談到Apache，大多數(shù)系統(tǒng)管理員對(duì)其穩(wěn)定版1.3印象頗深。雖然Apache 2.0的系列開(kāi)發(fā)版早已由Alpha、Beta發(fā)展到現(xiàn)在的GA（General Availability）版，但是一些人潛意識(shí)里還認(rèn)為開(kāi)發(fā)版并非可用于生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定版本。尤其是1.3版的API與2.0版不兼容，使得大量模塊必須要重寫(xiě)才能在2.0版上使用。Apache 1.3和2.0之間的內(nèi)部變化的確較大，用Apache創(chuàng)始人Brian Behlendorf自己的話(huà)來(lái)說(shuō)：“這個(gè)版本包括了數(shù)百個(gè)新的特性，所以這個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該具有3.1或8i這樣的產(chǎn)品編號(hào)，而不是2.0?！盇pache 2.0中加入了很多的核心改進(jìn)和新功能，如Unix線(xiàn)程、多協(xié)議支持、新的構(gòu)建系統(tǒng)、對(duì)非Unix平臺(tái)的更佳支持、IPv6支持、新的Apache API、過(guò)濾器、多語(yǔ)言錯(cuò)誤響應(yīng)、原生的Windows NT Unicode支持、更簡(jiǎn)單化的配置，以及升級(jí)的正則表達(dá)式庫(kù)等。它當(dāng)然還包括對(duì)許多模塊的重要改進(jìn)，同時(shí)也加入了一些新的模塊。

　　為了使Apache更加平滑地從1.3版升級(jí)到2.0版，Apache開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)做了很多工作。目前很多重要的模塊已經(jīng)可以很好地支持2.0版，如PHP、FastCGI、Mod_perl、Mod_python等。在httpd.conf的指令配置語(yǔ)法上，目前的2.0版（2.0.45）與1.3版的兼容性已做得相當(dāng)好。比如，以前的2.0版如果要使用PHP，一般用過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)在的PHP官方文檔中已經(jīng)使用1.3版中的LoadModule語(yǔ)句做為加載PHP的推薦方式。只要略微了解一下Apache 2.0的新特性，從1.3版升級(jí)到2.0版將是一件非常容易的事情。使用Apache 2.0是大勢(shì)所趨，因?yàn)锳pache的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把開(kāi)發(fā)重心轉(zhuǎn)移到2.0版上。1.3版自2002年10月發(fā)布了1.3.27后一直沒(méi)有新版本推出，而2.0版在與1.3.27同時(shí)發(fā)布2.0.43后，在今年1月發(fā)布了2.0.44，并于今年3月末發(fā)布了2.0.45，并包含了很多改進(jìn)和修正。

　　MPM的引入帶來(lái)性能改善

　　Apache 2.0在性能上的改善最吸引人。在支持POSIX線(xiàn)程的Unix系統(tǒng)上，Apache可以通過(guò)不同的MPM運(yùn)行在一種多進(jìn)程與多線(xiàn)程相混合的模式下，增強(qiáng)部分配置的可擴(kuò)充性能。相比于Apache 1.3，2.0版本做了大量的優(yōu)化來(lái)提升處理能力和可伸縮性，并且大多數(shù)改進(jìn)在默認(rèn)狀態(tài)下即可生效。但是在編譯和運(yùn)行時(shí)刻，2.0也有許多可以顯著提高性能的選擇。本文不想敘述那些以功能換取速度的指令，如HostnameLookups等，而只是說(shuō)明在2.0中影響性能的最核心特性：MPM（Multi-Processing Modules，多道處理模塊）的基本工作原理和配置指令。

　　毫不夸張地說(shuō)，MPM的引入是Apache 2.0最重要的變化。大家知道，Apache是基于模塊化的設(shè)計(jì)，而Apache 2.0更擴(kuò)展了模塊化設(shè)計(jì)到Web服務(wù)器的最基本功能。服務(wù)器裝載了一種多道處理模塊，負(fù)責(zé)綁定本機(jī)網(wǎng)絡(luò)端口、接受請(qǐng)求，并調(diào)度子進(jìn)程來(lái)處理請(qǐng)求。擴(kuò)展模塊化設(shè)計(jì)有兩個(gè)重要好處：

