Apache监控调优

apache是一款对静态资源处理得比较好的中间件，但是对动态请求处理得不是很好，tomcat则正好相反。

apache运用得比较多得工作模式主要是Prefork和Worker两种模式

1、Prefork模式

Prefork模式是进程工作模式，使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接。在大多数平台上，PreforkMPM在效率上要比Worker MPM要高，但是内存使用大得多。prefork的无线程设计在某些情况下将比worker更有优势：他能够使用那些没有处理好线程安全的第三方模块，并且对于那些线程调试困难的平台而言，他也更容易调试一些。

具体配置如下：

ServerLimit 2000
//最大能启动多少个进程，默认的MaxClient最大是256个进程,假如想配置更大的值，就得加上ServerLimit这个参数。20000是ServerLimit这个参数的最大值。假如需要更大，则必须编译apache,此前都是无需重新编译apache。生效前提：必须放在其他指令的前面
StartServers 5
//初始化启动几个进程，prefork默认为5。
MinSpareServers 5
//最小空闲进程数，默认为5。假如当前空闲子进程数少于MinSpareServers ，那么Apache将以最大每秒一个的速度产生新的子进程。此参数不要设的太大。
MaxSpareServers 10
//最大空闲进程数，默认为10。假如当前有超过MaxSpareServers数量 的空闲子进程，那么父进程将杀死多余的子进程。此参数不要 设的太大。假如您将该指令的值配置为比MinSpareServers小，Apache将会自动将其修改成"MinSpareServers+1"。
MaxClients 256
//同一时间apache对外提供的最大连接数，限定同一时间客户端最大接入请求的数量(单个进程并发线程数)，默认为256。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候队列,一旦一个链接被释放，队列中的请求将得到服务。要增大这个值，您必须同时增大ServerLimit 。
MaxRequestsPerChild 10000
//每个子进程在其生存期内允许处理的最大请求数量，默认为10000。到达MaxRequestsPerChild的限制后，子进程将会结束。假如MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。

将MaxRequestsPerChild配置成非零值有两个好处：
1.能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。
2.给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量。
工作方式：
一个单独的控制进程(父进程)负责产生子进程，这些子进程用于监听请求并作出应答。Apache总是试图保持一些备用的 (spare)或是空闲的子进程 用于迎
接即将到来的请求。这样客户端就无需在得到服务前等候子进程的产生。在Unix系统中，父进程通常以root身份运行以便邦定80端口，而 Apache产生的子进程通常以一个低特权的用户运行。User和Group指令用于配置子进程的低特权用户。运行子进程的用户必须要对他所服务的内容有 读取的权限，但是对服务内容之外的其他资源必须拥有尽可能少的权限。

Prefork模式监控：

根据以上配置，监控结果如下：

1个守护进程，7个空闲进程，加起来等于配置里面的Startservers数量，7个空闲进程正好在MinspareServers和MaxspareServers范围之内。

2、Worker模式

Worker模式是多进程多线程模式，使用多个子进程，每个子进程有多个线程。每个线程在某个确定的时间只能维持一个连接。通常来说，在一个高流量的HTTP服务器上Worker MPM是个比较好的选择，因为WorkerMPM的内存使用比Prefork MPM要低得多。但worker MPM也由不完善的地方，假如一个线程崩溃，整个进程就会连同其任何线程一起"死掉".由于线程共享内存空间，所以一个程式在运行时必须被系统识别为"每 个线程都是安全的"。

具体配置如下：

ServerLimit 50
//服务器允许配置的进程数上限。值必须大于等于MaxClients/ThreadsPerChild。这个指令和ThreadLimit结合使用配置了MaxClients最大允许配置的数值。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对MaxClients的修改却会生效。
ThreadLimit 200
//每个子进程可配置的线程数上限。这个指令配置了每个子进程可配置的线程数ThreadsPerChild上限。该值应该跟ThreadsPerChild可能达到的最大值保持一
致,ThreadLimit >= ThreadsPerChild。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对ThreadsPerChild的修改却会生效。
StartServers 5
//服务器启动时建立的子进程数。
MinSpareThreads 25
//最小空闲线程数, 这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服务器中总的空闲线程数太少，子进程将产生新的空闲线程。
MaxSpareThreads 500
//配置最大空闲线程数。默认值是"250"。这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服 务器中总的空闲线程数太多，子进程将杀死多余的空闲线程MaxSpareThreads的取值范围是有限制的。Apache将按照如下限制自动修正您配置
MaxClients 5000
//允许同时伺服的最大接入请求数量(最大线程数量)。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候 队列。因此要增加MaxClients的时候，您必须同时增加 ServerLimit的值。计算公式：MaxClients<=ServerLimit *ThreadsPerChild，将初始值设为(以Mb为单位的最大物理内存/2),然后根据负载情况进行动态调整。比如一台4G内存的机器，那么初始值就是4000/2=2000
ThreadsPerChild 100
//每个子进程建立的常驻的执行线程数，子进程在启动时建立这些线程后就不再建立新的线程了。
MaxRequestsPerChild 0
//配置每个子进程在其生存期内允许伺服的最大请求数量。到达MaxRequestsPerChild的限制后，子进程将会结束。假如MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。

