一、nginx和php-fpm的關(guān)系和分工

  對(duì)應(yīng)nginx+php-fpm的模型結(jié)構(gòu)圖如下：

（圖 1）

1、nginx的工作簡(jiǎn)介（對(duì)應(yīng)圖1看）
    在接到php的腳本請(qǐng)求后，nginx通過(guò)fastcgi_pass指令將請(qǐng)求傳遞給后端php-fpm的worker進(jìn)程處理，在此過(guò)程中，nginx做了各種超時(shí)機(jī)制、緩存機(jī)制、buffer機(jī)制和長(zhǎng)連接機(jī)制等來(lái)保障與后端的php-fpm能夠良性高效的合作。
    在超時(shí)機(jī)制方面控制nginx對(duì)后端php的等待時(shí)間，通過(guò)各種timeout指令進(jìn)行控制，例如：

    fastcgi_connect_timeout   后端鏈接時(shí)間

    fastcgi_send_timeout    數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間，兩次成功發(fā)送時(shí)間差，不是整個(gè)發(fā)送時(shí)間

    fastcgi_read_timeout    數(shù)據(jù)接收時(shí)間，兩次成功接收時(shí)間差，不是整個(gè)接收時(shí)間

    當(dāng)超時(shí)后會(huì)返回504超時(shí)的狀態(tài)碼，在buffer機(jī)制指令也有很多，例如：

    fastcgi_buffer_size 存放fastcgi傳過(guò)來(lái)的響應(yīng)頭，一般設(shè)置為分頁(yè)大小

    fastcgi_buffers 存放fastcgi傳過(guò)來(lái)的相應(yīng)內(nèi)容，一般設(shè)置分頁(yè)的倍數(shù)，格式例如 8  4k|8k

    另外還有一些其它的緩存、長(zhǎng)連接機(jī)制不做介紹，當(dāng)設(shè)置不合理時(shí)也會(huì)出現(xiàn)5XX錯(cuò)誤，nginx的文章介紹寫了有很多的，不再做過(guò)多的說(shuō)明。

2、php-fpm工作介紹（對(duì)應(yīng)圖1看）
    Php-fpm是一個(gè)PHPfastcgi進(jìn)程管理器，在啟動(dòng)后會(huì)有master和worker兩種進(jìn)程，master負(fù)責(zé)接收外部信號(hào)和管理worker進(jìn)程，worker進(jìn)程是負(fù)責(zé)干活的，處理nginx傳過(guò)來(lái)的任務(wù)。    
    master進(jìn)程只有一個(gè)，負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)端口和管理worker進(jìn)程，每次傳來(lái)任務(wù)，與前端的nginx建立3次握手后放入連接隊(duì)列，供worker進(jìn)程進(jìn)行accept，當(dāng)worker進(jìn)程出現(xiàn)錯(cuò)誤或執(zhí)行超時(shí)時(shí)，負(fù)責(zé)將worker進(jìn)程重啟或者殺掉，是php-fpm模型中的大內(nèi)總管。
    Worker進(jìn)程是工作進(jìn)程，每個(gè)worker進(jìn)程都獨(dú)立的執(zhí)行php程序腳本，然后把執(zhí)行的結(jié)果通過(guò)fastcgi協(xié)議交給nginx，執(zhí)行過(guò)程中受master的管理。在工作中，worker進(jìn)程去競(jìng)爭(zhēng)accept管理進(jìn)程master的鏈接隊(duì)列，accept函數(shù)將從連接請(qǐng)求隊(duì)列中獲得連接信息，創(chuàng)建新的socket，并返回該套接字的fd，新創(chuàng)建的socket用于服務(wù)器與nginx的通信，而原來(lái)的套接字仍然處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)。
    php-fpm可以配置多個(gè)pool，所有pool由master統(tǒng)一管理監(jiān)聽(tīng)不同端口并分配不同worker進(jìn)程池，worker進(jìn)程池支持動(dòng)態(tài)prefork同時(shí)也支持靜態(tài)開(kāi)啟，服務(wù)器內(nèi)存較大時(shí)建議直接計(jì)算后配置靜態(tài)資源池，可以減少頻繁prefork進(jìn)程所帶來(lái)的開(kāi)銷，提高服務(wù)質(zhì)量，由于進(jìn)程模型越跑程序耗費(fèi)越大，因?yàn)槊總€(gè)worker進(jìn)程可以配置執(zhí)行多少個(gè)請(qǐng)求后進(jìn)行重啟，對(duì)應(yīng)的池子的指令和執(zhí)行多少個(gè)請(qǐng)求的指令如下：

    pm = static | dynamic | ondemand 靜態(tài)池、服務(wù)優(yōu)先、內(nèi)存優(yōu)先

    pm.max_children = 256  開(kāi)啟的最大php進(jìn)程數(shù)

    pm.max_requests = 1024   在執(zhí)行了1024個(gè)請(qǐng)求后重啟worker進(jìn)程
 這也是我們線上服務(wù)器的配置，我們線上用的web服務(wù)的機(jī)器是12核cpu、12G內(nèi)存，nginx開(kāi)啟12個(gè)worker進(jìn)程，php開(kāi)啟256個(gè)進(jìn)程，跑起來(lái)后每個(gè)進(jìn)程大概占用30M內(nèi)存，也就是（256+12）*30=8G ，另外還跑了一些配管、監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)、日志收集等七七八八的軟件，整體業(yè)務(wù)是比較輕松的，這種靜態(tài)池的配置大大減少了prefork進(jìn)程帶來(lái)的開(kāi)銷，RT時(shí)間100ms以內(nèi)的占到90%以上（這個(gè)與程序?qū)懙娜绾斡嘘P(guān)），運(yùn)行一段時(shí)間后的開(kāi)銷截圖如下：

