【高級】PHP-FPM和Nginx的通信機制

碼農程序 / 2019-03-18 19:34:26

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PHP-FPM 介紹

CGI 協議與 FastCGI 協議

每種動態語言( PHP,Python 等)的代碼文件需要通過對應的解析器才能被服務器識別,而 CGI 協議就是用來使解釋器與服務器可以互相通信。PHP 文件在服務器上的解析需要用到 PHP 解釋器,再加上對應的 CGI 協議,從而使服務器可以解析到 PHP 文件。

由于 CGI 的機制是每處理一個請求需要 fork 一個 CGI 進程,請求結束再kill掉這個進程,在實際應用上比較浪費資源,于是就出現了CGI 的改良版本 FastCGI,FastCGI 在請求處理完后,不會 kill 掉進程,而是繼續處理多個請求,這樣就大大提高了效率。


PHP-FPM 是什么

PHP-FPM 即 PHP-FastCGI Process Manager, 它是 FastCGI 的實現,并提供了進程管理的功能。進程包含 master 進程和 worker 進程兩種;master 進程只有一個,負責監聽端口,接收來自服務器的請求,而 worker 進程則一般有多個(具體數量根據實際需要進行配置),每個進程內部都會嵌入一個 PHP 解釋器,是代碼真正執行的地方

Nginx 與 php-fpm 通信機制

當我們訪問一個網站(如 www.test.com)的時候,處理流程是這樣的:

  www.test.com
        |
      Nginx
        |
路由到 www.test.com/index.php
        |
加載 nginx 的 fast-cgi 模塊
        |
fast-cgi 監聽 127.0.0.1:9000 地址
        |
www.test.com/index.php 請求到達 127.0.0.1:9000
        |
     等待處理...


Nginx 與 php-fpm 的結合

在 Linux 上,nginx 與 php-fpm 的通信有 tcp socket 和 unix socket 兩種方式。

tcp socket 的優點是可以跨服務器,當 nginx 和 php-fpm 不在同一臺機器上時,只能使用這種方式。

Unix socket 又叫 IPC(inter-process communication 進程間通信) socket,用于實現同一主機上的進程間通信,這種方式需要在 nginx配置文件中填寫 php-fpm 的 socket 文件位置。

兩種方式的數據傳輸過程如下圖所示:



二者的不同:

由于 Unix socket 不需要經過網絡協議棧,不需要打包拆包、計算校驗和、維護序號和應答等,只是將應用層數據從一個進程拷貝到另一個進程。所以其效率比 tcp socket 的方式要高,可減少不必要的 tcp 開銷。不過,unix socket 高并發時不穩定,連接數爆發時,會產生大量的長時緩存,在沒有面向連接協議的支撐下,大數據包可能會直接出錯不返回異常。而 tcp 這樣的面向連接的協議,可以更好的保證通信的正確性和完整性。

Nginx 與 php-fpm 結合只需要在各自的配置文件中做設置即可:

1) Nginx 中的配置

以 tcp socket通信為例

server {
 listen  80#監聽 80 端口,接收http請求
 server_name www.test.com; #就是網站地址
 root /usr/local/etc/nginx/www/huxintong_admin; # 準備存放代碼工程的路徑
 #路由到網站根目錄 www.test.com 時候的處理
 location / {
  index index.php; #跳轉到 www.test.com/index.php
  autoindex on;
 } 

 #當請求網站下 php 文件的時候,反向代理到 php-fpm
 location ~ .php$ {
  include /usr/local/etc/nginx/fastcgi.conf; #加載 nginx 的 fastcgi 模塊
  fastcgi_intercept_errors on;
  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000# tcp 方式,php-fpm 監聽的 IP 地址和端口
  # fasrcgi_pass /usr/run/php-fpm.sock # unix socket 連接方式
 }

}


2) php-fpm 的配置

listen = 127.0.0.1:9000
# 或者下面這樣
listen = /var/run/php-fpm.sock


注意,在使用 unix socket 方式連接時,由于 socket 文件本質上是一個文件,存在權限控制的問題,所以需要注意 nginx 進程的權限與 php-fpm 的權限問題,不然會提示無權限訪問。(在各自的配置文件里設置用戶)

通過以上配置即可完成 php-fpm 與 nginx 的通信。


在應用中的選擇

如果是在同一臺服務器上運行的 nginx 和 php-fpm,且并發量不高(不超過1000),選擇unix socket,以提高 nginx 和 php-fpm 的通信效率。

如果是面臨高并發業務,則考慮選擇使用更可靠的 tcp socket,以負載均衡、內核優化等運維手段維持效率。

若并發較高但仍想用 unix socket 時,可通過以下方式提高 unix socket 的穩定性。

1)將sock文件放在 /dev/shm 目錄下,此目錄下將 sock 文件放在內存里面,內存的讀寫更快。

2)提高 backlog

backlog 默認位 128,1024 這個值最好換算成自己正常的 QPS,配置如下。

nginx.conf 文件中

server {
  listen 80 default backlog = 1024;
  }


php-fpm.conf 文件中

listen.backlog = 1024


3)增加 sock 文件和 php-fpm 實例

在 /dev/shm 新建一個 sock 文件,在 nginx 中通過 upstream 模塊將請求負載均衡到兩個 sock 文件,并且將兩個 sock 文件分別對應到兩套 php-fpm 實例上。


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