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Apache安装部署及工作模式详解

发布时间:2020-07-10 23:02:04 来源:网络 阅读:195 作者:mb5c7bb57d7f7e8 栏目:系统运维

博文大纲:

  • 一、安装Apache2.4版本;
  • 二、Apache服务的三种工作模式详解;
  • 三、修改apache的工作模式;
  • 四、apache工作模式的优化与修改;
  • 五、进程与线程的区别。

apache是一个模块化设计的服务,所谓的模块化就是将各个功能,特性都独立的分开,这样设计的好处是可扩展性强,各个功能之间的依赖性相对较弱,在后期修改,升级,添加新功能是非常方便。不同的模块可以静态的编译进程序,也可以被动态加载。动态加载是apache的特性(DSO,dynamic shared object),所谓的动态加载就需要新的功能的时候,只需将功能模块编译出来,通过配置文件加载到apache服务中,而不需要重新编译apache.

apache的版本有2.0、2.2、2.4三个版本使用较多,每个版本使用安装都有少许差异,我今天介绍的是2.4的版本,兄弟们使用的话要看仔细了,

Apache服务新版本2.4新增特性介绍:

新增模块

  • mod_proxy_fcgi(可提供 fcgi 代理)
  • mod_ratelimit(限制用户带宽)
  • mod_request(请求模块,对请求做过滤)
  • mod_remoteip(匹配客户端的 IP 地址)

对于基于 IP 的访问控制做了修改,不再支持 allow,deny,order 机制,而是统一使用 require进行。

还新增以下几条新的特性:

  • MPM 支持在运行时装载且支持 event
  • 支持异步读写
  • 在每个模块及每个目录上指定日志级别
  • 增强版的表达式分析器
  • 每请求配置: <If>, <Elseif>
  • 毫秒级别的 keepalive timeout
  • 基于 FQDN 的虚拟主机不再需要 NameVirtualHost 指令
  • 支持使用自定义变量

一、安装Apache2.4

安装环境:操作系统: Centos7.2,关闭 selinux
检查 httpd 包是否安装,如安装则卸载。
下载源码包:
httpd-2.4.23.tar.gz
apr-1.5.2.tar.gz
apr-util-1.5.4.tar.gz
zlib-1.2.8.tar.gz
pcre-8.39.tar.gz
注: apr(Apache Portable Runtime)Apache 可移植运行库, 它是一个对操作系统调用的抽
象库,用来实现 Apache 内部组件对操作系统的使用,提高系统的可移植性

链接: https://pan.baidu.com/s/1km0qEYh656OtEygqc7I1GQ

1.开始安装

[root@apache ~]# rz           #xshell中,使用rz命令将下载的tar包上传至web服务器
#以下是将所有源码包解压缩
[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
#以下开始安装apache所需依赖包
[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
#依赖安装完成后,开始安装http服务
[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/    #将apache的命令做软链接
[root@apache bin]# apachectl start            #启动apache服务,会提示以下信息,无所谓的。
#若想解决,只需在apache的主配置文件中添加域名即可
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

关于安装apache服务时的配置项,相关解释如下:

--enable-so:打开dos支持,可以在编译完成后添加额外功能
--enable-cgi:开启cgi通用网管接口
--enable-cgid:开启cig通用网管接口管理程序
--enable-ssl:http加密传输协议,支持https协议。
--enable-rewrite:开启地址重写功能,用来实现防盗链
--with-服务名称=/PATH路径:指定安装时依赖服务的路径
--enable-mods-shared=most:在安装的过程中安装常用模块
--enable-mpms-shared=all:安装apache的所有工作模式
--enable-proxy:开启http代理功能
--enable-proxy-fcgi:支持fastcgi快速通用网关接口的fcgi协议
--enable-expires:支持缓存功能
--enable-deflate:支持压缩功能

Apache安装完毕!

