如何优化Ubuntu Apache的CPU使用

Ubuntu 上降低 Apache CPU 占用的实用优化路线

一 基线检查与定位

• 确认 Apache 版本与运行模式：apache2 -v；查看已加载模块：apache2ctl -M；在 Ubuntu 上切换或查看 MPM 配置通常在 /etc/apache2/mods-enabled/mpm*.conf。高并发动态站点优先使用线程化 MPM（event/worker），仅当应用非线程安全（如部分旧版 PHP 模块）才用 prefork。
• 实时监控与瓶颈定位：用 htop/atop 观察 CPU 占用与负载；用 apache2ctl status（需启用 mod_status）查看当前连接、工作进程/线程与请求排队；用 netstat -tnp | grep :80 或 ss -s 检查连接状态分布；查看错误日志 /var/log/apache2/error.log 是否出现 “server reached MaxRequestWorkers/MaxClients setting” 等提示。
• 识别 CPU 热点：ab/wrk/siege 做小流量压测复现峰值；结合应用日志与数据库慢查询定位是脚本执行、数据库、外部 API 还是静态资源处理导致的 CPU 飙升。

二 核心配置优化

• 选择并切换合适的 MPM（Ubuntu 常见路径与命令）
  • 查看/切换示例：
    • apache2ctl -M | grep mpm
    • sudo a2dismod mpm_prefork && sudo a2enmod mpm_event && sudo systemctl restart apache2
  • 说明：event/worker 为线程化，适合高并发、长连接；prefork 为进程隔离，兼容性好但内存与 CPU 开销更高。
• 调整 MPM 关键参数（示例为常见安全起步值，需结合内存与压测微调）
  • event/worker（线程化）
    • StartServers 4
    • MinSpareThreads 25；MaxSpareThreads 75
    • ThreadsPerChild 25
    • MaxRequestWorkers 150（总并发工作线程上限）
    • MaxConnectionsPerChild 1000（进程生命周期内处理请求数，防内存泄漏累积）
  • prefork（非线程化，旧应用兼容）
    • StartServers 5；MinSpareServers 5；MaxSpareServers 10
    • ServerLimit 256；MaxRequestWorkers 150（进程上限）
    • MaxConnectionsPerChild 250～1000
  • 原则：让 MaxRequestWorkers × 单进程/线程平均内存 ≤ 可用物理内存，避免 swap；出现 “reached MaxRequestWorkers/MaxClients” 再适度上调。
• 优化 KeepAlive（减少握手开销但避免连接占用过久）
  • KeepAlive On
  • MaxKeepAliveRequests 100
  • KeepAliveTimeout 2～5 秒（繁忙站点建议 2 秒）
• 减少不必要 CPU 消耗
  • HostnameLookups Off（避免每条日志反向 DNS 查询）
  • 合理设置 Timeout（如 15～30 秒，视业务而定，过长会占用工作进程）
• 启用压缩与缓存（以 CPU 换带宽与后端压力，注意适度）
  • 压缩：sudo a2enmod deflate；在 mods-enabled/deflate.conf 中压缩 text/html、text/css、application/javascript 等可压缩类型。
  • 缓存：sudo a2enmod cache；sudo a2enmod cache_disk；配置 CacheRoot、CacheEnable disk /、CacheDirLevels/CacheDirLength；启用 mod_expires 设置静态资源过期头（如图片 1 个月、CSS/JS 1 周）。

三 应用与架构层优化

• 静态资源减负：将图片、视频、归档与下载类资源迁移至 CDN 或 Nginx/对象存储，让 Apache 专注动态请求。
• 页面与数据缓存：启用 mod_cache/mod_cache_disk 做页面/片段缓存；应用层引入 Redis/Memcached 缓存热点数据，降低数据库与 PHP 计算压力。
• 数据库优化：为高频查询建立合适索引、优化慢 SQL、合理使用连接池与查询缓存，避免 N+1 查询与全表扫描。
• 减少日志开销：生产环境关闭或降低访问日志细粒度（如条件日志），避免高并发下日志 I/O 与格式化带来的 CPU 消耗。
• 语言运行时：若使用 PHP-FPM，确保使用 OPcache 并合理设置 opcache.max_accelerated_files、validate_timestamps 等参数，减少脚本编译开销。

四 安全与维护

• 保持软件更新：定期 apt update && apt upgrade apache2 与相关模块，获取性能修复与安全补丁。
• 精简模块：只启用必需模块，禁用无用模块（Debian/Ubuntu 可用 a2dismod/a2enmod），减少初始化与运行时开销。
• 连接与进程治理：通过 MaxRequestWorkers/MaxConnectionsPerChild 控制并发与生命周期，配合监控告警，防止异常请求拖垮 CPU。

五 快速参考配置示例

• Ubuntu 22.04/24.04 + PHP-FPM 场景（线程化起步值，压测后再调）
  • 切换 MPM：sudo a2dismod mpm_prefork && sudo a2enmod mpm_event && sudo systemctl restart apache2
  • /etc/apache2/mods-enabled/mpm_event.conf（示例）
    • StartServers 4
    • MinSpareThreads 25；MaxSpareThreads 75
    • ThreadsPerChild 25
    • MaxRequestWorkers 150
    • MaxConnectionsPerChild 1000
  • /etc/apache2/apache2.conf（片段）
    • KeepAlive On
    • MaxKeepAliveRequests 100
    • KeepAliveTimeout 2
    • HostnameLookups Off
    • Timeout 30
  • 启用压缩与缓存：sudo a2enmod deflate；sudo a2enmod cache；sudo a2enmod cache_disk；sudo a2enmod expires
• 验证与回滚：每次变更后执行 sudo systemctl reload apache2；若异常，快速回滚到上一版本配置并逐步恢复参数。