxConnectionsPerChild   每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量,如果请求总数已经达到这个数值,子进程将会结束,如果设置为0,子进程将永远不会结束。在Apache2.3.9之前称之为MaxRequestsPerChild

这里建议设置为非零,注意原因:

1)能够防止(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(重生的机会)。

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MaxRequestWorkers

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ServerLimit 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)。

需要注意的是,如果显式声明了ServerLimit,那么它乘以 MaxRequestWorkers必须是hreadsPerChild的整数倍,否则 Apache将会自动调节到一个相应值。

3、Event MPM

这是Apache最新的工作模式,它和worker模式很像,不同的是在于它解决了keep-alive长连接的时候占用线程资源被浪费的问题,在event工作模式中,会有一些专门的线程用来管理这些keep-alive类型的线程,当有真实请求过来的时候,将请求传递给服务器的线程,执行完毕后,又允许它释放。这增强了在高并发场景下的请求处理。

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式:

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<IfModule mpm_event_module>      StartServers 3      ServerLimit 16      MinSpareThreads 75      MaxSpareThreads 250      ThreadsPerChild 25      MaxRequestWorkers 400      MaxConnectionsPerChild 1000  </IfModule>

event 模式与 worker 模式完全一样,参考 worker 模式参数即可,这里不再重复。

Apache httpd 能更好的为有特殊要求的站点定制。

例如,要求更高伸缩性的站点可以选择使用线程的 MPM,即 worker 或 event; 需要可靠性或者与旧软件兼容的站点可以使用 prefork。

常见问题

查看apache的error日志,可以发现许多系统运行中的问题。

server reached MaxRequestWorkers setting

[mpm_prefork:error] [pid 1134] AH00161: server reached MaxRequestWorkers setting, consider raising the MaxRequestWorkers setting

进程或者线程数目达到了MaxRequestWorkers,可以考虑增加这个值,当然先考虑增加硬件,如内存大小、CPU、SSD硬盘等。

scoreboard is full

[mpm_event:error] [pid 7555:tid 140058436118400] AH00485: scoreboard is full, not at MaxRequestWorkers

这个问题好像是apache2自带的bug,我们无力解决。好在这个问题一般只会影响单个线程,所以暂时可以忍。

StackOverflow: Scoreboard is full,not at MaxRequestWorkers

1、I had this same problem. I tried different Apache versions and MPMs. I seem to get this alot with MPM Worker. Also error does not reoccur using Apache 2.2.2,Are you using cPanel? IF so try /upcp --force and increase StartServers to a higher amount like 50 as that's all I did to get this error away.

2、Try EnableMMAP Off in 00_default_settings.conf

apache 主要版本有:

参考:https://httpd.apache.org/docs/

关于 Apache 配置优化,请参见米扑博客:Apache 服务器负载低访问慢的原因分析和优化方案

参考推荐

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Apache 服务器负载低访问慢的原因分析和优化方案

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