Apache MPM(Multi-Processing Module)

| 2018년 6월 27일 | 0 Comments

1. Apache 최적화

– 아래 작성한 값은 알맞은 값이 아니며, 웹서버를 실행한 상태에서 지속적인 모니터링을 통해

알맞은 값을 찾아야 합니다.

1-1) Apache MPM (prefork, worker)

< prefork 방식 >

자식 프로세스를 미리 준비해두는 방식

자식 프로세스는 최대 1024

하나의 자식 프로세스당 1개의 스레드 연결

스레드간 메모리 공유를 하지 않아 독립적사용으로 안정적이나 메모리를 많이 사용함

< worker 방식 >

프로세스당 여러개의 스레드 연결

스레드간 메모리를 공유하여 메모리 사용량이 비교적 적음

통신량이 많은 서버에 적합

< event 방식>

아파치 2.4.x 버전부터 생성된 방식

– worker 방식을 기반으로 함

– keepalive 시에 클라이언트로부터 요청을 기다리고 있는 자식 프로세스 또는 자식 스레드 전체를 keep하게

되는 문제를 해결하기 위하여 리스닝 소켓과 기타 모든 소켓을 처리하는 각 프로세스를 위한 전용 리스너

스레드를 사용

< prefork 방식과 worker 방식의 차이>

– workerPrefork에 비해 적은 메모리를 사용한다.

– worker: 통신량이 많은 서버에 적절한 형태를 가진다.

– prefork: 안전하지 않은 제 3자가 만든 모듈을 사용할 수 있다.

– prefork: 디버깅이 빈약한 플랫폼에서 쉽게 디버깅 할 수 있다.

– prefork 방식과 worker 방식의 속도는 비슷하다.

대부분 prefork 방식이 기본적으로 사용되며, 사용자가 많은 경우에는 worker방식을 사용합니다.

<prefork 방식>

# /usr/local/apache/conf/extra/httpd-mpm.conf

<IfModule mpm_prefork_module>

StartServers 5

MinSpareServers 5

MaxSpareServers 10

MaxRequestWorkers 300

ServerLimit 300

MaxConnectionsPerChild 0

</IfModule>

StartServer : 아파치서버의 자식 프로세스 개수 지정.

MinSpareServers, MaxSpareServers : 부하가 적어서 MinSpareServers 개수 보다 적었을 경우 최소한 이 개수 만큼 아파치가 유지하려 하며, 부하가 증가하여 프로세스 개수가 많아질 경우에 MaxSpareServers 개수 이하로 줄이려고 아파치가 구동 됩니다. 절대적인 수치는 아닙니다.

MaxRequestWorkers, ServerLimit : 기본값이 256 이기 때문에 MaxRequestWorkers 값이 256보다 작으면 따로 적을 필요가 없으며, 256보다 크면 그와 같은 값으로 설정해야합니다.

MaxReqeustPerChild : 클라이언트들의 요청 개수를 제한, 만약 자식 프로세스가 이 값만큼의 클라이언트 요청을 받았다면 이 자식 프로세스는 자동으로 kill 됩니다. (0 인 경우 무한대)

<worker 방식>

# /usr/local/apache/conf/extra/httpd-mpm.conf

<IfModule mpm_worker_module>

StartServers 3

MaxClients 150

MinSpareThreads 75

MaxSpareThreads 250

ThreadsPerChild 25

MaxRequestWorkers 400

MaxConnectionsPerChild 0

</IfModule>

StartServers(Default 3) : 시작시에 생성되는 서버 프로세스의 개수, 자식 프로세스의 수는 부하에 따라 동적으로 변경되기 때문에 이 값은 큰 의미가 없습니다.

ServerLimit (default : 16) : 구성 가능한 child 프로세스의 제한 수. ServerLimit 값이 필요 이상 높게 설정 된다면, 불필요한 공유 메모리가 할당 되므로 적절한 설정 필요합니다. MaxClient ThreadPerChild 에서 요구한 프로세스 수보다 높게 설정하지 마시기 바랍니다.

