Nginx+PHP-FPM優化技巧總結

時間 2019-11-24

標籤 nginx+php nginx php fpm 優化技巧總結欄目 PHP 简体版

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php-fpm的安裝很簡單，參見 PHP(PHP-FPM)手動編譯安裝。下面主要討論下如何提升Nginx+Php-fpm的性能。

1.Unix域Socket通訊

以前簡單介紹過Unix Domain Socket這種通訊方式，參見： Nginx+PHP-FPM的域Socket配置方法

Unix域Socket由於不走網絡，的確能夠提升Nginx和php-fpm通訊的性能，但在高併發時會不穩定。

Nginx會頻繁報錯：

connect() to unix:/dev/shm/php-fcgi.sock failed (11: Resource temporarily unavailable) while connecting to upstream

能夠經過下面兩種方式提升穩定性：

1）調高nginx和php-fpm中的backlog

配置方法爲：在nginx配置文件中這個域名的server下，在listen 80後面添加default backlog=1024。

同時配置php-fpm.conf中的listen.backlog爲1024，默認爲128。

2）增長sock文件和php-fpm實例數

再新建一個sock文件，在Nginx中經過upstream模塊將請求負載均衡到兩個sock文件背後的兩套php-fpm實例上。

2.php-fpm參數調優

2.1進程數

php-fpm初始/空閒/最大worker進程數

pm.max_children = 300

pm.start_servers = 20

pm.min_spare_servers = 5

pm.max_spare_servers = 35

2.2最大處理請求數

最大處理請求數是指一個php-fpm的worker進程在處理多少個請求後就終止掉，master進程會從新respawn一個新的。

這個配置的主要目的是避免php解釋器或程序引用的第三方庫形成的內存泄露。

pm.max_requests = 10240

2.3最長執行時間

最大執行時間在php.ini和php-fpm.conf裏均可以配置，配置項分別爲max_execution_time和request_terminate_timeout。

其做用及其影響參見： Nginx中502和504錯誤詳解

3.php-fpm的高CPU使用率排查方法

3.1CPU使用率監控方法

1）top命令

直接執行top命令後，輸入1就能夠看到各個核心的CPU使用率。並且經過top -d 0.1能夠縮短採樣時間。

下面的sar貌似最短只能是1秒。

2）sar命令

sar和iostat命令的安裝：

sysstat.x86_64 : The sar and iostat system monitoring commands

yum install -y sysstat.x86_64

執行sar -P ALL 1 100。-P ALL表示監控全部核心，1表示每1秒採集，100表示採集100次。

輸出結果以下：

CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle

all 85.54 0.00 5.69 0.00 0.00 8.76

0 74.75 0.00 25.25 0.00 0.00 0.00

1 98.00 0.00 2.00 0.00 0.00 0.00

2 89.22 0.00 3.92 0.00 0.00 6.86

3 91.00 0.00 2.00 0.00 0.00 7.00

4 75.00 0.00 9.00 0.00 0.00 16.00

5 94.95 0.00 5.05 0.00 0.00 0.00

6 95.00 0.00 4.00 0.00 0.00 1.00

7 87.88 0.00 4.04 0.00 0.00 8.08

8 93.94 0.00 3.03 0.00 0.00 3.03

9 88.00 0.00 3.00 0.00 0.00 9.00

10 89.11 0.00 2.97 0.00 0.00 7.92

11 82.35 0.00 3.92 0.00 0.00 13.73

12 73.27 0.00 7.92 0.00 0.00 18.81

13 81.44 0.00 4.12 0.00 0.00 14.43

14 77.23 0.00 6.93 0.00 0.00 15.84

15 78.79 0.00 4.04 0.00 0.00 17.17

3.2開啓慢日誌

配置輸出php-fpm慢日誌，閥值爲2秒：

request_slowlog_timeout = 2

slowlog = log/$pool.log.slow

利用sort/uniq命令分析彙總php-fpm慢日誌：

[root@b28-12 log]# grep -v "^$" www.log.slow.tmp | cut -d " " -f 3,2 | sort | uniq -c | sort -k1,1nr | head -n 50

