Apache服務的安裝及工作模式介紹 (轉)
Apache服務的安裝及工作模式介紹
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Apache服務的安裝及工作模式介紹
原創warrent2019-10-10 22:58:54博主文章分類:企業架構©著作權
文章標籤apache服務的安裝apache的三種工作模式apache的工作模式優化文章分類其他伺服器閱讀數1480
博文大綱:
- 一、apache伺服器的安裝及功能介紹;
- 二、Apache服務的三種工作模式詳解;
- 三、修改apache的工作模式;
- 四、apache工作模式的優化與修改;
- 五、程序與執行緒的區別。
前言
我們都知道Linux上常見的web伺服器有:apache、nginx、tomcat!
其區別如下:
- apache:模組化伺服器,支援模組較多、採用servlet處理模型,同步阻塞模型,工作模式多變,對於高併發的場景處理速度會比較慢,執行穩定。
- nginx:輕量級web伺服器,自身支援模組較少,需要藉助第三方模組支援,採用epoll處理模型,非同步非阻塞型,適合高併發場景,配置簡單。
- tomcat:apache軟體基金會下開源的子專案,也稱為容器,主要處理java語言編寫的頁面,也可以處理html頁面,併發連線小。
那麼,這篇博文是來圍繞著apache伺服器來進行的。
一、apache伺服器的安裝及功能介紹
apache服務2.4版本功能介紹:
- MPM支援在執行時裝載,支援envet工作模式;
- 支援非同步讀寫;
- 每個模組可以指定輸出的日誌級別 ;
- 增強版的表示式分析器,通過正則匹配表示式,做動靜分離 .html .php;
- 請求配置:<if> <Elseif>;
- 毫秒級別的keep alive timeout;
- 支援FQDN的虛擬主機 FQDN:全球限定域名,可以通過host主機名來定義虛擬主機;
- 支援自定義變數;
相關概念,有所瞭解即可,下面開始安裝。
安裝前準備:
- 下載我提供的依賴包,並上傳至web伺服器。
- web伺服器為centos 7.X版本
1、開始安裝:
[root@apache ~]# rz #xshell中,使用rz命令將下載的tar包上傳至web伺服器 #以下是將所有原始碼包解壓縮 [root@apache ~]# tar zxf openssl-1.0.1u.tar.gz -C /usr/src [root@apache ~]# tar zxf pcre-8.39.tar.gz -C /usr/src [root@apache ~]# tar zxf zlib-1.2.8.tar.gz -C /usr/src [root@apache ~]# tar zxf httpd-2.4.23.tar.gz -C /usr/src [root@apache ~]# tar zxf apr-1.5.2.tar.gz -C /usr/src [root@apache ~]# tar zxf apr-util-1.5.4.tar.gz -C /usr/src #以下開始安裝apache所需依賴包 [root@apache ~]# cd /usr/src/apr-1.5.2/ [root@apache apr-1.5.2]# ./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install [root@apache apr-1.5.2]# cd ../apr-util-1.5.4/ [root@apache apr-util-1.5.4]# ./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr && make && make install [root@apache zlib-1.2.8]# cd ../zlib-1.2.8/ [root@apache zlib-1.2.8]# ./configure --prefix=/usr/local/zlib && make && make install [root@apache pcre-8.39]# cd ../pcre-8.39/ [root@apache pcre-8.39]# ./configure --prefix=/usr/local/pcre && make && make install [root@apache pcre-8.39]# cd ../openssl-1.0.1u/ [root@apache openssl-1.0.1u]# ./config -fPIC --prefix=/usr/local/openssl enable-shared && make && make install #依賴安裝完成後,開始安裝http服務 [root@apache openssl-1.0.1u]# cd ../httpd-2.4.23/ [root@apache httpd-2.4.23]# ./configure --prefix=/usr/local/http-2.4.23 --enable-so --enable-cgi --enable-cgid --enable-ssl --with-ssl=/usr/local/openssl --enable-rewrite --with-pcre=/usr/local/pcre --with-z=/usr/local/zlib --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr-util -enable-modules=most --enable-mods-shared=most --enable-mpms-shared=all --with-mpm=event --enable-proxy --enable-proxy-fcgi --enable-expires --enable-deflate && make && make install [root@apache httpd-2.4.23]# cd /usr/local/http-2.4.23/bin/ [root@apache bin]# ln -sf /usr/local/http-2.4.23/bin/* /usr/local/bin/ #將apache的命令做軟連結 [root@apache bin]# apachectl start #啟動apache服務,會提示以下資訊,無所謂的。 #若想解決,只需在apache的主配置檔案中新增域名即可 AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using fe80::c94:cd92:5c18:a1. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