MaxClient (default : ServerLimit * ThreadsPerChild) : 동시에 처리될 최대 커넥션(request)의 수, MaxClients 수치를 초과한 후 온 요청들은 ListenBackLog에 의해 대기상태가 됩니다. ThreadsPerChild 옵션과 매우 긴밀하게 작용, 동시접속자가 많을 경우, MaxClient값을 증가시켜야 합니다. OSFD(File Descriptor)값을 증가 시켜 MaxClient 의 상한값을 증가시키시기 바랍니다.

MinSpareThreads(default 75) : 최소 thread 개수, 서버에 idle 쓰레드가 충분하지 않다면 child 프로세스는 idle 쓰레드가 MinSpareThreads 보다 커질때까지 생성됩니다.

MaxSpareThreads(default 250) : 최대 thread개수, 서버에 너무 많은 idle 쓰레드가 존재하면 child 프로세스는 idle 쓰레드가 MaxSpareThreads 수보다 작아질 때까지 kill 됩니다.

ThreadPerChild : 개별 자식 프로세스가 지속적으로 가질 수 있는 Thread의 개수.

MaxRequestPerChild : 자식 프로세스가 서비스할 수 있는 최대 요청 개수

– ThreadLimit (default : 64) : child 프로세스의 라이프주기 동안 ThreadsPerChild 의 최대 설정값을 설정합니다. ThreadLimit ThreadsPerChild 보다 훨씬 높게 설정된다면, 여분의 미사용 공유 메모리가 할당될 것입니다. ThreadLimit ThreadsPerChild 모두 시스템이 감당할 수 있는 값 보다 높게 설정하면, 아파치가 기동되지 않거나 시스템이 불안정하게 될 수 있습니다.최대 예상 ThreadsPerChild의 설정보다 높게 설정하면 안됩니다.

<event 방식>

# /usr/local/apache/conf/extra/httpd-mpm.conf

<IfModule mpm_event_module>

StartServers 3

MinSpareThreads 75

MaxSpareThreads 250

ThreadsPerChild 25

MaxRequestWorkers 400

MaxConnectionsPerChild 0

</IfModule>

<현재 MPM 모듈 확인 방법>

# /usr/local/apache/bin/apachectl -V | grep -i mpm

Server MPM: event

1-2) httpd.conf 설정

이외에도 Timeout, KeepAlive, MaxKeepAliveRequests, MaxKeepAliveTimeout 같은 옵션도 성능에 영향을 미칩니다. /usr/local/apache/conf/httpd.conf 파일에서 설정을 할 수 있습니다.

-Timeout

지정한 시간동안 클라이언트가 응답이 없을 경우, 세션을 끊어 버립니다.

Timeout 60

-KeepAlive

지속적인 연결을 허용 여부를 설정합니다. 비활성화하려면 Off 를 입력하면 됩니다.

KeepAlive On

-MaxKeepAliveRequests

허용할 최대 요청 수를 지정합니다. 최상의 성능을 위해서는 수치를 높게 설정하는 것을 권장합니다.

무제한으로 설정하려면 0 으로 설정하면 됩니다.

MaxKeepAliveRequests 100

-KeepAliveTimeout

동일한 연결에서 동일한 클라이언트의 다음 요청을 대기하는 시간입니다.

응답이 없을 경우 서버가 클라이언트의 접속을 끊습니다.

KeepAliveTimeout 5

<Apache 동시접속자 확인하기>

아파치 서버가 현재 처리 중인 소켓 연결 개수를 확인할 수 있으며

설정한 MaxClients 수를 넘지 않도록 유의해야 합니다.

# netstat -nltp |grep :80.*ESTABLISHED | wc -l

하드웨어 자원을 고려한 가용 동시연결수 계산 = 여유 메모리 / 1연결당 메모리

2000MB free memory, 1연결당 20MB 를 사용 = 100개의 동시연결 가능. (300~500 동시접속자 처리가능)

1-3 ) 벤치마킹 테스트

<웹서버 벤치마킹 도구(ab) 사용하여 테스트>

# ab -n 3000 -c 300 http://localhost/

-n은 요청수를, -c 는 동시요청수를 나타낸다.

