【nginx運維基礎(9)】瞭解PHP-FPM與Nginx的通訊機制

PHP-FPM 介紹

CGI 協議與 FastCGI 協議

每種動態語言（ PHP,Python 等）的代碼文件須要經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能夠互相通訊。PHP 文件在服務器上的解析須要用到 PHP 解釋器，再加上對應的 CGI 協議，從而使服務器能夠解析到 PHP 文件。

因爲 CGI 的機制是每處理一個請求須要 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，因而就出現了CGI 的改良版本 FastCGI，FastCGI 在請求處理完後，不會 kill 掉進程，而是繼續處理多個請求，這樣就大大提升了效率。

PHP-FPM 是什麼

PHP-FPM 即 PHP-FastCGI Process Manager， 它是 FastCGI 的實現，並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 進程則通常有多個（具體數量根據實際須要進行配置），每一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 通訊機制

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

www.test.com 
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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 監聽 127.0.0.1:9000 地址 
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www.test.com/index.php 請求到達 127.0.0.1:9000
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 等待處理...

Nginx 與 php-fpm 的結合

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

tcp socket 的優勢是能夠跨服務器，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 進程間通訊) socket，用於實現同一主機上的進程間通訊，這種方式須要在 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以下圖所示：

兩者的不一樣：

因爲 Unix socket 不須要通過網絡協議棧，不須要打包拆包、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外一個進程。因此其效率比 tcp socket 的方式要高，可減小沒必要要的 tcp 開銷。不過，unix socket 高併發時不穩定，鏈接數爆發時，會產生大量的長時緩存，在沒有面向鏈接協議的支撐下，大數據包可能會直接出錯不返回異常。而 tcp 這樣的面向鏈接的協議，能夠更好的保證通訊的正確性和完整性。

Nginx 與 php-fpm 結合只須要在各自的配置文件中作設置便可：

1） Nginx 中的配置

以 tcp socket通訊爲例

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 鏈接方式
 }
}

2) php-fpm 的配置

php-fpm.conf

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

注意，在使用 unix socket 方式鏈接時，因爲 socket 文件本質上是一個文件，存在權限控制的問題，因此須要注意 nginx 進程的權限與 php-fpm 的權限問題，否則會提示無權限訪問。（在各自的配置文件裏設置用戶）

經過以上配置便可完成 php-fpm 與 nginx 的通訊。

在應用中的選擇

若是是在同一臺服務器上運行的 nginx 和 php-fpm，且併發量不高（不超過1000），選擇unix socket，以提升 nginx 和 php-fpm 的通訊效率。
若是是面臨高併發業務，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。

若併發較高但仍想用 unix socket 時，可經過如下方式提升 unix socket 的穩定性。

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

2）提升 backlog

backlog 默認位 128，1024 這個值最好換算成本身正常的 QPS，配置以下。

nginx.conf 文件中

server { 
 listen 80 
 default backlog = 1024;
}

php-fpm.conf 文件中

listen.backlog = 1024

3）增長 sock 文件和 php-fpm 實例

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