将MaxRequestsPerChild配置成非零值有两个好处：
1.能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。
2.给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量。
注意：对于KeepAlive链接，只有第一个请求会被计数。

工作方式：
每个进程能够拥有的线程数量是固定的。服务器会根据负载情况增加或减少进程数量。一个单独的控制进程(父进程)负责子进程的建 立。每个子进程能够建立
ThreadsPerChild数量的服务线程和一个监听线程，该监听线程监听接入请求并将其传递给服务线程处理和应答。Apache总是试图维持一个备 用(spare)或是空闲的服务线程池。这样，客户端无须等待新线程或新进程的建立即可得到处理。在Unix中，为了能够绑定80端口，父进程一般都是以 root身份启动，随后，Apache以较低权限的用户建立子进程和线程。User和Group指令用于配置Apache子进程的权限。虽然子进程必须对 其提供的内容拥有读权限，但应该尽可能给予他较少的特权。另外，除非使用了suexec ，否则，这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。

公式：
ThreadLimit >= ThreadsPerChild
MaxClients = MinSpareThreads+ThreadsPerChild
硬限制：
ServerLimi和ThreadLimit这两个指令决定了活动子进程数量和每个子进程中线程数量的硬限制。要想改变这个硬限制必须完全停止服务器然后再启动服务器(直接重启是不行的)。
Apache在编译ServerLimit时内部有一个硬性的限制，您不能超越这个限制。
prefork MPM最大为"ServerLimit 200000"
其他MPM(包括work MPM)最大为"ServerLimit 20000
Apache在编译ThreadLimit时内部有一个硬性的限制，您不能超越这个限制。
mpm_winnt是"ThreadLimit 15000"
其他MPM(包括work prefork)为"ThreadLimit 20000
注意：
使用ServerLimit和ThreadLimit时要特别当心。假如将ServerLimit和ThreadLimit配置成一个高出实际需要许多的值，将会有过多的共享内存被分配。当配置成超过系统的处理能力，Apache可能无法启动，或系统将变得不稳定。

Worker模式监控

（1）第一种情况

初始化4*25=100大于MaxSpareThreads的75，所以要杀掉一个进程，即25个线程，所以最后剩100-25=75，再减掉一个监听线程，最后剩74个空闲线程

（2）第二种情况

初始化3*25=75，即1个守护线程，74个空闲线程，由于小于MinSpareThreads的75，需要再启动一个进程即25个线程，所以最后是1个守护线程，99个空闲线程。有人会问99大于MaxSpareThreads的75，这项不符合。这是因为当实际线程数再校验MinSpareThreads和MaxSpareThreads冲突时，MaxSpareThreads这项配置就失效了，以MinSpareThreads为准

（3）第三种情况

初始化3*30=90，1个守护，89空闲，大于MaxSpareThreads的75，所以要杀掉1个进程即30个线程，最后剩余1个守护，59空闲

（4）第四种情况

初始化5*40=200，1个守护，199个空闲，大于MaxSpareThreads的150，杀掉一个进程即40个线程，空闲还有159，还是大于MaxSpareThreads的150，再杀一个进程，空闲变为119，这时却比MinSpareThreads的值还小，再启动一个进程变为空闲变为159又大于MaxSpareThreads，这时就冲突了，MaxSpareThreads就失效了，所以最终是1个守护，159个空闲

总结:

如何合理配置apache

1、空闲进程/空闲线程

　　要根据实际情况来配置，是要保证并发数，还是要减少内存消耗。如果说系统在大部分时间对并发量要求不高，初始化的的进程/线程数就可以设置的比较少。如果大部分时间系统对并发量要求很高，初始化进程/线程数就可以多配置一点，以免进程/线程频繁的启动和被杀掉，这样更容易消耗系统资源。

2、长连接及其超时时间

　　如果用户操作比较频繁，长连接及其超时时间就配大一点，这样就不会频繁的去占用线程和释放线程。如果用户操作不频繁，这时就需要把长连接及其超时时间调小。

3、压测过程的调试

　　如果压测过程种发现busy进程/线程数多，空闲进程/线程数少，说明进程/线程都处于比较繁忙状态，通过与初始化的值比较，看看是否需要增大初始化的进程/线程数，以避免频繁的启动和杀进程/线程。反之，如果busy进程/线程数少，空闲进程/线程数多，则需要调小初始化的值，因为空闲进程/线程数多的话会浪费内存。

　　响应时间慢，就要考虑中间件线程池是否有排队情况，线程池是否有频繁的创建销毁情况。

4、是否开启gzip压缩（压缩文件图片等）

5、一个进程下面的子线程不宜配置过多，进程下面的一个线程出错可能导致整个进程报错从而导致该进程下的所有线程都不可用。一般一个进程下配置的线程数不要超过250，基本配置从25~250