300명의 사용자가 10번씩 총 3000번 요청하는 것입니다.

사이트 주소의 끝에 / (슬래시)를 붙여야 합니다.

주요 옵션

Server Software : 아파치 버전을 표시

Server Hostname : 특정사이트의 이름

Server Port : 웹서비스 사용 포트 번호

Document Path : 초기 문서가 존재하는 웹문서 root위치

Time taken for tests : 응답시간(매우 중요한 결과 값)

Document Length : 초기문서의 크기

Complete requests : 요구에 응답완료한 세션 수

Failed requests : 요구에 응답실패한 세션 수

Broken pipe errors : 실패한 에러 수

Total transferred : 총 전송 바이트 수

HTTP transferred : 총 전송한 HTML 바이트 수

Requests per second : 초당 응답 요구 수

Time per request : 요구에 응답한 시간(단위 micro second, 중요한 결과값)

Time per request : 요구에 응답한 시간

Transfer rate : 초당 전송 가능한 용량

<prefork 방식>

Benchmarking localhost (be patient)

Server Software: Apache/2.4.27

Server Hostname: localhost

Server Port: 80

Document Path: /

Document Length: 45 bytes

Concurrency Level: 300

Time taken for tests: 9.534 seconds

Complete requests: 3000

Failed requests: 0

Total transferred: 909000 bytes

HTML transferred: 135000 bytes

Requests per second: 314.68 [#/sec] (mean)

Time per request: 953.353 [ms] (mean)

Time per request: 3.178 [ms] (mean, across all concurrent requests)

Transfer rate: 93.11 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)

min mean[+/-sd] median max

Connect: 0 1 1.8 0 9

Processing: 1 260 1218.8 17 9522

Waiting: 1 260 1218.8 17 9522

Total: 5 261 1219.7 17 9526

Percentage of the requests served within a certain time (ms)

50% 17

66% 18

75% 18

80% 18

90% 20

95% 225

98% 3328

99% 9523

100% 9526 (longest request)

<worker 방식>

Benchmarking localhost (be patient)

Server Software: Apache/2.4.27

Server Hostname: localhost

Server Port: 80

Document Path: /

Document Length: 45 bytes

Concurrency Level: 300

Time taken for tests: 0.592 seconds

Complete requests: 3000

Failed requests: 0

Total transferred: 867000 bytes

HTML transferred: 135000 bytes

Requests per second: 5069.15 [#/sec] (mean)

Time per request: 59.181 [ms] (mean)

Time per request: 0.197 [ms] (mean, across all concurrent requests)

Transfer rate: 1430.65 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)

min mean[+/-sd] median max

Connect: 0 2 2.1 1 10

Processing: 2 27 71.8 13 578

Waiting: 0 26 71.7 12 578

Total: 7 29 72.5 14 585

Percentage of the requests served within a certain time (ms)

50% 14

66% 16

75% 17

80% 18

90% 24

95% 32

98% 222

99% 584

100% 585 (longest request)

1-4) 아파치 메모리 사용량 측정

전체 메모리 사용량을 아파치 프로세스 개수로 나누어 계산

# ps aux | grep apache | awk ‘{print $6}’ | awk ‘{total = total + $1 } END {print total/1024}’

<prefork>

# ps aux | grep apache | awk ‘{print $6}’ | awk ‘{total = total + $1 } END {print total/1024}’

25.4727

<worker>

# ps aux | grep apache | awk ‘{print $6}’ | awk ‘{total = total + $1 } END {print total/1024}’

16.2109

<event>

# ps aux | grep apache | awk ‘{print $6}’ | awk ‘{total = total + $1 } END {print total/1024}’

15.3633

* 같은 환경에서 메모리 사용량은 worker, event 방식일 때 prefork 방식의 비해

낮은 값을 보였습니다.

Category: LINUX

한 영섭

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