5181 run() /www/test.net/framework/web/filters/CFilter.php:41

5156 filter() /www/test.net/framework/web/filters/CFilterChain.php:131

2670 = /www/test.net/index.php

2636 run() /www/test.net/application/controllers/survey/index.php:665

2630 action() /www/test.net/application/controllers/survey/index.php:18

2625 run() /www/test.net/framework/web/actions/CAction.php:75

2605 runWithParams() /www/test.net/framework/web/CController.php:309

2604 runAction() /www/test.net/framework/web/filters/CFilterChain.php:134

2538 run() /www/test.net/framework/web/CController.php:292

2484 runActionWithFilters() /www/test.net/framework/web/CController.php:266

2251 run() /www/test.net/framework/web/CWebApplication.php:276

1799 translate() /www/test.net/application/libraries/Limesurvey_lang.php:118

1786 load_tables() /www/test.net/application/third_party/php-gettext/gettext.php:254

1447 runController() /www/test.net/framework/web/CWebApplication.php:135

參數解釋：

     sort: 對單詞進行排序
     uniq -c: 顯示惟一的行，並在每行行首加上本行在文件中出現的次數
     sort -k1,1nr: 按照第一個字段，數值排序，且爲逆序
     head -10: 取前10行數據

3.3用strace跟蹤進程

1）利用nohup將strace轉爲後臺執行，直到attach上的php-fpm進程死掉爲止：

nohup strace -T -p 13167 > 13167-strace.log &

參數說明:

-c 統計每一系統調用的所執行的時間,次數和出錯的次數等.

-d 輸出strace關於標準錯誤的調試信息.

-f 跟蹤由fork調用所產生的子進程.

-o filename,則全部進程的跟蹤結果輸出到相應的filename

-F 嘗試跟蹤vfork調用.在-f時,vfork不被跟蹤.

-h 輸出簡要的幫助信息.

-i 輸出系統調用的入口指針.

-q 禁止輸出關於脫離的消息.

-r 打印出相對時間關於,,每個系統調用.

-t 在輸出中的每一行前加上時間信息.

-tt 在輸出中的每一行前加上時間信息,微秒級.

-ttt 微秒級輸出,以秒了表示時間.

-T 顯示每一調用所耗的時間.

-v 輸出全部的系統調用.一些調用關於環境變量,狀態,輸入輸出等調用因爲使用頻繁,默認不輸出.

-V 輸出strace的版本信息.

-x 以十六進制形式輸出非標準字符串

-xx 全部字符串以十六進制形式輸出.

-a column

設置返回值的輸出位置.默認爲40.