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至此,apache的網頁就可以訪問了。
關於安裝apache服務時的配置項,相關解釋如下:
- –enable-so:開啟dos支援,可以在編譯完成後新增額外功能
- –enable-cgi:開啟cgi通用網管介面
- –enable-cgid:開啟cig通用網管介面管理程式
- –enable-ssl:http加密傳輸協議,支援https協議。
- –enable-rewrite:開啟地址重寫功能,用來實現防盜鏈
- –with-服務名稱=/PATH路徑:指定安裝時依賴服務的路徑
- –enable-mods-shared=most:在安裝的過程中安裝常用模組
- –enable-mpms-shared=all:安裝apache的所有工作模式
- –enable-proxy:開啟http代理功能
- –enable-proxy-fcgi:支援fastcgi快速通用閘道器介面的fcgi協議
- –enable-expires:支援快取功能
- –enable-deflate:支援壓縮功能
安裝至此就完成了,下面來談談apache服務的三種工作模式。
二、Apache服務的三種工作模式詳解
apache服務的三種工作模式為:
- prefork:預派生子程序;
- worker:多程序+多執行緒;
- event:多程序+多執行緒+epoll處理模型;
1、prefork工作模式:
prefork模式可以算是很古老但是很穩定的模式。apache在剛啟動時,就預派生fork一些子程序(預設為5個),每個子程序只有一個執行緒,然後等待請求進來,並且總是試圖保持一些空閒的子程序,之所以這樣做,是為了減少頻繁建立和銷燬程序的開銷。每個子程序中只有一個執行緒,在一個時間點內,一個執行緒只能處理一個請求。
在Unix系統中,父程序通常以root身份執行以便繫結80埠,而apache產生的子程序通常以一個低特權的使用者執行。執行子程序的使用者必須要對它服務的內容有讀取的許可權,但是對服務內容之外的其他資源必須擁有儘可能少的許可權。
prefork模式的優缺點比較:
- 優點:成熟,相容所有新老模組。程序之間完全獨立,使得它非常穩定。同時,不需要擔心執行緒安全的問題。(我們常用的mod_php,PHP的拓展不需要支援執行緒安全,prefork這個模式非常安全)。
- 缺點:一個程序相對佔用更多的系統資源,消耗更多的記憶體。而且,它並不擅長處理高併發請求,在這種場景下,它會將請求放進佇列中,一直等到有可用程序,請求才會被處理。
總結:prefork工作模式,效率最高,但是記憶體使用較大,不擅長處理高併發的場景。
2、worker工作模式
worker模式比起prefork模式,是使用了多程序+多執行緒的模式。它也預先fork了幾個子程序(數量比較少),每個子程序能夠生成一些服務執行緒和一個監聽執行緒,該監聽執行緒接入請求並將其傳遞給服務執行緒處理和應答。
執行緒比起程序會更輕量,因為執行緒通常會共享父程序的記憶體空間,因此,記憶體的佔用會減少一些,在高併發的場景下,表現得比 prefork模式好。
worker模式的多程序+多執行緒模式中,各個程序之間都是獨立的,如果某個執行緒出現異常,受影響的只是Apache的一部分服務,而不是整個服務。其他程序仍然可以工作。
worker模式的優缺點比較:
- 優點:佔據更少的記憶體,高併發下表現更優秀。
- 缺點:必須考慮執行緒安全的問題,因為多個子執行緒是共享父程序的記憶體地址的。如果使用keep-alive的長連線方式,也許中間幾乎沒有請求,這時就會發生阻塞,執行緒被掛起,需要一直等待到超時才會被釋放。如果過多的執行緒,被這樣佔據,也會導致在高併發場景下的無服務執行緒可用。(該問題在prefork模式下,同樣會發生)
3、event工作模式
這個是 Apache中最新的模式,在現在版本里的已經是穩定可用的模式。它和 worker模式很像,最大的區別在於,它解決了 keep-alive 場景下 ,長期被佔用的執行緒的資源浪費問題(某些執行緒因為被keep-alive,掛在那裡等待,中間幾乎沒有請求過來,一直等到超時)。
event工作模式中,會有一個專門的執行緒來管理這些keep-alive型別的執行緒,當有真實請求過來的時候,將請求傳遞給服務執行緒,執行完畢後,又允許它釋放。這樣,一個執行緒就能處理幾個請求了,實現了非同步非阻塞。
event 工作模式在遇到某些不相容的模組時,會失效,將會回退到worker模式,一個工作執行緒處理一個請求。官方自帶的模組,全部是支援event 的。
注意一點,event MPM需要Linux系統(Linux 2.6+)對Epoll的支援,才能啟用。
還有,需要補充的是HTTPS的連線(SSL),它的執行模式仍然是類似worker的方式,執行緒會被一直佔用,直到連線關閉。
三、修改apache的工作模式
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -M #檢視apache載入的模組
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -V #檢視apache的工作模式
..............#省略部分內容
Server's Module Magic Number: 20120211:61
Server loaded: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Compiled using: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Architecture: 64-bit
