PHP效能調優---PHP-FPM配置及使用總結

標籤：獨立   安全   分布式   解決   回收   php指令碼   應用程式   良好的   gateway   

PHP-FPM配置及使用總結：

php-FPM是一個PHP FastCGI的管理器，它實際上就是PHP原始碼的補丁，旨在將FastCGI進程管理引進到PHP軟體包中，我們必須將其patch到PHP原始碼中，然後再行編譯才能使用。而現在我們可以在PHP 5.3.2及更新版本中直接開啟並使用即可，因為PHP從該版本已經將其收入到軟體包中，所以其不再是補丁包的存在了。

 

·     幾個概念的理解

·     Nginx+PHP配置

·     Php-Fpm的操作

 

一、幾個概念的理解

1）、CGI

CGI全稱“公用網關介面”(Common Gateway Interface)，是HTTP伺服器與其它機器上的程式進行通訊的介面，其程式須運行在網路伺服器上。

 

NOTE:

CGI可以用任何一種語言編寫，只要這種語言具有標準輸入、輸出和環境變數。

 

2）、FastCGI

FastCGI是一個常駐型的CGI，它可以一直執行，只要啟用後，不會每次都要花費時間去fork一次（這是CGI最為人詬病的fork-and-execute模式）。它還支援分布式的運算，即 FastCGI 程式可以在網站伺服器以外的主機上執行並且接受來自其它網站伺服器來的請求。

FastCGI是語言無關的、可伸縮架構的CGI開放擴充，其主要行為是將CGI解譯器進程保持在記憶體中並因此獲得較高的效能。我們知道，CGI解譯器的反覆載入是CGI效能低下的主要原因，如果CGI解譯器儲存在記憶體中並接受FastCGI進程管理器調度，那麼就可以提供良好的效能、伸縮性等。

 

優點：

1.  FastCGI具有語言無關性；

2.  FastCGI獨立於核心web伺服器運行，提供了一個比API更安全的環境。APIs把應用程式的代碼與核心的web伺服器連結在一起，這意味著在一個錯誤的API的應用程式可能會損壞其他應用程式或核心伺服器。而惡意的API的應用程式代碼甚至可以竊取另一個應用程式或核心伺服器的密鑰；

3.  FastCGI技術目前支援語言有：C/C++、Java、Perl、Tcl、Python、SmallTalk、Ruby等。相關模組在Apache, ISS, Lighttpd等流行的伺服器上也是可用的；

4.  FastCGI不依賴於任何Web伺服器的內部架構，因此即使伺服器技術的變化, FastCGI依然穩定不變；

 

缺點：

因為是多進程，所以比CGI多線程消耗更多的伺服器記憶體，PHP-CGI解譯器每進程消耗7至25兆記憶體，將這個數字乘以50或100就是很大的記憶體數。

Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)伺服器在3萬並發串連下，開啟的10個Nginx進程消耗150M記憶體（15M*10=150M），開啟的64個php-cgi進程消耗1280M記憶體（20M*64=1280M），加上系統自身消耗的記憶體，總共消耗不到2GB記憶體。如果伺服器記憶體較小，完全可以只開啟25個php-cgi進程，這樣php-cgi消耗的總記憶體數才500M。

上面的資料摘自Nginx 0.8.x + PHP 5.2.13(FastCGI)搭建勝過Apache十倍的Web伺服器(第6版)。

 

原理：

1.  Web伺服器啟動時，載入FastCGI進程管理器；

2.  FastCGI進程管理器初始化，啟動多個CGI解譯器進程(PHP-CGI)並等待來自Web伺服器的串連；

3.  當用戶端請求到達Web伺服器時，FastCGI進程管理器選擇並串連到一個CGI解譯器，Web伺服器將CGI環境變數和標準輸入發送到FastCGI子進程PHP-CGI。

4.  FastCGI子進程完成處理後將標準輸出和錯誤資訊從同一串連返回給Web伺服器。當FastCGI子進程關閉串連時，請求便告處理完成。FastCGI子進程接著等待並處理來自FastCGI進程管理器(運行在Web伺服器中)的下一個串連。而在CGI模式中，PHP-CGI在此便退出了。

 

在上述情況中，可以想象CGI通常有多慢，每一個Web請求PHP都必須重新解析php.ini、重新載入全部擴充，並重初始化全部資料結構。而使用FastCGI，所有這些都只在進程啟動時發生一次。另外，資料庫持久串連可以工作。

 

NOTE:

FastCGI的主要優點是把動態語言和HTTP Server分離開來，所以Nginx與PHP/PHP-FPM經常被部署在不同的伺服器上，以分擔前端Nginx伺服器的壓力，使Nginx專一處理靜態請求和轉寄動態請求，而PHP/PHP-FPM伺服器專一解析PHP動態請求。

 

3）、PHP-CGI

PHP-CGI是PHP內建的FastCGI管理器。

PHP-CGI的不足：

1.  php-cgi變更php.ini配置後需重啟php-cgi才能讓新的php-ini生效，不可以平滑重啟。

2.  直接殺死php-cgi進程，php就不能運行了(PHP-FPM和Spawn-FCGI就沒有這個問題，守護進程會平滑重建新的子進程)。

 

