Apache服務的安裝及工做模式介紹

時間 2019-11-05

原文原文鏈接

博文大綱：php

1、apache服務器的安裝及功能介紹；

2、Apache服務的三種工做模式詳解；

3、修改apache的工做模式；

4、apache工做模式的優化與修改；

5、進程與線程的區別。

前言html

咱們都知道Linux上常見的web服務器有：apache、nginx、tomcat！java

其區別以下：nginx

apache：模塊化服務器，支持模塊較多、採用servlet處理模型，同步阻塞模型，工做模式多變，對於高併發的場景處理速度會比較慢，運行穩定。

nginx：輕量級web服務器，自身支持模塊較少，須要藉助第三方模塊支持，採用epoll處理模型，異步非阻塞型，適合高併發場景，配置簡單。

tomcat：apache軟件基金會下開源的子項目，也稱爲容器，主要處理java語言編寫的頁面，也能夠處理html頁面，併發鏈接小。

那麼，這篇博文是來圍繞着apache服務器來進行的。web

1、apache服務器的安裝及功能介紹

apache服務2.4版本功能介紹：shell

MPM支持在運行時裝載，支持envet工做模式；

支持異步讀寫；

每一個模塊能夠指定輸出的日誌級別；

加強版的表達式分析器，經過正則匹配表達式，作動靜分離 .html .php；

請求配置：<if> <Elseif>；

毫秒級別的keep alive timeout；

支持FQDN的虛擬主機 FQDN：全球限定域名，能夠經過host主機名來定義虛擬主機；

支持自定義變量；

相關概念，有所瞭解便可，下面開始安裝。apache

安裝前準備：vim

下載我提供的依賴包，並上傳至web服務器。

web服務器爲centos 7.X版本

一、開始安裝：

[root@apache ~]# rz           #xshell中，使用rz命令將下載的tar包上傳至web服務器
#如下是將全部源碼包解壓縮
[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
#如下開始安裝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的命令作軟連接
[root@apache bin]# apachectl start            #啓動apache服務，會提示如下信息，無所謂的。
#若想解決，只需在apache的主配置文件中添加域名便可
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

至此，apache的網頁就能夠訪問了。centos

關於安裝apache服務時的配置項，相關解釋以下：緩存

--enable-so：打開dos支持，能夠在編譯完成後添加額外功能

--enable-cgi：開啓cgi通用網管接口

--enable-cgid：開啓cig通用網管接口管理程序

--enable-ssl：http加密傳輸協議，支持https協議。

--enable-rewrite：開啓地址重寫功能，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：在安裝的過程當中安裝經常使用模塊

--enable-mpms-shared=all：安裝apache的全部工做模式

--enable-proxy：開啓http代理功能

--enable-proxy-fcgi：支持fastcgi快速通用網關接口的fcgi協議

--enable-expires：支持緩存功能

--enable-deflate：支持壓縮功能

安裝至此就完成了，下面來談談apache服務的三種工做模式。

2、Apache服務的三種工做模式詳解

apache服務的三種工做模式爲：

prefork：預派生子進程；

worker：多進程+多線程；

event：多進程+多線程+epoll處理模型；

一、prefork工做模式：

prefork模式能夠算是很古老可是很穩定的模式。apache在剛啓動時，就預派生fork一些子進程（默認爲5個），每一個子進程只有一個線程，而後等待請求進來，而且老是試圖保持一些空閒的子進程，之因此這樣作，是爲了減小頻繁建立和銷燬進程的開銷。每一個子進程中只有一個線程，在一個時間點內，一個線程只能處理一個請求。

在Unix系統中，父進程一般以root身份運行以便綁定80端口，而apache產生的子進程一般以一個低特權的用戶運行。運行子進程的用戶必需要對它服務的內容有讀取的權限，可是對服務內容以外的其餘資源必須擁有儘量少的權限。

prefork模式的優缺點比較：

優勢：成熟，兼容全部新老模塊。進程之間徹底獨立，使得它很是穩定。同時，不須要擔憂線程安全的問題。（咱們經常使用的mod_php，PHP的拓展不須要支持線程安全，prefork這個模式很是安全）。