二、Apache的工作模式

Apache HTTP 服务器被设计为一个强大的、灵活的能够在多种平台以及不同环境下工作的服
务器。这种模块化的设计就叫做“多进程处理模块”(MultiProcessing Module, MPM),也叫做工作模式。

apache服务的三种工作模式为:

  • prefork:预派生子进程;
  • worker:多进程+多线程;
  • event:多进程+多线程+epoll处理模型;

1.prefork工作模式

  • prefork是一个非线程型的、预派生的MPM,使用多个进程,每个进程在某个确定的时间只单独处理一个连接,效率高,但内存使用比较大。

  • 优点:适合于没有线程安全库,需要避免线程兼容性问题的系统。它是要求将每个请求相互独立的情况下最好的MPM,这样若一个请求出现问题就不会影响到其他请求。

  • 缺点:一个进程相对占用更多的系统资源,消耗更多的内存。而且,它并不擅长处理高并发请求,在这种场景下,它会将请求放进队列中,一直等到有可用进程,请求才会被处理。

2.Worker工作模式

  • 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。

  • 优点: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,高流量的场景下会比prefork有更多可用的线程,表现会更优秀一些;

  • 缺点: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)。

3.Event工作模式

  • Apache最新的工作模式,它和worker模式很像

  • 优点: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(HTTP的Keepalive方式能减少TCP连接数量和网络负载),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。

三、修改Apache工作模式

[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -M      #查看apache加载的模块
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -V         #查看apache的工作模式
            ..............#省略部分内容
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             #这行便是它的工作模式
  threaded:     yes (fixed thread count)
    forked:     yes (variable process count)
            ..............#省略部分内容
[root@apache bin]# cd /usr/local/http-2.4.23/conf/     #切换至指定目录
[root@apache conf]# vim httpd.conf
            ..............#省略部分内容
Include conf/extra/httpd-mpm.conf     #定位httpd-mpm到此,去除开头的注释符号
            ..............#省略部分内容
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服务的三种工作模式,需要那种工作模式,只需要将原来的工作模式注释掉
#然后将所需要的工作模式那行去掉注释符号,然后再启动服务即可(注意是启动,不是重启)

            ..............#省略部分内容
#如,我现在将其改为worker工作模式,那么,配置如下:
Include conf/extra/httpd-mpm.conf     #定位httpd-mpm到此,去除开头的注释符号
            ..............#省略部分内容
#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     #重启时,可能会提示以下信息,是因为域名的原因,不碍事
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
#若想要解决那些提示信息,可以打开apache的主配置文件进行更改:
[root@apache conf]# pwd        #确定当前路径
/usr/local/http-2.4.23/conf
[root@apache conf]# vim httpd.conf      #打开文件,更改下面的那行,其为本机IP,若有域名,可以直接写域名
ServerName 192.168.20.4        #去掉开头的注释符号
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd -V            #再次查看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           #可以发现更改生效了
            ..............#省略部分内容

四、apache工作模式的优化与修改

在上面改工作模式,其实是调用了别的地方的配置文件,其调用的配置文件就是conf/extra/httpd-mpm.conf,这也就是为什么在上面更改工作模式时,需要先去掉Include conf/extra/httpd-mpm.conf 这行的注释了,就是为了调用这个配置文件。

