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Apache安装部署及工作模式详解-创新互联

博文大纲：

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  • 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： ,
  • 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

    PidFile "logs/httpd.pid"
                 
       
    StartServers             5        
    MinSpareServers          5    
    MaxSpareServers         10  
    MaxRequestWorkers      250
         
    MaxConnectionsPerChild   0
     
     

    
    StartServers             3   
    MinSpareThreads         75   
    MaxSpareThreads        250    
    ThreadsPerChild         25  
    MaxRequestWorkers      400   
    MaxConnectionsPerChild   0   

    

    StartServers             3
    MinSpareThreads         75
    MaxSpareThreads        250
    ThreadsPerChild         25
    MaxRequestWorkers      400
    MaxConnectionsPerChild   0



    ThreadStackSize      65536
    StartThreads           250
    MinSpareThreads         25
    MaxSpareThreads        250
    MaxThreads            1000
    MaxConnectionsPerChild   0


    StartServers             2
    MinSpareThreads          5
    MaxSpareThreads         10
    MaxConnectionsPerChild   0


    ThreadsPerChild        150
    MaxConnectionsPerChild   0


    MaxMemFree            2048


    MaxMemFree             100

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 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（系统配置的大进程数量，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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