-e execve 只記錄 execve 這類系統調用

-p 主進程號

2）也能夠用利用-c參數讓strace幫助彙總，很是方便很是強大！

[root@b28-12 log]# strace -cp 9907

Process 9907 attached - interrupt to quit

Process 9907 detached

% time seconds usecs/call calls errors syscall

------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------

56.61 0.016612 5 3121 read

11.11 0.003259 1 2517 715 stat

8.04 0.002358 7 349 brk

6.02 0.001767 1 1315 poll

4.28 0.001255 6 228 recvfrom

2.71 0.000796 1 671 open

2.54 0.000745 0 2453 fcntl

2.37 0.000696 1 1141 write

1.69 0.000497 1 593 13 access

1.37 0.000403 0 1816 lseek

0.89 0.000262 1 451 22 sendto

0.56 0.000163 1 276 208 lstat

0.49 0.000145 0 384 getcwd

0.31 0.000090 0 1222 fstat

0.28 0.000082 0 173 munmap

0.26 0.000077 0 174 mmap

0.24 0.000069 2 41 socket

0.23 0.000068 0 725 close

0.00 0.000000 0 13 rt_sigaction

0.00 0.000000 0 13 rt_sigprocmask

0.00 0.000000 0 1 rt_sigreturn

0.00 0.000000 0 78 setitimer

0.00 0.000000 0 26 26 connect

0.00 0.000000 0 15 2 accept

0.00 0.000000 0 39 recvmsg

0.00 0.000000 0 26 shutdown

0.00 0.000000 0 13 bind

0.00 0.000000 0 13 getsockname

0.00 0.000000 0 65 setsockopt

0.00 0.000000 0 13 getsockopt

0.00 0.000000 0 8 getdents

0.00 0.000000 0 26 chdir

0.00 0.000000 0 1 futex

------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------

100.00 0.029344 18000 986 total

ps：可使用strace學習php解釋器的解釋執行過程

3.4加速PHP解釋執行

若是本身的程序的確沒有問題，只是執行了太多操做，無法再作優化了。則考慮使用APC或xcache等PHP加速器來減小CPU解釋php文件的耗時。

這些PHP加速器在php文件第一次解釋時會生成中間代碼opcode，因此以後的執行會快不少，而且減小了一些CPU的運算。下面以xcache爲例，

看下如何安裝和配置。

安裝xcache命令以下，./configure的參數好多不知道是作什麼用的，官網上也沒說明，因此只開啓--enable-xcache了：

tar zxvf xcache-3.0.3.tar.gz

/usr/local/php/bin/phpize

./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config --enable-xcache

make

make install

php.ini中配置以下，最重要的是標紅的兩個參數，通常推薦xcache.size根據php文件多少來定，xcache.count與CPU核心數相同：

[xcache.admin]

xcache.admin.enable_auth = Off

xcache.admin.user = "xcache"

xcache.admin.pass = ""

[xcache]

xcache.shm_scheme ="mmap"

xcache.size=1024M

xcache.count =16

xcache.slots =8K

xcache.ttl=0

xcache.gc_interval =0

xcache.var_size=16M

xcache.var_count =1

xcache.var_slots =8K

xcache.var_ttl=0

xcache.var_maxttl=0

xcache.var_gc_interval =300

xcache.test =Off

xcache.readonly_protection = Off

;xcache.readonly_protection = On

xcache.mmap_path ="/dev/zero"

;xcache.mmap_path ="/tmp/xcache"

xcache.coredump_directory =""

xcache.cacher =On

xcache.stat=On

xcache.optimizer =Off

[xcache.coverager]

;;xcache.coverager =On

;;xcache.coveragedump_directory =""

常見問題是啓動php-fpm時會報錯：

Cannot open or create file set by xcache.mmap_path, check the path permission or check xcache.size/var_size against system limitation

這是由於/tmp/xcache是一個文件，而不能建立成目錄。

重啓php-fpm服務後，用top命令觀察會發現每一個worker進程的VIRT(包含了swap區)都是xcache.size大小，但REQ變得很小了。

使用上面的配置在使CPU使用率的峯值時間變短了，但峯值時仍是全部核心都會達到90%以上，不知道是否是哪裏沒有配置對。

另外高併發時，/dev/zero這種配置方式常常會致使Nginx 502錯誤。/tmp/xcache和開啓readonly_protection則很穩定。

4.php程序性能監控

經常使用的方法就是開啓xdebug的性能監控功能，將xdebug輸出結果經過WinCacheGrind軟件分析。

xdebug的安裝和配合IDE調試的方法參見： Vim+XDebug調試PHP

php.ini中配置的這幾項是輸出性能信息的：

xdebug.auto_trace = on

xdebug.auto_profile = on
xdebug.collect_params = on
xdebug.collect_return = on
xdebug.profiler_enable = on
xdebug.trace_output_dir = "/tmp"
xdebug.profiler_output_dir ="/tmp"

這樣XDebug會輸出全部執行php函數的性能數據，但產生的文件也會比較大。能夠關閉一些選項如collect_params、collect_return，

來減小輸出的數據量。或者關閉自動輸出，經過在想要監控的函數首尾調用xdebug函數來監控指定的函數。

輸出的文件名相似cachegrind.out.1277560600和trace.3495983249.txt，能夠拿到Windows平臺下用WinCacheGrind進行圖形化分析。

WinCacheGrind使用方法網上有不少介紹，這裏就不詳細說明了。