Server MPM: event #這行便是它的工作模式
threaded: yes (fixed thread count)
forked: yes (variable process count)
..............#省略部分內容
[root@apache bin]# cd /usr/local/http-2.4.23/conf/ #切換至指定目錄
[root@apache conf]# vim httpd.conf
..............#省略部分內容
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此,去除開頭的註釋符號
..............#省略部分內容
LoadModule mpm_event_module modules/mod_mpm_event.so
#LoadModule mpm_prefork_module modules/mod_mpm_prefork.so
#LoadModule mpm_worker_module modules/mod_mpm_worker.so #定位worker至此行
#上面三行就是就是apache服務的三種工作模式,需要那種工作模式,只需要將原來的工作模式註釋掉
#然後將所需要的工作模式那行去掉註釋符號,然後再啟動服務即可(注意是啟動,不是重啟)
..............#省略部分內容
#如,我現在將其改為worker工作模式,那麼,配置如下:
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此,去除開頭的註釋符號
..............#省略部分內容
#LoadModule mpm_event_module modules/mod_mpm_event.so
#LoadModule mpm_prefork_module modules/mod_mpm_prefork.so
LoadModule mpm_worker_module modules/mod_mpm_worker.so
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd restart #重啟時,可能會提示以下資訊,是因為域名的原因,不礙事
AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using fe80::c94:cd92:5c18:a1. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
#若想要解決那些提示資訊,可以開啟apache的主配置檔案進行更改:
[root@apache conf]# pwd #確定當前路徑
/usr/local/http-2.4.23/conf
[root@apache conf]# vim httpd.conf #開啟檔案,更改下面的那行,其為本機IP,若有域名,可以直接寫域名
ServerName 192.168.20.4 #去掉開頭的註釋符號
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd -V #再次檢視apache的工作模式
Server version: Apache/2.4.23 (Unix)
Server built: Oct 10 2019 20:52:01
Server's Module Magic Number: 20120211:61
Server loaded: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Compiled using: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Architecture: 64-bit
Server MPM: worker #可以發現更改生效了
..............#省略部分內容
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四、apache工作模式的優化與修改
在上面改工作模式,其實是呼叫了別的地方的配置檔案,其呼叫的配置檔案就是conf/extra/httpd-mpm.conf,這也就是為什麼在上面更改工作模式時,需要先去掉Include conf/extra/httpd-mpm.conf 這行的註釋了,就是為了呼叫這個配置檔案。
[root@apache conf]# cat extra/httpd-mpm.conf | egrep -v '^#|^$' #檢視其檔案內容,並且過濾掉註釋及空行
<IfModule !mpm_netware_module>
PidFile "logs/httpd.pid"
</IfModule>
<IfModule mpm_prefork_module> <!--這就是prefork工作模式的引數-->
StartServers 5 <!--apache啟動時預設開啟的子程序數-->
MinSpareServers 5 <!--最小的閒置子程序數-->
MaxSpareServers 10 <!--最大的閒置子程序數-->
MaxRequestWorkers 250
<!--
MaxRequestWorkers最為重要,它設定了允許同時的最大接入請求數量。任何超過
MaxRequestWorkers限制的請求將進入等候佇列,在apache2.3.1版本
MaxRequestWorkers被稱為MaxClients,現在仍支援此名字
-->
MaxConnectionsPerChild 0
<!--
MaxConnectionsPerChild設定的是每個子程序可處理的請求數,每個子程序在處理了
“MaxConnectionsPerChild”個請求後將自動銷燬。0表示無限制,即子程序永不銷燬。
雖然預設設為 0 可以使每個子程序處理更多的請求,但如果設成非零值也有兩點重要的好處:
1、可防止意外的記憶體洩漏。
2、在伺服器負載下降的時侯會自動減少子程序數。因此,可根據伺服器的負載來調整這個值。
