nginx + php-fpm 性能调优

1. 概述

对于PHP服务而言，nginx php-fpm 是常用的服务配置，如何进行服务器性能调优是一个服务端开发的必备技能。

2. nginx 与 PHP-FPM 的通信

nginx 是通过 fastcgi 与 php-fpm 通信的，他的连接是通过 socket 的方式实现的。在安装 php-fpm 后，默认他监听了 localhost:9000 的 TCP 端口。 TCP 连接的通信效率要比 UNIX 域协议的通信效率低很多，因此，我们首先通过配置将 nginx 与 php-fpm 的通信改为 UNIX 域协议，可以实现优化。

2.1. nginx 配置

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location ~ .*.(php|php5)?$ {
    root           /var/www;
    fastcgi_pass   unix:/dev/shm/php-cgi.sock;
    fastcgi_index  index.php;
    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME /var/www$fastcgi_script_name;
    include        fastcgi_params;
}

2.2. php-fpm 配置

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listen = /dev/shm/php-cgi.sock

顺次重启 php-fpm 和 nginx 就实现了通信。

也许你会发现访问返回了 502 bad gate way。这是因为 unix 域协议文件没有权限访问，可以通过 chmod 改变 /dev/shm/php-cgi.sock 文件的权限解决。

3. nginx worker 数

通过 nginx 配置中的 worker_processes 可以指定 nginx 运行时的 worker 数量，默认在运行 ./configure 的时候会检测硬件将该配置设为 CPU 核心数。理论上说，worker 越多，处理请求的能力越强，由于 worker_cpu_affinity 将 nginx 的 worker 与 CPU 核心绑定执行，这使得 worker 可以使用 CPU 缓存，避免了上下文切换带来的开销，因此，不要让 worker 数小于 CPU 核心数是最起码的要求，否则多个核心切换时会带来不必要的开销。测试结果表明，nginx worker 数是 CPU 核心数的 2 倍时性能最优。

4. backlog 的设置

大量并发的场景中，常常会出现 nginx 返回： connect() to unix:/tmp/php-fpm.socket failed (11: Resource temporarily unavailable) while connecting to upstream。这意味着 php-fpm 停止停止接收任务了。避免这个问题，就要在 php-fpm 的配置上着手了。

首先，通过调整 nginx、php-fpm 和系统内核的 backlog，可以让 socket 通信积压更大，从而缓解这个压力。如在 nginx server 块配置中加入：

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listen 80 default backlog=1024;

在 php-fpm 配置中加入：

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listen.backlog = 2048

并将 /etc/sysctl.conf 文件中相关配置改为：

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net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
net.core.netdev_max_backlog = 4096

5. 增加 PHP-FPM worker 数

关于 php-fpm 的 worker 数，有如下四个参数：

pm.max_children — 静态方式下开启的 php-fpm 进程数量
pm.start_servers — 动态方式下的起始 php-fpm 进程数量
pm.min_spare_servers — 动态方式下的最小 php-fpm 进程数量
pm.max_spare_servers — 动态方式下的最大 php-fpm 进程数量

通过制定 pm 参数为 static 或 dynamic，php-fpm 会应用上述对应的配置数。通过将 php-fpm 的 worker 数设置增大，可以增加他的并发能力。长期运行中，每个 php-fpm worker 占用内存约 30MB 左右，worker 数的具体大小需要根据系统的内存总量控制，否则可能造成系统被拖垮。

6. 定时重启 php-fpm

与 Apache 一样，php-fpm 也有内存泄露的问题，因此定时重启也可以增加系统的性能。在 crontab 中写入定时的 php-fpm restart 或 reload 是一个很方便的措施。

7. 配置 php-fpm 关闭执行时间限制

通过 php-fpm 配置：

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request_terminate_timeout = 0

去除 PHP 执行时间限制，不会在 PHP 执行过程中由于超时中止 PHP 的执行。同时，需要对 PHP 的 max_execution_time 选项进行设置。

8. 配置 php-fpm 查看返回错误

通过 php-fpm 配置：

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catch_workers_output = yes

这个配置将运行中的 stdout 和 stderr 输出到主要的错误日志文件中。如果没有设置这个选项，stdout 和 stderr 会被重定向到 /dev/null。

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