Nginx+PHP-FPM 最適化スキル

この記事では、一定の参考値を持つ Nginx+PHP-FPM の最適化スキルを中心に紹介しますので、必要な方は参考にしてください

Nginx+PHP-FPM の最適化スキルの概要です。こちらはネットで見つけた記事で勉強になるところが多かったので勉強しながら書き直しました。著作権はオリジナルの作者に属します

Unix ドメイン ソケット通信

以前に Unix ドメイン ソケット 通信方法を簡単に紹介しました。参照: Nginx+PHP-FPM のドメインSocket 設定メソッドUnix ドメイン Socket は、Nginx と 間の通信のパフォーマンスを実際に向上させることができます>php-fpm はネットワークを使用しないためですが、同時実行性が高いと不安定になります。

Nginx は頻繁にエラーを報告します: Unix Domain Socket这种通信方式，参见：Nginx+PHP-FPM的域Socket配置方法
Unix域Socket因为不走网络，的确可以提高Nginx和php-fpm通信的性能，但在高并发时会不稳定。

Nginx会频繁报错：

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

可以通过下面两种方式提高稳定性：

1.调高nginx和php-fpm中的backlog
配置方法为：在nginx配置文件中这个域名的server下，在listen 80后面添加default backlog=1024。
同时配置php-fpm.conf中的listen.backlog为1024，默认为128。
2.增加sock文件和php-fpm实例数再新建一个sock文件，在Nginx中通过upstream模块将请求负载均衡到两个sock文件
背后的两套php-fpm实例上。

php-fpm参数调优

2.1进程数

# php-fpm初始/空闲/最大worker进程数
 pm.max_children = 300
 pm.start_servers = 20
 pm.min_spare_servers = 5
 pm.max_spare_servers = 35

2.2最大处理请求数

最大处理请求数是指一个php-fpm的worker进程在处理多少个请求后就终止掉，master进程会重新respawn一个新的。
这个配置的主要目的是避免php解释器或程序引用的第三方库造成的内存泄露

pm.max_requests = 10240

2.3最长执行时间

最大执行时间在php.ini和php-fpm.conf里都可以配置，配置项分别为max_execution_time和request_terminate_timeout。
其作用及其影响参见：Nginx中502和504错误详解

php-fpm的高CPU使用率排查方法

1. CPU使用率监控方法

top命令:
直接执行top命令后，输入1就可以看到各个核心的CPU使用率。而且通过top -d 0.1可以缩短采样时间。
  下面的sar貌似最短只能是1秒

sar命令:

# sar和iostat命令的安装：
 sysstat.x86_64 : The sar and iostat system monitoring commands
 yum install -y sysstat.x86_64
 
# 执行sar -P ALL 1 100。-P ALL表示监控所有核心，1表示每1秒采集，100表示采集100次。
# 输出结果如下：
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

2. 开启慢日志

配置输出php-fpm慢日志，阀值为2秒：

request_slowlog_timeout = 2
slowlog = log/$pool.log.slow

利用sort/uniq命令分析汇总php-fpm慢日志：

[root@boole 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
 
# 参数解释：
     sort:  对单词进行排序
     uniq -c:  显示唯一的行，并在每行行首加上本行在文件中出现的次数
     sort -k1,1nr:  按照第一个字段，数值排序，且为逆序
     head -10:  取前10行数据

3. 用strace跟踪进程

1.利用nohup将strace转为后台执行，直到attach上的php-fpm进程死掉为止：

nohup strace -T -p 13167 > 13167-strace.log &
# 参数说明:
-c 统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等.
-d 输出strace关于标准错误的调试信息.
-f 跟踪由fork调用所产生的子进程.
-o filename,则所有进程的跟踪结果输出到相应的filename
-F 尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪.
-h 输出简要的帮助信息.
-i 输出系统调用的入口指针.
-q 禁止输出关于脱离的消息.
-r 打印出相对时间关于,,每一个系统调用.
-t 在输出中的每一行前加上时间信息.
-tt 在输出中的每一行前加上时间信息,微秒级.
-ttt 微秒级输出,以秒了表示时间.
-T 显示每一调用所耗的时间.
-v 输出所有的系统调用.一些调用关于环境变量,状态,输入输出等调用由于使用频繁,默认不输出.
-V 输出strace的版本信息.
-x 以十六进制形式输出非标准字符串
-xx 所有字符串以十六进制形式输出.
-a column
设置返回值的输出位置.默认为40.
-e execve 只记录 execve 这类系统调用
-p 主进程号

2.也可以用利用-c参数让strace帮助汇总，非常方便非常强大！

[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

4.加速PHP解释执行

如果自己的程序的确没有问题，只是执行了太多操作，没法再做优化了。则考虑使用APC或xcache等PHP加速器来减少CPU解释php文件的耗时。
这些PHP加速器在php文件第一次解释时会生成中间代码opcode，所以之后的执行会快很多，并且减少了一些CPU的运算。下面以xcache为例，
看下如何安装和配置。

安装xcache命令如下，./configure的参数好多不知道是做什么用的，官网上也没说明，所以只开启--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中配置如下，最重要的是标红的两个参数，一般推荐xcache.size根据php文件多少来定，xcache.count与CPU核心数相同：

[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 =""

常见问题是启动php-fpm时会报错：

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

这是因为/tmp/xcache是一个文件，而不能创建成目录。

重启php-fpm服务后，用top命令观察会发现每个worker进程的VIRT(包含了swap区)都是xcache.size大小，但REQ变得很小了。
使用上面的配置在使CPU使用率的峰值时间变短了，但峰值时还是所有核心都会达到90%以上，不知道是不是哪里没有配置对。
另外高并发时，/dev/zero这种配置方式经常会导致Nginx 502错误。/tmp/xcache和开启readonly_protection