　　◆ Apache可以更簡(jiǎn)潔、有效地支持多種操作系統(tǒng)；

　　◆ 服務(wù)器可以按站點(diǎn)的特殊需要進(jìn)行自定制。

　　在用戶(hù)級(jí)，MPM看起來(lái)和其它Apache模塊非常類(lèi)似。主要區(qū)別是在任意時(shí)刻只能有一種MPM被裝載到服務(wù)器中。

　　指定MPM的方法

　　下面以Red Hat Linux 9為平臺(tái)，說(shuō)明在Apache 2.0中如何指定MPM (Apache采用2.0.45)。先解壓縮源代碼包httpd-2.0.45.tar.gz，生成httpd-2.0.45目錄（Apache 1.3源代碼包的命名規(guī)則是apache_1.3.NN.tar.gz，而2.0版則是httpd-2.0.NN.tar.gz，其中NN是次版本號(hào)）。

　　進(jìn)入httpd-2.0.45目錄，運(yùn)行以下代碼：

$ ./configure --help|grep mpm

?

　　顯示如下：

--with-mpm=MPM
Choose the process model for Apache to use.
MPM={beos|worker|prefork|mpmt_os2| perchild|leader|threadpool}

?

　　上述操作用來(lái)選擇要使用的進(jìn)程模型，即哪種MPM模塊。Beos、mpmt_os2分別是BeOS和OS/2上缺省的MPM，perchild主要設(shè)計(jì)目的是以不同的用戶(hù)和組的身份來(lái)運(yùn)行不同的子進(jìn)程。這在運(yùn)行多個(gè)需要CGI的虛擬主機(jī)時(shí)特別有用，會(huì)比1.3版中的SuExec機(jī)制做得更好。leader和threadpool都是基于worker的變體，還處于實(shí)驗(yàn)性階段，某些情況下并不會(huì)按照預(yù)期設(shè)想的那樣工作，所以Apache官方也并不推薦使用。因此，我們主要闡述prefork和worker這兩種和性能關(guān)系最大的產(chǎn)品級(jí)MPM ( 有關(guān)其它的MPM詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)Apache官方文檔：http://httpd.apache.org/docs-2.0... )。

　　prefork的工作原理及配置

　　如果不用“--with-mpm”顯式指定某種MPM，prefork就是Unix平臺(tái)上缺省的MPM。它所采用的預(yù)派生子進(jìn)程方式也是Apache 1.3中采用的模式。prefork本身并沒(méi)有使用到線(xiàn)程，2.0版使用它是為了與1.3版保持兼容性；另一方面，prefork用單獨(dú)的子進(jìn)程來(lái)處理不同的請(qǐng)求，進(jìn)程之間是彼此獨(dú)立的，這也使其成為最穩(wěn)定的MPM之一。

　　若使用prefork，在make編譯和make install安裝后，使用“httpd -l”來(lái)確定當(dāng)前使用的MPM，應(yīng)該會(huì)看到prefork.c（如果看到worker.c說(shuō)明使用的是worker MPM，依此類(lèi)推）。再查看缺省生成的httpd.conf配置文件，里面包含如下配置段：

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StartServers 5
MinSpareServers 5
MaxSpareServers 10
MaxClients 150
MaxRequestsPerChild 0
;

?

　　prefork的工作原理是，控制進(jìn)程在最初建立“StartServers”個(gè)子進(jìn)程后，為了滿(mǎn)足MinSpareServers設(shè)置的需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，等待一秒鐘，繼續(xù)創(chuàng)建兩個(gè)，再等待一秒鐘，繼續(xù)創(chuàng)建四個(gè)……如此按指數(shù)級(jí)增加創(chuàng)建的進(jìn)程數(shù)，最多達(dá)到每秒32個(gè)，直到滿(mǎn)足MinSpareServers設(shè)置的值為止。這就是預(yù)派生（prefork）的由來(lái)。這種模式可以不必在請(qǐng)求到來(lái)時(shí)再產(chǎn)生新的進(jìn)程，從而減小了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)以增加性能。