在 Apache2.3.9 之前稱之為 MaxRequestsPerChild。
-->
<!--prefork控制程序在最初建立“StartServers”個子程序後,為了滿足“MinSpareServers”
設定的需要建立一個程序,等待一秒鐘,繼續建立兩個,再等待一秒鐘,繼續建立四個....
如此按照此等級增加建立的程序數,最多達每秒鐘32個,直到滿足MinSpareServers設定
的值為止。這種模式 可以不必在請求到來時再產生新的程序,從而減小了系統開銷以增加效能。
MaxSpareServers 設定了最大的空閒程序數,如果空閒程序數大於這個 值,Apache 會自動
kill掉一些多餘程序。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。-->
</IfModule>
<IfModule mpm_worker_module> <!--這是worker工作模式的引數-->
StartServers 3 <!--apache啟動時預設開始的子程序數-->
MinSpareThreads 75 <!--最小空閒數量的工作執行緒-->
MaxSpareThreads 250 <!--最大空閒數量的工作執行緒-->
ThreadsPerChild 25 <!--每個子程序產生的執行緒數量-->
MaxRequestWorkers 400 <!--與prefork模式相同-->
MaxConnectionsPerChild 0 <!--與prefork模式相同-->
</IfModule>
<IfModule mpm_event_module>
<!--這是event工作模式的引數,每個配置項的含義與worker基本相似-->
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<!--以下內容暫時不用看-->
<IfModule mpm_netware_module>
ThreadStackSize 65536
StartThreads 250
MinSpareThreads 25
MaxSpareThreads 250
MaxThreads 1000
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule mpm_mpmt_os2_module>
StartServers 2
MinSpareThreads 5
MaxSpareThreads 10
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule mpm_winnt_module>
ThreadsPerChild 150
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule !mpm_netware_module>
MaxMemFree 2048
</IfModule>
<IfModule mpm_netware_module>
MaxMemFree 100
</IfModule>
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由於上述配置檔案解釋起來過於繁瑣,這裡附加一張圖,可以參考此圖來更改上述配置:
現在我這裡的工作模式為worker,可以更改其上述的配置項,以便優化其效能,更改如下(我會故意更改的值超出其範圍,製造錯誤,並且寫出其錯誤解決方案):
[root@apache extra]# pwd <!--確定當前路徑-->
/usr/local/http-2.4.23/conf/extra
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯該檔案,更改如下-->
<IfModule mpm_worker_module> <!--就更改worker模組-->
StartServers 5
MinSpareThreads 150
MaxSpareThreads 200001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重啟服務-->
[root@apache extra]# ps -ef | grep httpd | wc -l
8 <!--共8行,其中一個是主程序,還有一個是不相干的,所以要減2,就是說,有6個子程序,
而配置檔案中定義的每個子程序有25個執行緒,也就滿足了最小空閒執行緒150,若將最小空閒
子程序項改為200,那麼重啟後,等待1秒左右,就會發現又多了兩個子程序,以便滿足最小空閒子程序-->
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在上面的配置中雖然MaxSpareThreads的值為200001(肯定超過了它的最大範圍),但重啟時還是沒有報錯,原因就是MaxRequestWorkers的值還是400,這個值生效了,攔截了MaxSpareThreads的值,所以沒有報錯,那麼接下來再將其更改如下:
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯配置檔案,將值都修改的大些-->
<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 300
MinSpareThreads 200
MaxSpareThreads 2000001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 200001 <!--將此處的值也修改的大點-->
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重啟服務,會提示以下資訊-->
AH00316: WARNING: MaxRequestWorkers of 200001 is not an integer multiple of ThreadsPerChild of 25, decreasing to nearest multiple 200000, for a maximum of 8000 servers.
