【原創】Nginx+PHP-FPM優化技巧總結
分類： Nginx PHP 2013-10-06 10:48 12033人閱讀 評論(0) 收藏 舉報
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高Nginx+Php-fpm的性能。
1.Unix域Socket通信
之前簡單介紹過Unix Domain Socket這種通信方式，參見：Nginx+PHP-FPM的域Socket配置方法
Unix域Socket因爲不走網絡，的確可以提高Nginx和php-fpm通信的性能，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
可以通過下面兩種方式提高穩定性：
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）增加sock文件和php-fpm實例數
再新建一個sock文件，在Nginx中通過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進程會重新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造成的內存泄露。
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裏都可以配置，配置項分別爲max_execution_time和request_terminate_timeout。
其作用及其影響參見：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就可以看到各個核心的CPU使用率。而且通過top -d 0.1可以縮短採樣時間。
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表示監控所有核心，1表示每1秒採集，100表示採集100次。
輸出結果如下：
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
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: 顯示唯一的行，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,則所有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,,每一個系統調用.
-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 輸出所有的系統調用.一些調用關於環境變量,狀態,輸入輸出等調用由於使用頻繁,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 所有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）也可以用利用-c參數讓strace幫助彙總，非常方便非常強大！
[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：可以使用strace學習php解釋器的解釋執行過程
3.4加速PHP解釋執行
如果自己的程序的確沒有問題，只是執行了太多操作，沒法再做優化了。則考慮使用APC或xcache等PHP加速器來減少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，所以之後的執行會快很多，並且減少了一些CPU的運算。下面以xcache爲例，
看下如何安裝和配置。
安裝xcache命令如下，./configure的參數好多不知道是做什麼用的，官網上也沒說明，所以只開啓--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中配置如下，最重要的是標紅的兩個參數，一般推薦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
這是因爲/tmp/xcache是一個文件，而不能創建成目錄。
重啓php-fpm服務後，用top命令觀察會發現每個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，但峯值時還是所有核心都會達到90%以上，不知道是不是哪裏沒有配置對。
另外高併發時，/dev/zero這種配置方式經常會導致Nginx 502錯誤。/tmp/xcache和開啓readonly_protection則很穩定。
4.php程序性能監控
常用的方法就是開啓xdebug的性能監控功能，將xdebug輸出結果通過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會輸出所有執行php函數的性能數據，但產生的文件也會比較大。可以關閉一些選項如collect_params、collect_return，
來減少輸出的數據量。或者關閉自動輸出，通過在想要監控的函數首尾調用xdebug函數來監控指定的函數。
輸出的文件名類似cachegrind.out.1277560600和trace.3495983249.txt，可以拿到Windows平臺下用WinCacheGrind進行圖形化分析。
WinCacheGrind使用方法網上有很多介紹，這裏就不詳細說明了。
結束語
以上都是近期做php程序優化工作總結出的一些優化方法，還請經驗豐富的大牛們提出更好的建議，共同交流、進步~
參考資料
1）php-fpm優化方法彙總
http://blog.haohtml.com/archives/11162
2）多Sock文件和php-fpm實例配置
http://xn--ghqyhzj.com/post-21537.html
文件/usr/local/nginx/logs/error.log
FastCGI sent in stderr: "Access to the script '/var/www/html//phpmyadmin/setup/styles.css' has been denied (see security.limit_extensions)"
打開日誌發現會出現security.limit_extensions 這樣的錯誤。
經過查找資料發現 從5.3.9開始，php官方加入了一個配置"security.limit_extensions"，默認狀態下只允許執行擴展名爲".php"的文件，造成了其他類型的文件不支持的問題。
所以更改策略如下：
修改/usr/local/php/etc/php-fpm.conf,找到security.limit_extensions把他修改爲：
security.limit_extensions=.php .html .js .css .jpg .jpeg .gif .png .htm#(常用的文件擴展名)
然後問題就解決啦！