LNMP的并发考虑、资源分配（php-fpm进程管理器的核心配置）

LNMP就是linux+nginx+mysql+php环境了,这个是linux中常用的一个WEB服务器搭配,下文来介绍lnmp的并发考虑、资源分配(php-fpm进程管理器的核心配置)了,有兴趣的可参考一下.

下面总结在最近招聘中常问的一个问题:

PHPer当被问到你的程序性能如何？程序的并发可以达到多少？程序的瓶颈在哪儿？为了满足业务需求应该购买多少台服务器？负载均衡中php应用服务器需要多少台？

可能这些问题在面试中会设置一个应用的场景及一些前提条件,让面试的人去设计,并提出看法建议,能够回答得很好的人还是比较少的.

今天我们来谈谈LNMP的并发考虑和资源分配,首先弄清楚几个概念.

LNMP中的N是nginx充当Web Server

内容的分发者,会在文件系统找到相应的文件,就返回给浏览器,如:nginx,如果是静态的文件,就可以直接返回,但是如果是index.php需要解析并执行的脚本文件时,Web Server就无力了,需要将请求转发给相应的脚本语言的解析器来解释并执行,最终将程序的执行结果,返回给Web Server,再返回给浏览器.

LNMP中的P是php充当后端的逻辑处理程序

那么php与nginx的常规协作方式是如何的呢?需要我们明确几个概念

cgi:通用网关接口,是HTTP协议中描述的,Web Server与后端处理程序进程间通信的协议.

php-cgi:php实现了cgi协议,使得web server与php共同完成一个动态网页的请求响应

fastcgi

是为了解决cgi性能问题，而规范的另外一种协议,为什么说解决cgi性能问题,因为在面对各大中型网站的业务需求中,cgi程序表现得越来越无力,因为cgi程序在每次接收到请求时都需要启动新的进程,并初始化环境,然后执行程序,具体的协议内容,在此不引述.

php-fpm

实现了fastcgi协议,是php-cgi的进程管理器,解决高并发网站的性能问题,在最终回答LNMP的并发考虑与资源分配还需要明确的几个概念.

并发:一般由单位内完成的请求数来衡量,如,每秒事务数(TPS),每秒HTTP请求数(HPS),每秒查询数(QPS),通常情况下,我们说PHP的并发,都是指一秒内PHP完成的动态请求的次数。如某网站高峰期的动态请求并发为5000每秒,这个数字不算太高,但也不低,一般日活跃用户数在1000万-5000万的网站应用才能达到这个级别.

性能:一般是指应用程序的处理速度，如果php的应用程序，打开一个页面（执行一个脚本程序）通常需要在50-100ms完成，这对程序的性能要求还是比较高的。但是这还仅仅只是程序处理，php处理完成之后，还要交给web server，web server再将数据返回浏览器，这中间会有一个网络延迟，通常网络正常的情况下，需要大约100ms，最终一个动态网页的请求大约200ms（理想的情况下）可以到达用户浏览器端（仅仅是一个html结构）。

资源分配

1）php-fpm进程数

按照上面的描述，并发为5000每秒，每个请求完成大约200ms（具体页面要具体分析，这里只是一个理想值），如果只有5台PHP应用程序服务器，那么每台机器平均为并发1000每秒，如果是使用nginx+php-fpm的架构，php-fpm的php-cgi进程管理器的配置应该如何呢？我计算的结果为（具体的配置项说明在后文）：

pm=static

pm.max_children=100

上面的100是如何得来的，由于机器平均并发为1000每秒，每个动态请求的处理时间为100ms，也就是说1个php-fpm的worker处理进程在1秒内可以处理10个请求，100个php-fpm的worker处理进程，就可以处理1000个请求。