缺點：一個進程相對佔用更多的系統資源，消耗更多的內存。並且，它並不擅長處理高併發請求，在這種場景下，它會將請求放進隊列中，一直等到有可用進程，請求才會被處理。
總結：prefork工做模式，效率最高，可是內存使用較大，不擅長處理高併發的場景。

二、worker工做模式

worker模式比起prefork模式，是使用了多進程+多線程的模式。它也預先fork了幾個子進程（數量比較少），每一個子進程可以生成一些服務線程和一個監聽線程，該監聽線程接入請求並將其傳遞給服務線程處理和應答。

線程比起進程會更輕量，由於線程一般會共享父進程的內存空間，所以，內存的佔用會減小一些，在高併發的場景下，表現得比 prefork模式好。

worker模式的多進程+多線程模式中，各個進程之間都是獨立的，若是某個線程出現異常，受影響的只是Apache的一部分服務，而不是整個服務。其餘進程仍然能夠工做。

worker模式的優缺點比較：

優勢：佔據更少的內存，高併發下表現更優秀。

缺點：必須考慮線程安全的問題，由於多個子線程是共享父進程的內存地址的。若是使用keep-alive的長鏈接方式，也許中間幾乎沒有請求，這時就會發生阻塞，線程被掛起，須要一直等待到超時纔會被釋放。若是過多的線程，被這樣佔據，也會致使在高併發場景下的無服務線程可用。（該問題在prefork模式下，一樣會發生）

三、event工做模式

這個是 Apache中最新的模式，在如今版本里的已是穩定可用的模式。它和 worker模式很像，最大的區別在於，它解決了 keep-alive 場景下，長期被佔用的線程的資源浪費問題（某些線程由於被keep-alive，掛在那裏等待，中間幾乎沒有請求過來，一直等到超時）。

event工做模式中，會有一個專門的線程來管理這些keep-alive類型的線程，當有真實請求過來的時候，將請求傳遞給服務線程，執行完畢後，又容許它釋放。這樣，一個線程就能處理幾個請求了，實現了異步非阻塞。

event 工做模式在遇到某些不兼容的模塊時，會失效，將會回退到worker模式，一個工做線程處理一個請求。官方自帶的模塊，所有是支持event 的。

注意一點，event MPM須要Linux系統（Linux 2.6+）對Epoll的支持，才能啓用。

還有，須要補充的是HTTPS的鏈接（SSL），它的運行模式仍然是相似worker的方式，線程會被一直佔用，直到鏈接關閉。

3、修改apache的工做模式

[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -M      #查看apache加載的模塊
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -V         #查看apache的工做模式
            ..............#省略部份內容
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             #這行即是它的工做模式
  threaded:     yes (fixed thread count)
    forked:     yes (variable process count)
            ..............#省略部份內容
[root@apache bin]# cd /usr/local/http-2.4.23/conf/     #切換至指定目錄
[root@apache conf]# vim httpd.conf
            ..............#省略部份內容
Include conf/extra/httpd-mpm.conf     #定位httpd-mpm到此，去除開頭的註釋符號
            ..............#省略部份內容
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服務的三種工做模式，須要那種工做模式，只須要將原來的工做模式註釋掉
#而後將所須要的工做模式那行去掉註釋符號，而後再啓動服務便可（注意是啓動，不是重啓）

            ..............#省略部份內容
#如，我如今將其改成worker工做模式，那麼，配置以下：
Include conf/extra/httpd-mpm.conf     #定位httpd-mpm到此，去除開頭的註釋符號
            ..............#省略部份內容
#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     #重啓時，可能會提示如下信息，是由於域名的緣由，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信息，能夠打開apache的主配置文件進行更改：
[root@apache conf]# pwd        #肯定當前路徑
/usr/local/http-2.4.23/conf
[root@apache conf]# vim httpd.conf      #打開文件，更改下面的那行，其爲本機IP，如有域名，能夠直接寫域名
ServerName 192.168.20.4        #去掉開頭的註釋符號
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd -V            #再次查看apache的工做模式
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           #能夠發現更改生效了
            ..............#省略部份內容