4）、Spawn-FCGI

Spawn-FCGI是一個通用的FastCGI管理伺服器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI進行FastCGI模式下的管理工作，不過有不少缺點。而PHP-FPM的出現多少緩解了一些問題，但PHP-FPM有個缺點就是要重新編譯，這對於一些已經啟動並執行環境可能有不小的風險(refer)，在php 5.3.3可以直接使用PHP-FPM了。

 

Spawn-FCGI目前已經獨成為一個項目，更加穩定一些，也給很多Web 網站的配置帶來便利。已經有不少網站將它與nginx搭配來解決動態網頁。最新的lighttpd也沒有包含這一塊了(http://www.lighttpd.NET/search?q=Spawn-FCGI)，但可以在以前版本中找到它。在lighttpd-1.4.15

版本中就包含了(http://www.lighttpd.net/download/lighttpd-1.4.15.tar.gz)，目前Spawn-FCGI的是http://redmine.lighttpd.Net/projects/spawn-fcgi，最新版本是http://www.lighttpd.net/download/spawn-fcgi-1.6.3.tar.gz。

 

NOTE：

最新的Spawn-FCGI可以到lighttpd.net網站搜尋“Spawn-FCGI”找到它的最新版本發布地址。

 

5）、對比Spawn-FCGI

PHP-FPM的使用非常方便，配置都是在PHP-FPM.ini的檔案內，而啟動、重啟都可以從php/sbin/PHP-FPM中進行。更方便的是修改php.ini後可以直接使用PHP-FPM reload進行載入，無需殺掉進程就可以完成php.ini的修改載入

結果顯示使用PHP-FPM可以使php有不小的效能提升。PHP-FPM控制的進程cpu回收的速度比較慢,記憶體配置的很均勻。

Spawn-FCGI控制的進程CPU下降的很快，而記憶體配置的比較不均勻。有很多進程似乎未分配到，而另外一些卻佔用很高。可能是由於進程任務分配的不均勻導致的。而這也導致了總體響應速度的下降。而PHP-FPM合理的分配，導致總體響應的提到以及任務的平均。

 

二、Nginx+PHP配置

1、進程數最佳化

pm = dynamic

pm.max_children = 300

pm.start_servers = 20

pm.min_spare_servers = 5

pm.max_spare_servers = 35

 

2、最大請求數最佳化

pm.max_requests = 10240

 

NOTE:

這個用來處理因為PHP解析器或引用的第三方庫時，造成的記憶體泄露問題。

最大請求數：指一個php-fpm的背景工作處理序在處理多少個請求後就終止掉。

 

3、最長執行時間最佳化（php.ini）

request_terminate_timeout = 20

 

NOTE:

這個是用來處理因為PHP執行時間超長而報502錯誤的解決。

這個時間長度配置可以在php.ini（max_execution_time）或php-fpm.conf中配置均可，為了不影響全域配置，可在php-fpm.conf中實現。

值得注意的是：需要結合nginx.conf中的max_fail（調大些）和fail_timeout（調小些）一同配置。

 

nginx.conf:

location ~ \.php$ {

…

fastcgi_connect_timeout      180;

fastcgi_read_timeout      600;

fastcgi_send_timeout       600;

…

}

 

NOTE:

PHP-FPM設定的指令碼最大執行時間已經夠長了，但執行耗時PHP指令碼時，發現Nginx報錯變為504錯誤。這是因為我們修改的只是PHP的配置，Nginx中也有關於與上遊伺服器通訊逾時時間的配置factcgi_connect/read/send_timeout。

 

4、php-fpm高cpu使用排查

top命令 :

直接執行top命令後，輸入1就可以看到各個核心的CPU使用率:

 

sar命令：

sar和iostat命令的安裝：

    sysstat.x86_64 : The sar and iostat systemmonitoring commands

     yum install -y sysstat.x86_64

執行：

$sar -P ALL 1 100

 

NOTE:

-P ALL表示監控所有核心;

1表示每1秒採集;

100表示採集100次;

 

5、開啟慢日誌

slowlog = log/$pool.log.slow

request_slowlog_timeout = 2

 

NOTE:

上面為開啟php-fpm的慢日誌，時間閥值2秒；

 

執行：

grep -v "^$" php.slow.log | cut -d " " -f 3,2 | sort |uniq -c | sort -k1,1nr | head -n 50

 

NOTE:

 sort: 對單詞進行排序

     uniq -c:  顯示唯一的行，並在每行行首加上本行在檔案中出現的次數

     sort -k1,1nr:  按照第一個欄位，數值排序，且為逆序

     head –n 10:  取前10行資料

 

PS:

開啟慢日誌的目的是為了跟蹤分析那條php指令碼執行的時間超過了設定的request_slowlog_timeout時間長度，如果超過這個設定時間，那麼該指令碼就會被記錄下。

 

三、Php-Fpm的操作

PHP5.3.3下的php-fpm 不再支援php-fpm 以前具有的 /usr/local/php/sbin/php-fpm(start|stop|reload)等命令，需要使用訊號控制：

 

master進程可以理解以下訊號

INT, TERM 立刻終止?;

QUIT 平滑終止?;

USR1 重新開啟記錄檔?;

USR2平滑重載所有worker進程並重新載入配置和二進位模組 ;

 

樣本：?

php-fpm 關閉：?kill -INT`cat /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`?

php-fpm 重啟：?kill -USR2`cat /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`

 

查看php-fpm進程數：

$ps aux | grep -c php-fpm

 

PHP效能調優---PHP-FPM配置及使用總結