淺析 Apache 工做原理

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title: 淺析 Apache 工做原理
date: 2017-04-01 23:32:29
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tags: ["Apache","web服務器"]
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Apache是目前世界上使用最爲普遍的一種Web Server，它以跨平臺、高效和穩定而聞名。那麼Apache是怎樣工做的呢？

1、LAMP架構

提及apache，那就不得不瞭解一下LAMP架構，LAMP架構是較爲流行的一套建站架構，因其通用、跨平臺、高性能、低價格的優點，不管是性能、質量仍是價格都是企業搭建網站的首選平臺。

• Linux 操做系統底層

• Apache 服務器，屬於次級服務器，溝通Linux和php

• PHP 服務端腳本語言，使用php_module模塊與Apache服務器關聯，

• Mysql 和 Web Aplication (其餘web服務)，使用php_extensions 模塊相關聯

2、Apache 生命週期

• 啓動階段：Apache解析配置文件（如http.conf以及Include指令設定的配置文件等），模塊加載(例如mod_php.so,mod_perl.so等)和系統資源初始化（例如日誌文件、共享內存段等）工做。在這個階段，Apache爲了得到系統資源最大的使用權限，將以特權用戶root（X系統）或超級管理員administrator(Windows系統)完成啓動。

• 運行階段：在這個階段，Apache爲了得到系統資源最大的使用權限，將以特權用戶root（X系統）或超級管理員administrator(Windows系統)完成啓動。分11個階段處理用戶的請求。

3、Apache 處理請求的過程

• URI Translation階段：將請求的URL映射到本地文件系統，mod_alias模塊就是在這個階段工做

• Header Parsing階段：解析header頭部，mod_setenvif在這個階段工做

• Access Control階段：按照配置文件設定的策略對用戶進行認證，並設定用戶名區域，模塊能夠在這階段實現認證方法。

• Authorization階段：根據配置文件檢查是否容許認證過的用戶執行請求的操做，模塊能夠在這階段實現用戶權限管理的方法

• MIME Type Checking階段 ：根據請求資源的MIME類型的相關規則，將文件交由相應的處理模塊。

• Fix Up 階段：模塊在內容生成器以前，運行必要的處理流程

• Response階段 ：生成響應報文。

• Logging階段 ：在響應客戶端後記錄事務

• CleanUp階段 ：清除請求後遺留的環境，如文件、目錄的處理或者Socket的關閉等。

4、Apache 的兩種工做模式

1.什麼是MPM

MPM（Multi-Processing Modules，多路處理模塊）是Apache的核心組件之一，Apache經過MPM來使用操做系統的資源，對進程和線程池進行管理。Apache爲了可以得到更好的運行性能，針對不一樣的平臺 (Unix/Linux、Window)提供了不一樣的MPM，用戶能夠根據實際狀況進行選擇，其中最常使用的MPM有 prefork和worker兩種。

2.Prefork

• 工做原理：Prefork是非線程、預生成進程型MPM，會預先啓動一些子進程，每一個子進程一個時間只能處理一個請求，而且會根據併發請求數量動態生成更多子進程

• 配置參數：

  StartServices    服務器啓動默認啓動的子進程；
  
  MinSpareServers    最小空閒進程數量；
  
  MaxSpareServers    最大空閒進程數量；
  
  MaxClients     最高的併發量；
  
  ServerLimit    最大限制的併發量；
  
  MaxRequestsPerChild      每一個子進程默認最多處理多少個請求。當達到設定值時，這個進程就會被kill掉，從新生成一個新的進程（避免內存泄露等安全性問題，運行過久怕出一些bug，可能出現假死，或者佔用太多內存等）；

  3.worker

• Workder是線程化、多進程的MPM，每一個進程能夠生成多個線程，每一個線程處理一個請求；不須要啓用太多的子進程,每一個進程可以擁有的線程數量是固定的。服務器會根據負載狀況增長或減小進程數量。一個單獨的控制進程(父進程)負責子進程的創建。每一個子進程可以創建ThreadsPerChild數量的服務線程和一個監聽線程，該監聽線程監聽接入請求並將其傳遞給服務線程處理和應答。

• 配置參數：

  StartServers 服務器啓動時創建的子進程數，默認值是"3"。
  
  MaxClients  容許同時服務的最大接入請求數量(最大線程數量)。任何超過MaxClients限制的請求都將進入等候隊列，默認值是"400"。
  
  MinSpareThreads 最小空閒線程數,默認值是"75"。
  
  MaxSpareThreads  設置最大空閒線程數。默認值是"250"。
  
  ThreadsPerChild  每一個子進程創建的常駐的執行線程數。默認值是25
  
  MaxRequestsPerChild  設置每一個子進程在其生存期內容許處理的最大請求數量。

4.Prefork和Worker的比較

1. prefork方式速度要稍高於worker，然而它須要的cpu和memory資源也稍多於woker。

2. prefork的無線程設計在某些狀況下將比worker更有優點：它可使用那些沒有處理好線程安全的第三方模塊，而且對於那些線程調試困難的平臺而言，它也更容易調試一些。

3. 在一個高流量的HTTP服務器上，Worker MPM是個比較好的選擇，由於Worker MPM的內存使用比Prefork MPM要低得多。

博客始發於本人我的博客：淺析apache工做原理