4、apache工做模式的優化與修改

在上面改工做模式，實際上是調用了別的地方的配置文件，其調用的配置文件就是conf/extra/httpd-mpm.conf，這也就是爲何在上面更改工做模式時，須要先去掉Include conf/extra/httpd-mpm.conf 這行的註釋了，就是爲了調用這個配置文件。

[root@apache conf]# cat extra/httpd-mpm.conf | egrep -v '^#|^$'   #查看其文件內容，而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工做模式的參數-->
    StartServers             5        <!--apache啓動時默認開啓的子進程數-->
    MinSpareServers          5    <!--最小的閒置子進程數-->
    MaxSpareServers         10  <!--最大的閒置子進程數-->
    MaxRequestWorkers      250
         <!-- 
         MaxRequestWorkers最爲重要，它設置了容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隊列，在apache2.3.1版本
         MaxRequestWorkers被稱爲MaxClients，如今仍支持此名字
         -->
    MaxConnectionsPerChild   0
     <!--
     MaxConnectionsPerChild設置的是每一個子進程可處理的請求數，每一個子進程在處理了
     「MaxConnectionsPerChild」個請求後將自動銷燬。0表示無限制，即子進程永不銷燬。
     雖然缺省設爲 0 可使每一個子進程處理更多的請求，但若是設成非零值也有兩點重要的好處：
     一、可防止意外的內存泄漏。
     二、在服務器負載降低的時侯會自動減小子進程數。所以，可根據服務器的負載來調整這個值。
     在 Apache2.3.9 以前稱之爲 MaxRequestsPerChild。
     -->
     <!--prefork控制進程在最初創建「StartServers」個子進程後，爲了知足「MinSpareServers」
     設置的須要建立一個進程，等待一秒鐘，繼續建立兩個，再等待一秒鐘，繼續建立四個....
     如此按照此等級增長建立的進程數，最多達每秒鐘32個，直到知足MinSpareServers設置
     的值爲止。這種模式 能夠沒必要在請求到來時再產生新的進程，從而減少了系統開銷以增長性能。
MaxSpareServers 設置了最大的空閒進程數，若是空閒進程數大於這個 值，Apache 會自動 
kill掉一些多餘進程。這個值不要設得過大，但若是設的值比 MinSpareServers 小，Apache 
會自動把其調整爲 MinSpareServers+1。若是站點負載較大，
可考慮同時加大MinSpareServers 和MaxSpareServers。-->
</IfModule>
<IfModule mpm_worker_module>    <!--這是worker工做模式的參數-->
    StartServers             3   <!--apache啓動時默認開始的子進程數-->
    MinSpareThreads         75   <!--最小空閒數量的工做線程-->
    MaxSpareThreads        250    <!--最大空閒數量的工做線程-->
    ThreadsPerChild         25  <!--每一個子進程產生的線程數量-->
    MaxRequestWorkers      400   <!--與prefork模式相同-->
    MaxConnectionsPerChild   0   <!--與prefork模式相同-->
</IfModule>
<IfModule mpm_event_module>    
<!--這是event工做模式的參數，每一個配置項的含義與worker基本類似-->
    StartServers             3
    MinSpareThreads         75
    MaxSpareThreads        250
    ThreadsPerChild         25
    MaxRequestWorkers      400
    MaxConnectionsPerChild   0
</IfModule>
<!--如下內容暫時不用看-->
<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>