二、此模型結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的5XX服務(wù)器端錯(cuò)誤及優(yōu)化（對(duì)應(yīng)圖1看）

1、nginx日志里產(chǎn)生502錯(cuò)誤

    第一種情況，php-fpm的worker進(jìn)程執(zhí)行php程序腳本時(shí)，超過(guò)了配置的最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間，master進(jìn)程將worker進(jìn)程殺掉，直接返回502。返回502后nginx對(duì)應(yīng)的error日志是104: Connection reset by peer對(duì)應(yīng)的php執(zhí)行時(shí)間的配置如下，一些版本中php-fpm的配置會(huì)覆蓋php.ini的配置，使php.ini的配置不起作用：

    php.ini中默認(rèn)30s：max_execution_time =

    php-fpm中：request_terminate_timeout =

    第二種情況，連接請(qǐng)求數(shù)（accpet之前）超出了端口所能監(jiān)聽(tīng)的tcp連接的最大值（backlog的值），進(jìn)不了fpm等待accept的鏈接隊(duì)列，直接返回502，這里可能會(huì)產(chǎn)生tcp重傳；

返回502后nginx對(duì)應(yīng)的error日志是111: Connection refused

    backlog的值是半連接和全連接的總和，他的存在也有短時(shí)間緩沖解耦nginx請(qǐng)求與fpm處理的作用，半連接指收到了syn請(qǐng)求，3次握手尚未建立，全連接指的是3次握手已經(jīng)成功，不過(guò)尚未被accpet的請(qǐng)求，fpm里面有調(diào)節(jié)的參數(shù)，如果fpm的參數(shù)設(shè)置為-1，則默認(rèn)走的是系統(tǒng)內(nèi)核參數(shù)net.core.somaxconn的設(shè)置值，如果不設(shè)置可以在/proc/sys/net/core/somaxconn里查看，默認(rèn)值是128，所以在連接請(qǐng)求較高的業(yè)務(wù)里要增大這個(gè)值。

    第三種情況，網(wǎng)絡(luò)卡時(shí)，客戶端斷開(kāi)連接，nginx處顯示499，然后php檢查到前端nginx產(chǎn)生abort后，又master結(jié)束此條任務(wù)的繼而產(chǎn)生502，一般此種情況的報(bào)警，先是499，過(guò)會(huì)兒變成502，再過(guò)一會(huì)變成504.

• 減少避免502報(bào)錯(cuò)優(yōu)化建議

502主要從php-fpm的配置方考慮，根據(jù)服務(wù)器情況，適量增大php-fpm的工作進(jìn)程數(shù)，適當(dāng)增加php的執(zhí)行時(shí)間，適當(dāng)增加backlog值。
    php的工作進(jìn)程數(shù)也不是越大越好，這種進(jìn)程模型運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了占的內(nèi)存會(huì)增大，一般一個(gè)php進(jìn)程是占到30M左右的內(nèi)存，開(kāi)多少合適自己算吧，nginx的worker進(jìn)程一般也能跑到30M的內(nèi)存，綜合計(jì)算一下；php的執(zhí)行時(shí)間可以根據(jù)你的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)定，超過(guò)服務(wù)時(shí)間瀏覽器返回的是502錯(cuò)誤，這個(gè)按照實(shí)際的情況處理吧，一般情況要設(shè)置超時(shí)時(shí)間，避免某些請(qǐng)求慢，將整個(gè)業(yè)務(wù)堵死；至于backlog值，當(dāng)程序?qū)懙谋容^好時(shí)，建議設(shè)置其數(shù)量為php工作進(jìn)程的1到2倍。

2、nginx日志里產(chǎn)生504錯(cuò)誤

    第一種情況，php的worker進(jìn)程池處理慢，無(wú)法盡快處理等待accept的鏈接隊(duì)列，導(dǎo)致3次握手后的鏈接隊(duì)列長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有被accept，nginx鏈接等待超時(shí)；

返回504后nginx對(duì)應(yīng)的error日志是110: Connection timed out

    第二種情況，后端php-fpm執(zhí)行腳本的時(shí)間太長(zhǎng)，超過(guò)了nginx配置的超時(shí)機(jī)制，這個(gè)時(shí)候也是會(huì)報(bào)出504錯(cuò)誤的。

    第三種情況，客戶端的網(wǎng)絡(luò)及其差，php將請(qǐng)求處理完交給nginx后，nginx沒(méi)能在超時(shí)時(shí)間內(nèi)將內(nèi)容全部吐給用戶，這時(shí)也會(huì)超時(shí)，只有504而沒(méi)有502。

• 減少避免504報(bào)錯(cuò)的優(yōu)化建議

   

    504主要從nginx的配置方考慮，根據(jù)業(yè)務(wù)情況配置好超時(shí)的各種機(jī)制，包含但不限于下屬參數(shù)：

    fastcgi_connect_timeout

    fastcgi_send_timeout 

    fastcgi_read_timeout 

    ...... 
 

    另外：在配置過(guò)程中，比如遇到大并發(fā)或者是特殊業(yè)務(wù)的場(chǎng)景，不合理的fd、buffer等設(shè)置也會(huì)帶來(lái)5XX錯(cuò)誤，比如說(shuō)大并發(fā)連接的業(yè)務(wù)要增大系統(tǒng)和單個(gè)程序的fd數(shù)量，如果是上傳業(yè)務(wù)要增大頭buffer等，這些要視情況而做優(yōu)化，正所謂道法自然，術(shù)變?nèi)f千，要以不變應(yīng)萬(wàn)變。