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【nginx運(yùn)維基礎(chǔ)(9)】了解PHP-FPM與Nginx的通信機(jī)制

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摘要：介紹協(xié)議與協(xié)議每種動(dòng)態(tài)語(yǔ)言等的代碼文件需要通過(guò)對(duì)應(yīng)的解析器才能被服務(wù)器識(shí)別，而協(xié)議就是用來(lái)使解釋器與服務(wù)器可以互相通信。而這樣的面向連接的協(xié)議，可以更好的保證通信的正確性和完整性。在各自的配置文件里設(shè)置用戶(hù)通過(guò)以上配置即可完成與的通信。

PHP-FPM 介紹 CGI 協(xié)議與 FastCGI 協(xié)議

每種動(dòng)態(tài)語(yǔ)言（ PHP,Python 等）的代碼文件需要通過(guò)對(duì)應(yīng)的解析器才能被服務(wù)器識(shí)別，而 CGI 協(xié)議就是用來(lái)使解釋器與服務(wù)器可以互相通信。PHP 文件在服務(wù)器上的解析需要用到 PHP 解釋器，再加上對(duì)應(yīng)的 CGI 協(xié)議，從而使服務(wù)器可以解析到 PHP 文件。

由于 CGI 的機(jī)制是每處理一個(gè)請(qǐng)求需要 fork 一個(gè) CGI 進(jìn)程，請(qǐng)求結(jié)束再kill掉這個(gè)進(jìn)程，在實(shí)際應(yīng)用上比較浪費(fèi)資源，于是就出現(xiàn)了CGI 的改良版本 FastCGI，FastCGI 在請(qǐng)求處理完后，不會(huì) kill 掉進(jìn)程，而是繼續(xù)處理多個(gè)請(qǐng)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(shí)現(xiàn)，并提供了進(jìn)程管理的功能。進(jìn)程包含 master 進(jìn)程和 worker 進(jìn)程兩種；master 進(jìn)程只有一個(gè)，負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)端口，接收來(lái)自服務(wù)器的請(qǐng)求，而 worker 進(jìn)程則一般有多個(gè)（具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置），每個(gè)進(jìn)程內(nèi)部都會(huì)嵌入一個(gè) PHP 解釋器，是代碼真正執(zhí)行的地方。

Nginx 與 php-fpm 通信機(jī)制

當(dāng)我們?cè)L問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站（如 www.test.com）的時(shí)候，處理流程是這樣的：

 www.test.com 
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 Nginx 
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location 到 www.test.com/index.php 
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加載 nginx 的 fast-cgi 模塊 
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fast-cgi 監(jiān)聽(tīng) 127.0.0.1:9000 地址 
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www.test.com/index.php 請(qǐng)求到達(dá) 127.0.0.1:9000
 |
 |
 等待處理...
Nginx 與 php-fpm 的結(jié)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(yōu)點(diǎn)是可以跨服務(wù)器，當(dāng) nginx 和 php-fpm 不在同一臺(tái)機(jī)器上時(shí)，只能使用這種方式。

Unix socket 又叫 IPC(inter-process communication 進(jìn)程間通信) socket，用于實(shí)現(xiàn)同一主機(jī)上的進(jìn)程間通信，這種方式需要在 nginx配置文件中填寫(xiě) php-fpm 的 socket 文件位置。

兩種方式的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下圖所示：

二者的不同：

由于 Unix socket 不需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，不需要打包拆包、計(jì)算校驗(yàn)和、維護(hù)序號(hào)和應(yīng)答等，只是將應(yīng)用層數(shù)據(jù)從一個(gè)進(jìn)程拷貝到另一個(gè)進(jìn)程。所以其效率比 tcp socket 的方式要高，可減少不必要的 tcp 開(kāi)銷(xiāo)。不過(guò)，unix socket 高并發(fā)時(shí)不穩(wěn)定，連接數(shù)爆發(fā)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的長(zhǎng)時(shí)緩存，在沒(méi)有面向連接協(xié)議的支撐下，大數(shù)據(jù)包可能會(huì)直接出錯(cuò)不返回異常。而 tcp 這樣的面向連接的協(xié)議，可以更好的保證通信的正確性和完整性。

Nginx 與 php-fpm 結(jié)合只需要在各自的配置文件中做設(shè)置即可：

1） Nginx 中的配置

以 tcp socket通信為例

server { 
 listen 80; #監(jiān)聽(tīng) 80 端口，接收http請(qǐng)求
 server_name www.test.com; #就是網(wǎng)站地址
 root /usr/local/etc/nginx/www/huxintong_admin; # 準(zhǔn)備存放代碼工程的路徑
 #路由到網(wǎng)站根目錄 www.test.com 時(shí)候的處理
 location / { 
 index index.php; #跳轉(zhuǎn)到 www.test.com/index.php
 autoindex on;
 } 

 #當(dāng)請(qǐng)求網(wǎng)站下 php 文件的時(shí)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(jiān)聽(tīng)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

php-fpm.conf

listen = 127.0.0.1:9000
# 或者類(lèi)似下面這樣
listen = /var/run/php-fpm.sock
注意，在使用 unix socket 方式連接時(shí)，由于 socket 文件本質(zhì)上是一個(gè)文件，存在權(quán)限控制的問(wèn)題，所以需要注意 nginx 進(jìn)程的權(quán)限與 php-fpm 的權(quán)限問(wèn)題，不然會(huì)提示無(wú)權(quán)限訪問(wèn)。（在各自的配置文件里設(shè)置用戶(hù)）

通過(guò)以上配置即可完成 php-fpm 與 nginx 的通信。

在應(yīng)用中的選擇

如果是在同一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行的 nginx 和 php-fpm，且并發(fā)量不高（不超過(guò)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(fā)業(yè)務(wù)，則考慮選擇使用更可靠的 tcp socket，以負(fù)載均衡、內(nèi)核優(yōu)化等運(yùn)維手段維持效率。

若并發(fā)較高但仍想用 unix socket 時(shí)，可通過(guò)以下方式提高 unix socket 的穩(wěn)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(nèi)存里面，內(nèi)存的讀寫(xiě)更快。

2）提高 backlog

backlog 默認(rèn)位 128，1024 這個(gè)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(shí)例

在 /dev/shm 新建一個(gè) sock 文件，在 nginx 中通過(guò) upstream 模塊將請(qǐng)求負(fù)載均衡到兩個(gè) sock 文件，并且將兩個(gè) sock 文件分別對(duì)應(yīng)到兩套 php-fpm 實(shí)例上。

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