　　MaxSpareServers設(shè)置了最大的空閑進(jìn)程數(shù)，如果空閑進(jìn)程數(shù)大于這個(gè)值，Apache會(huì)自動(dòng)kill掉一些多余進(jìn)程。這個(gè)值不要設(shè)得過(guò)大，但如果設(shè)的值比MinSpareServers小，Apache會(huì)自動(dòng)把其調(diào)整為MinSpareServers+1。如果站點(diǎn)負(fù)載較大，可考慮同時(shí)加大MinSpareServers和MaxSpareServers。

　　MaxRequestsPerChild設(shè)置的是每個(gè)子進(jìn)程可處理的請(qǐng)求數(shù)。每個(gè)子進(jìn)程在處理了“MaxRequestsPerChild”個(gè)請(qǐng)求后將自動(dòng)銷(xiāo)毀。0意味著無(wú)限，即子進(jìn)程永不銷(xiāo)毀。雖然缺省設(shè)為0可以使每個(gè)子進(jìn)程處理更多的請(qǐng)求，但如果設(shè)成非零值也有兩點(diǎn)重要的好處：

　　◆ 可防止意外的內(nèi)存泄漏；

　　◆ 在服務(wù)器負(fù)載下降的時(shí)侯會(huì)自動(dòng)減少子進(jìn)程數(shù)。

　　因此，可根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載來(lái)調(diào)整這個(gè)值。筆者認(rèn)為10000左右比較合適。

　　MaxClients是這些指令中最為重要的一個(gè)，設(shè)定的是Apache可以同時(shí)處理的請(qǐng)求，是對(duì)Apache性能影響最大的參數(shù)。其缺省值150是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如果請(qǐng)求總數(shù)已達(dá)到這個(gè)值（可通過(guò)ps -ef|grep http|wc -l來(lái)確認(rèn)），那么后面的請(qǐng)求就要排隊(duì)，直到某個(gè)已處理請(qǐng)求完畢。這就是系統(tǒng)資源還剩下很多而HTTP訪(fǎng)問(wèn)卻很慢的主要原因。系統(tǒng)管理員可以根據(jù)硬件配置和負(fù)載情況來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整這個(gè)值。雖然理論上這個(gè)值越大，可以處理的請(qǐng)求就越多，但Apache默認(rèn)的限制不能大于256。如果把這個(gè)值設(shè)為大于256，那么Apache將無(wú)法起動(dòng)。事實(shí)上，256對(duì)于負(fù)載稍重的站點(diǎn)也是不夠的。在Apache 1.3中，這是個(gè)硬限制。如果要加大這個(gè)值，必須在“configure”前手工修改的源代碼樹(shù)下的src/include/httpd.h中查找256，就會(huì)發(fā)現(xiàn)“#define HARD_SERVER_LIMIT 256”這行。把256改為要增大的值（如4000），然后重新編譯Apache即可。在Apache 2.0中新加入了ServerLimit指令，使得無(wú)須重編譯Apache就可以加大MaxClients。下面是筆者的prefork配置段：

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StartServers 10
MinSpareServers 10
MaxSpareServers 15
ServerLimit 2000
MaxClients 1000
MaxRequestsPerChild 10000
;

?