[root@apache conf]# cat extra/httpd-mpm.conf | egrep -v '^#|^$'   #查看其文件内容,并且过滤掉注释及空行
<IfModule !mpm_netware_module>
    PidFile "logs/httpd.pid"
</IfModule>                 
<IfModule mpm_prefork_module>       <!--这就是prefork工作模式的参数-->
    StartServers             5        <!--apache启动时默认开启的子进程数-->
    MinSpareServers          5    <!--最小的闲置子进程数-->
    MaxSpareServers         10  <!--最大的闲置子进程数-->
    MaxRequestWorkers      250
         <!-- 
         MaxRequestWorkers最为重要,它设置了允许同时的最大接入请求数量。任何超过
         MaxRequestWorkers限制的请求将进入等候队列,在apache2.3.1版本
         MaxRequestWorkers被称为MaxClients,现在仍支持此名字
         -->
    MaxConnectionsPerChild   0
     <!--
     MaxConnectionsPerChild设置的是每个子进程可处理的请求数,每个子进程在处理了
     “MaxConnectionsPerChild”个请求后将自动销毁。0表示无限制,即子进程永不销毁。
     虽然缺省设为 0 可以使每个子进程处理更多的请求,但如果设成非零值也有两点重要的好处:
     1、可防止意外的内存泄漏。
     2、在服务器负载下降的时侯会自动减少子进程数。因此,可根据服务器的负载来调整这个值。
     在 Apache2.3.9 之前称之为 MaxRequestsPerChild。
     -->
     <!--prefork控制进程在最初建立“StartServers”个子进程后,为了满足“MinSpareServers”
     设置的需要创建一个进程,等待一秒钟,继续创建两个,再等待一秒钟,继续创建四个....
     如此按照此等级增加创建的进程数,最多达每秒钟32个,直到满足MinSpareServers设置
     的值为止。这种模式 可以不必在请求到来时再产生新的进程,从而减小了系统开销以增加性能。
MaxSpareServers 设置了最大的空闲进程数,如果空闲进程数大于这个 值,Apache 会自动 
kill掉一些多余进程。这个值不要设得过大,但如果设的值比 MinSpareServers 小,Apache 
会自动把其调整为 MinSpareServers+1。如果站点负载较大,
可考虑同时加大MinSpareServers 和MaxSpareServers。-->
</IfModule>
<IfModule mpm_worker_module>    <!--这是worker工作模式的参数-->
    StartServers             3   <!--apache启动时默认开始的子进程数-->
    MinSpareThreads         75   <!--最小空闲数量的工作线程-->
    MaxSpareThreads        250    <!--最大空闲数量的工作线程-->
    ThreadsPerChild         25  <!--每个子进程产生的线程数量-->
    MaxRequestWorkers      400   <!--与prefork模式相同-->
    MaxConnectionsPerChild   0   <!--与prefork模式相同-->
</IfModule>
<IfModule mpm_event_module>    
<!--这是event工作模式的参数,每个配置项的含义与worker基本相似-->
    StartServers             3
    MinSpareThreads         75
    MaxSpareThreads        250
    ThreadsPerChild         25
    MaxRequestWorkers      400
    MaxConnectionsPerChild   0
</IfModule>
<!--以下内容暂时不用看-->
<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>

由于上述配置文件解释起来过于繁琐,这里附加一张图,可以参考此图来更改上述配置:

Apache安装部署及工作模式详解

注:各个配置项的值都是有默认的限制的,若想改变其限制,则需要在配置项的上一行增加ServerLimit配置项,而且ServerLimit配置项也是有最大限制的,若要修改各种值,建议仔细阅读下面的内容,再进行更改。

  • worker 由主控制进程生成“StartServers”个子进程,每个子进程中包含固定的ThreadsPerChild 线程数,各个线程独立地处理请求。同样, 为了不在请求到来时再生成线程,MinSpareThreads 和 MaxSpareThreads 设置了最少和最多的空闲线程数。而 MaxRequestWorkers 设置了同时连入的 clients 最大总数。如果现有子进程中的线程总数不能满足负载,控制进程将派生新的子进程MinSpareThreads 和 MaxSpareThreads 的最大缺省值分别是 75 和 250。这两个参数对 Apache的性能影响并不大,可以按照实际情况相应调节 。
  • ThreadsPerChild 是 worker MPM 中与性能相关最密切的指令。ThreadsPerChild 的最大缺省值是 64,如果负载较大,64 也是不够的。这时要显式使用 ThreadLimit 指令,它的最大缺省值是 20000。
  • 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。默认最大的子进程总数是 16,加大时 也需要显式声明 ServerLimit(系统配置的最大进程数量,最大值是20000)。需要注意的是,如果显式声明了 ServerLimit,那么它乘以 ThreadsPerChild的值必须大于等于MaxRequestWorkers,而且MaxRequestWorkers必须是 ThreadsPerChild 的整数倍,否则 Apache 将会自动调节到一个相应值。

五、进程与线程的区别

线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.

与进程的区别:

(1)地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
(2)资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源
(3)线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.
(4)二者均可并发执行.
进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对
应用的并发性。

进程和线程的区别在于:

  • 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
    线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
  • 另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

———————— 本文至此结束,感谢阅读

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