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"

次の 2 つの方法で安定性を向上させることができます: 🎜🎜1. nginx と php-fpm の backlog
設定メソッドは次のとおりです: nginx 設定内のこのドメイン名の server次に、listen 80 の後に default backlog=1024 を追加します。
また、php-fpm.conf の listen.backlog を 1024 に設定します。デフォルトは 128 です。 > 。
2. sock ファイルと php-fpm インスタンスの数を増やし、Nginxsock ファイルを作成します。 /code > は、upstream モジュールを使用して、2 つの sock ファイル
の背後にある 2 セットの php-fpm インスタンスへのリクエストの負荷を分散します。 🎜🎜php-fpm パラメータの調整🎜

2.1 プロセス数

rrreee

2.2 処理されるリクエストの最大数

🎜 処理されるリクエストの最大数は、1 つの php-fpm <code>worker プロセスは、一定数のリクエストを処理した後に終了し、master プロセスは新しいリクエストを respawn します。
この構成の主な目的は、プログラムによって参照される php インタープリタまたはサードパーティ ライブラリによって引き起こされるメモリ リークを回避することです🎜rrreee

2.3 最大実行時間

🎜最大実行時間 php.ini と php-fpm.conf で設定できます。 設定項目は max_execution_time と request_terminate_timeout それぞれ。 <br>その役割と影響については、Nginxの502エラーと504エラーの詳しい説明🎜🎜php-fpmのCPU使用率が高い場合のトラブルシューティング方法🎜<h3>1. CPU使用率の監視方法</h3>🎜top コマンド: <br><code>top コマンドを直接実行した後、1 を入力すると、各コアの CPU 使用率が表示されます。また、top -d 0.1 でサンプリング時間を短縮できます。
次の sar は少なくとも 1 秒であるようです🎜🎜sar コマンド:🎜rrreee

2. 低速ログをオンにします

🎜設定php-fpm スロー ログを出力します。しきい値は 2 秒です: 🎜rrreee🎜sort/uniq コマンドを使用して、php-fpm スロー ログを分析および要約します: 🎜rrreee

3. strace 追跡プロセスを使用します

🎜1. attach で php-fpm が実行されるまで、<code>nohup を使用して strace をバックグラウンド実行に変換します。 code> プロセスが終了するまで: 🎜rrreee🎜2. -c パラメータを使用して、strace を要約することもできます。これは非常に便利で強力です。 ！ 🎜rrreee

4. PHP の解釈と実行を高速化する

🎜 プログラムに実際に問題がない場合は、実行される操作が多すぎるだけであり、それ以上最適化することはできません。次に、APC や xcache などの PHP アクセラレータを使用して、CPU が php ファイルを解釈するのにかかる時間を短縮することを検討してください。 。
これらの PHP アクセラレータは、php ファイルが最初に解釈されるときに中間コード opcode を生成するため、その後の実行が大幅に高速になります。一部の CPU 操作を減らします。 xcache を例として、インストールして構成する方法を見てみましょう。
🎜🎜 xcache をインストールするコマンドは次のとおりです。 ./configure にはパラメータがたくさんありますが、それらが何に使用されるのかわかりません。公式 Web サイトにアクセスできるので、--enable -xcache をオンにするだけです。 🎜rrreee🎜php.ini は次のように構成されています。最も重要なのは、赤でマークされた 2 つのパラメーターです。一般的には、php ファイルの数に応じて xcache.size を指定することをお勧めします。xcache.count はその数と同じです。 CPU コアの数: 🎜rrreee🎜 よくある問題は、php-fpmcode> を起動するとエラーが報告されることです: 🎜rrreee🎜これは、/tmp/xcache はファイルであるため、ディレクトリとして作成できません。 🎜🎜 <code>php-fpm サービスを再起動した後、top コマンドを使用して観察すると、VIRT (swap を含む) が見つかります。 領域) はすべて xcache.size のサイズですが、REQ は非常に小さくなります。
上記の構成を使用すると、CPU 使用率のピーク時間が短縮されましたが、ピーク時にすべてのコアが 90% を超えることはありません。これが正しいかどうかを確認してください。設定が正しくありません。
さらに、同時実行性が高い場合、/dev/zero の構成方法により Nginx 502 エラーが発生することがよくあります。 /tmp/xcache と readonly_protection をオンにすることは非常に安定しています。 🎜

php程序性能监控

常用的方法就是开启xdebug的性能监控功能，将xdebug输出结果通过WinCacheGrind软件分析。
xdebug的安装和配合IDE调试的方法参见：Vim+XDebug调试PHP

php.ini中配置的这几项是输出性能信息的：

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"

这样XDebug会输出所有执行php函数的性能数据，但产生的文件也会比较大。可以关闭一些选项如collect_params、collect_return，
来减少输出的数据量。或者关闭自动输出，通过在想要监控的函数首尾调用xdebug函数来监控指定的函数。

输出的文件名类似cachegrind.out.1277560600和trace.3495983249.txt，可以拿到Windows平台下用WinCacheGrind进行图形化分析。
WinCacheGrind使用方法网上有很多介绍，这里就不详细说明了,WinCacheGrind for github

结束语

以上都是近期做php程序优化工作总结出的一些优化方法，针对每个地方的配置请详细阅读官方文档进行修改，并不一定要以本文为依据，本文档只阐述方法

相关推荐：

Nginx+Php-fpm运行原理详解

以上がNginx+PHP-FPM 最適化スキルの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。