AH00318: WARNING: MaxRequestWorkers of 200000 would require 8000 servers and would exceed ServerLimit of 16, decreasing to 400. To increase, please see the ServerLimit directive.
<!--翻譯如下:AH00316:警告:MaxRequestWorkers的200001不是ThreadsPerChild的25的整數倍,減少到最近的200000的倍數,最多8000個伺服器。
AH00318:警告:MaxRequestWorkers的200000將需要8000個伺服器,將超過伺服器限制16,減少到400。要增加,請參閱ServerLimit指令。-->
<!--根據提示資訊,需要進行以下更改-->
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯配置檔案,更改如下-->
<IfModule mpm_worker_module>
ServerLimit 2000
StartServers 80
MinSpareThreads 200
MaxSpareThreads 2000
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 2000
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--再次重啟,就沒有那些提示資訊了-->
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在上面的配置項中,各個配置項的值都是有預設的限制的,若想改變其限制,則需要在配置項的上一行增加ServerLimit配置項,而且ServerLimit配置項也是有最大限制的,若要修改各種值,建議仔細閱讀下面的內容,再進行更改。
- worker 由主控制程序生成“StartServers”個子程序,每個子程序中包含固定的ThreadsPerChild 執行緒數,各個執行緒獨立地處理請求。同樣, 為了不在請求到來時再生成執行緒,MinSpareThreads 和 MaxSpareThreads 設定了最少和最多的空閒執行緒數。而 MaxRequestWorkers 設定了同時連入的 clients 最大總數。如果現有子程序中的執行緒總數不能滿足負載,控制程序將派生新的子程序MinSpareThreads 和 MaxSpareThreads 的最大預設值分別是 75 和 250。這兩個引數對 Apache的效能影響並不大,可以按照實際情況相應調節 。
- ThreadsPerChild 是 worker MPM 中與效能相關最密切的指令。ThreadsPerChild 的最大預設值是 64,如果負載較大,64 也是不夠的。這時要顯式使用 ThreadLimit 指令,它的最大預設值是 20000。
- Worker 模式下所能同時處理的請求總數是由子程序總數乘以 ThreadsPerChild 值決定的,應該大於等MaxRequestWorkers。如果負載很大,現有的子程序數不能滿足時,控制程序會派生新的子程序。預設最大的子程序總數是 16,加大時 也需要顯式宣告 ServerLimit(系統配置的最大程序數量,最大值是20000)。需要注意的是,如果顯式聲明瞭 ServerLimit,那麼它乘以 ThreadsPerChild的值必須大於等於MaxRequestWorkers,而且MaxRequestWorkers必須是 ThreadsPerChild 的整數倍,否則 Apache 將會自動調節到一個相應值。
五、程序與執行緒的區別
執行緒就是指程序內的一個執行單元,也是程序內的可排程實體。
與程序的區別:
- 地址空間:程序內的一個執行單元;程序至少有一個執行緒;它們共享程序的地址空間;而程序有自己獨立的地址空間;
- 資源擁有:程序是資源分配和擁有的單位,同一個程序內的執行緒共享程序的資源;
- 執行緒是處理器排程的基本單位,但程序不是;
- 二者均可併發執行;
程序和執行緒都是由作業系統所體會的程式執行的基本單元,系統利用該基本單元實現系統對應用的併發性。
程序和執行緒的區別在於:
簡而言之,一個程式至少有一個程序,一個程序至少有一個執行緒。
執行緒的劃分尺度小於程序,使得多執行緒程式的併發性高。
另外,程序在執行過程中擁有獨立的記憶體單元,而多個執行緒共享記憶體,從而極大地提高了程
序的執行效率。
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