因爲上述配置文件解釋起來過於繁瑣，這裏附加一張圖，能夠參考此圖來更改上述配置：

如今我這裏的工做模式爲worker，能夠更改其上述的配置項，以便優化其性能，更改以下（我會故意更改的值超出其範圍，製造錯誤，而且寫出其錯誤解決方案）：

[root@apache extra]# pwd     <!--肯定當前路徑-->
/usr/local/http-2.4.23/conf/extra
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf    <!--編輯該文件，更改以下-->
<IfModule mpm_worker_module>     <!--就更改worker模塊-->
    StartServers             5
    MinSpareThreads         150
    MaxSpareThreads        200001
    ThreadsPerChild         25
    MaxRequestWorkers      400
    MaxConnectionsPerChild   0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart         <!--重啓服務-->
[root@apache extra]# ps -ef | grep httpd | wc -l   
8    <!--共8行，其中一個是主進程，還有一個是不相干的，因此要減2，就是說，有6個子進程，
而配置文件中定義的每一個子進程有25個線程，也就知足了最小空閒線程150，若將最小空閒
子進程項改成200，那麼重啓後，等待1秒左右，就會發現又多了兩個子進程，以便知足最小空閒子進程-->

在上面的配置中雖然MaxSpareThreads的值爲200001（確定超過了它的最大範圍），但重啓時仍是沒有報錯，緣由就是MaxRequestWorkers的值仍是400，這個值生效了，攔截了MaxSpareThreads的值，因此沒有報錯，那麼接下來再將其更改以下：

[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf      <!--編輯配置文件，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     <!--重啓服務，會提示如下信息-->
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.
<!--翻譯以下：AH00316:警告:MaxRequestWorkers的200001不是ThreadsPerChild的25的整數倍，減小到最近的200000的倍數，最多8000個服務器。
AH00318:警告:MaxRequestWorkers的200000將須要8000個服務器，將超過服務器限制16，減小到400。要增長，請參閱ServerLimit指令。-->
<!--根據提示信息，須要進行如下更改-->
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf       <!--編輯配置文件,更改以下-->
<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      <!--再次重啓，就沒有那些提示信息了-->

在上面的配置項中，各個配置項的值都是有默認的限制的，若想改變其限制，則須要在配置項的上一行增長ServerLimit配置項，並且ServerLimit配置項也是有最大限制的，若要修改各類值，建議仔細閱讀下面的內容，再進行更改。

worker 由主控制進程生成「StartServers」個子進程，每一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。一樣，爲了避免在請求到來時再生成線程，MinSpareThreads 和 MaxSpareThreads 設置了最少和最多的空閒線程數。而 MaxRequestWorkers 設置了同時連入的 clients 最大總數。若是現有子進程中的線程總數不能知足負載，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的性能影響並不大，能夠按照實際狀況相應調節。
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，若是負載較大，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。
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，應該大於等MaxRequestWorkers。若是負載很大，現有的子進程數不能知足時，控制進程會派生新的子進程。默認最大的子進程總數是 16，加大時也須要顯式聲明 ServerLimit（系統配置的最大進程數量，最大值是20000）。須要注意的是，若是顯式聲明瞭 ServerLimit，那麼它乘以 ThreadsPerChild的值必須大於等於MaxRequestWorkers，並且MaxRequestWorkers必須是 ThreadsPerChild 的整數倍，不然 Apache 將會自動調節到一個相應值。

5、進程與線程的區別

線程就是指進程內的一個執行單元,也是進程內的可調度實體。

與進程的區別:

地址空間:進程內的一個執行單元;進程至少有一個線程;它們共享進程的地址空間;而進程有本身獨立的地址空間;

資源擁有:進程是資源分配和擁有的單位,同一個進程內的線程共享進程的資源；

線程是處理器調度的基本單位,但進程不是；

兩者都可併發執行；

進程和線程都是由操做系統所體會的程序運行的基本單元，系統利用該基本單元實現系統對應用的併發性。
進程和線程的區別在於：
簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。
線程的劃分尺度小於進程，使得多線程程序的併發性高。
另外，進程在執行過程當中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享內存，從而極大地提升了程
序的運行效率。

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————