天天看點

【進階】PHP-FPM和Nginx的通信機制

PHP-FPM 介紹

CGI 協定與 FastCGI 協定

每種動态語言( PHP,Python 等)的代碼檔案需要通過對應的解析器才能被伺服器識别,而 CGI 協定就是用來使解釋器與伺服器可以互相通信。PHP 檔案在伺服器上的解析需要用到 PHP 解釋器,再加上對應的 CGI 協定,進而使伺服器可以解析到 PHP 檔案。

由于 CGI 的機制是每處理一個請求需要 fork 一個 CGI 程序,請求結束再kill掉這個程序,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 在請求處理完後,不會 kill 掉程序,而是繼續處理多個請求,這樣就大大提高了效率。

PHP-FPM 是什麼

PHP-FPM 即 PHP-FastCGI Process Manager, 它是 FastCGI 的實作,并提供了程序管理的功能。程序包含 master 程序和 worker 程序兩種;master 程序隻有一個,負責監聽端口,接收來自伺服器的請求,而 worker 程序則一般有多個(具體數量根據實際需要進行配置),每個程序内部都會嵌入一個 PHP 解釋器,是代碼真正執行的地方。

Nginx 與 php-fpm 通信機制

當我們通路一個網站(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 子產品

        |

fast-cgi 監聽 127.0.0.1:9000 位址

        |

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 的優點是可以跨伺服器,當 nginx 和 php-fpm 不在同一台機器上時,隻能使用這種方式。

Unix socket 又叫 IPC(inter-process communication 程序間通信) socket,用于實作同一主機上的程序間通信,這種方式需要在 nginx配置檔案中填寫 php-fpm 的 socket 檔案位置。

兩種方式的資料傳輸過程如下圖所示:

二者的不同:

由于 Unix socket 不需要經過網絡協定棧,不需要打包拆包、計算校驗和、維護序号和應答等,隻是将應用層資料從一個程序拷貝到另一個程序。是以其效率比 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,連接配接數爆發時,會産生大量的長時緩存,在沒有面向連接配接協定的支撐下,大資料包可能會直接出錯不傳回異常。而 tcp 這樣的面向連接配接的協定,可以更好的保證通信的正确性和完整性。

Nginx 與 php-fpm 結合隻需要在各自的配置檔案中做設定即可:

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; #就是網站位址
 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 檔案的時候,反向代理到 php-fpm
 location ~ .php$ {
  include /usr/local/etc/nginx/fastcgi.conf; #加載 nginx 的 fastcgi 子產品
  fastcgi_intercept_errors on;
  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; # tcp 方式,php-fpm 監聽的 IP 位址和端口
  # fasrcgi_pass /usr/run/php-fpm.sock # unix socket 連接配接方式
 }

}      

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 方式連接配接時,由于 socket 檔案本質上是一個檔案,存在權限控制的問題,是以需要注意 nginx 程序的權限與 php-fpm 的權限問題,不然會提示無權限通路。(在各自的配置檔案裡設定使用者)

通過以上配置即可完成 php-fpm 與 nginx 的通信。

在應用中的選擇

如果是在同一台伺服器上運作的 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、核心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)将sock檔案放在 /dev/shm 目錄下,此目錄下将 sock 檔案放在記憶體裡面,記憶體的讀寫更快。

2)提高 backlog

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

nginx.conf 檔案中

server {
  listen 80 default backlog = 1024;
  }      

php-fpm.conf 檔案中

listen.backlog = 1024      

3)增加 sock 檔案和 php-fpm 執行個體

在 /dev/shm 建立一個 sock 檔案,在 nginx 中通過 upstream 子產品将請求負載均衡到兩個 sock 檔案,并且将兩個 sock 檔案分别對應到兩套 php-fpm 執行個體上。