当然需要结合服务器硬件资源来进行配置，如果配置不当，很容易在请求高峰期或者流量猛增导致服务器宕机。

2）网络带宽

网络带宽也会是一个重要的因素，如果你的服务处理很强，但是用户的请求和响应不能及时到达也是白忙活，这个参数如何计算呢？

并发5000每秒，每个请求的输出为20K，则5000x20K=100000K=100M,这就要求你的公网负载均衡器外网带宽至少要达到100M

3）内存

上述中100个php-fpm的worker处理进程，理论上如果服务器只运行php-fpm，那么我们可以将服务器内存的一半分配给php-fpm，通常情况下，我们可以认为一个php-fpm的worker处理进程占用内存20M，那么100x20M=2G，也就是说明服务器的内存大约为4G

4）CPU

由于php-fpm是一个多进程的模型应用，CPU进程调度消耗也是很大的，并且PHP应用程序有问题也会导致CPU占用率高，这就没有量化的指标，需要具体情况具体分析了。但是有一个小建议，可以部署一个crontab每隔一分钟检测cpu占用率超过多少就kill掉相应的php-fpm的worker处理进程。

5）nginx与php-fpm使用unix域套接字代替tcp socke进行通信,这个配置挺关键的,纯echo的ab测试,采用unix域套接字每秒请求数提升10%-20%,即nginx中配置:

fastcgi_pass unix:/data/server/var/php/php-fpm.sock;

php-fpm.conf中配置:

listen = /data/server/var/php/php-fpm.sock

最后遇到很多同学对php-fpm的进程管理器的核心配置不太了解,下面是我翻译的配置说明.

首先php-fpm相关的配置项有:

1）pm,进程管理器以控制子进程的数量,可能的值有.

static 一个固定的值，由pm.max_children指定

dynamic 动态的(工作方式和Apache的prefork模式一致),但是保持至少一个,由

pm.max_children 在同一时间最大的进程数.

pm.start_servers php-fpm启动时开启的等待请求到来的进程数

pm.min_spare_servers 在空闲状态下,运行的最小进程数,如果小于此值,会创建新的进程.

pm.max_spare_servers 在空闲状态下,运行的最大进程数,如果大于此值,会kill部分进程.

ondemand 启动时不会创建进程，当请求达到时创建子进程处理请求

pm.max_children 在同一时间最大的进程数

pm.process_idle_timeout 空闲多少秒之后进程会被kill

pm = dynamic

2）pm.max_children

在同一时间最大的进程数

pm.max_children = 120

3）pm.start_servers

php-fpm启动时开启的等待请求到来的进程数，默认值为：min_spare_servers + (max_spare_servers - min_spare_servers) / 2

pm.start_servers = 80

4）pm.min_spare_servers

在空闲状态下，运行的最小进程数，如果小于此值，会创建新的进程

pm.min_spare_servers = 60

5）pm.max_spare_servers

在空闲状态下，运行的最大进程数，如果大于此值，会kill部分进程

pm.max_spare_servers = 120

6）pm.process_idle_timeout

空闲多少秒之后进程会被kill，默认为10s

pm.process_idle_timeout = 10s

7）pm.max_requests

每个进程处理多少个请求之后自动终止,可以有效防止内存溢出,如果为0则不会自动终止,默认为0

pm.max_requests = 5000

8）pm.status_path

注册的URI，以展示php-fpm状态的统计信息

pm.status_path = /status

其中统计页面信息有:

1. pool 进程池名称 
2. process manager 进程管理器名称（static, dynamic or ondemand） 
3. start time php-fpm启动时间 
4. start since php-fpm启动的总秒数 
5. accepted conn 当前进程池接收的请求数 
6. listen queue 等待队列的请求数 
7. max listen queue 自启动以来等待队列中最大的请求数 
8. listen queue len 等待连接socket队列大小 
9. idle processes 当前空闲的进程数  --Vevb.com 
10. active processes 活动的进程数 
11. total processes 总共的进程数（idle+active） 
12. max active processes 自启动以来活动的进程数最大值 
13. max children reached 达到最大进程数的次数 

9）ping.path

ping url,可以用来测试php-fpm是否存活并可以响应

ping.path = /ping

10）ping.response

ping url的响应正文

ping.response = pong