　　上述配置中，ServerLimit的最大值是20000，對(duì)于大多數(shù)站點(diǎn)已經(jīng)足夠。如果一定要再加大這個(gè)數(shù)值，對(duì)位于源代碼樹(shù)下server/mpm/prefork/prefork.c中以下兩行做相應(yīng)修改即可：

#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256
#define MAX_SERVER_LIMIT 20000

?

　　worker的工作原理及配置

　　相對(duì)于prefork，worker是2.0 版中全新的支持多線(xiàn)程和多進(jìn)程混合模型的MPM。由于使用線(xiàn)程來(lái)處理，所以可以處理相對(duì)海量的請(qǐng)求，而系統(tǒng)資源的開(kāi)銷(xiāo)要小于基于進(jìn)程的服務(wù)器。但是，worker也使用了多進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程又生成多個(gè)線(xiàn)程，以獲得基于進(jìn)程服務(wù)器的穩(wěn)定性。這種MPM的工作方式將是Apache 2.0的發(fā)展趨勢(shì)。

　　在configure -with-mpm=worker后，進(jìn)行make編譯、make install安裝。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，由主控制進(jìn)程生成“StartServers”個(gè)子進(jìn)程，每個(gè)子進(jìn)程中包含固定的ThreadsPerChild線(xiàn)程數(shù)，各個(gè)線(xiàn)程獨(dú)立地處理請(qǐng)求。同樣，為了不在請(qǐng)求到來(lái)時(shí)再生成線(xiàn)程，MinSpareThreads和MaxSpareThreads設(shè)置了最少和最多的空閑線(xiàn)程數(shù)；而MaxClients設(shè)置了所有子進(jìn)程中的線(xiàn)程總數(shù)。如果現(xiàn)有子進(jìn)程中的線(xiàn)程總數(shù)不能滿(mǎn)足負(fù)載，控制進(jìn)程將派生新的子進(jìn)程。

　　MinSpareThreads和MaxSpareThreads的最大缺省值分別是75和250。這兩個(gè)參數(shù)對(duì)Apache的性能影響并不大，可以按照實(shí)際情況相應(yīng)調(diào)節(jié)。

　　ThreadsPerChild是worker MPM中與性能相關(guān)最密切的指令。ThreadsPerChild的最大缺省值是64，如果負(fù)載較大，64也是不夠的。這時(shí)要顯式使用ThreadLimit指令，它的最大缺省值是20000。上述兩個(gè)值位于源碼樹(shù)server/mpm/worker/worker.c中的以下兩行：

#define DEFAULT_THREAD_LIMIT 64
#define MAX_THREAD_LIMIT 20000

?

　　這兩行對(duì)應(yīng)著ThreadsPerChild和ThreadLimit的限制數(shù)。最好在configure之前就把64改成所希望的值。注意，不要把這兩個(gè)值設(shè)得太高，超過(guò)系統(tǒng)的處理能力，從而因Apache不起動(dòng)使系統(tǒng)很不穩(wěn)定。

　　Worker模式下所能同時(shí)處理的請(qǐng)求總數(shù)是由子進(jìn)程總數(shù)乘以ThreadsPerChild值決定的，應(yīng)該大于等于MaxClients。如果負(fù)載很大，現(xiàn)有的子進(jìn)程數(shù)不能滿(mǎn)足時(shí)，控制進(jìn)程會(huì)派生新的子進(jìn)程。默認(rèn)最大的子進(jìn)程總數(shù)是16，加大時(shí)也需要顯式聲明ServerLimit（最大值是20000）。這兩個(gè)值位于源碼樹(shù)server/mpm/worker/worker.c中的以下兩行：

#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 16
#define MAX_SERVER_LIMIT 20000

?

　　需要注意的是，如果顯式聲明了ServerLimit，那么它乘以ThreadsPerChild的值必須大于等于MaxClients，而且MaxClients必須是ThreadsPerChild的整數(shù)倍，否則Apache將會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到一個(gè)相應(yīng)值（可能是個(gè)非期望值）。下面是筆者的worker配置段：

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StartServers 3
MaxClients 2000
ServerLimit 25
MinSpareThreads 50
MaxSpareThreads 200
ThreadLimit 200
ThreadsPerChild 100
MaxRequestsPerChild 0
;

　　通過(guò)上面的敘述，可以了解到Apache 2.0中prefork和worker這兩個(gè)重要MPM的工作原理，并可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)配置Apache相關(guān)的核心參數(shù)，以獲得最大的性能和穩(wěn)定性。