Nginx 与 PHP-FPM 通信机制

看完这篇文章，你可以知道

PHP-CGI 是 PHP 解析器
CGI 是一种协议
Fast-CGI 是 CGI 的一个变种
PHP-FPM 是对 Fast-CGI 的实现，是对 PHP-CGI 进程的管理
Nginx 和 PHP-FPM 之间的通信方式

Nginx 与 PHP-FPM

Nginx（服务器）是内容的分发者，Nginx 启动后会监听某个指定的端口，等待客户端请求。如果通过解析 URI 得知客户端请求的是/index.html文件，服务器会去文件系统中找到这个文件，发送给浏览器，这里分发的是静态数据。如果现在请求的是/index.php，根据配置文件，服务器知道这不是静态文件，需要去找 PHP 解析器（PHP-CGI）来处理。PHP-CGI 收到/index.php这个请求后，会解析 php.ini 文件，初始化执行环境，然后处理请求，再以规定 CGI 规定的格式返回处理后的结果，退出进程。Nginx 再把结果返回给浏览器。

Nginx 调用 PHP-CGI 时会传第必要的信息如 URI、URL 参数、POST、HTTP header 等，通用网关接口（CGI ） )规定了从 Nginx 到 PHP-CGI 之间的数据传输格式。

PHP-CGI 接收到 CGI 传来的数据后：环境初始化 –> 处理请求 –> 返回结果 –> 杀死进程。每个请求都将对应一个 PHP-CGI 进程，因此导致服务器性能下降，并发不高。因此出现了一种新的协议叫 快速通用网关接口（FastCGI），FastCGI 的主要目标是减少 Web 服务器和 CGI 程序之间通信的开销，允许服务器一次处理更多的网页请求。

PHP-FPM 就是 FastCGI 协议的实现，对于 Fast-CGI 程序，不是每个请求都创建一个进程，PHP-FPM 会先启一个 Master 进程 –> 解析配置文件 –> 初始化执行环境 –> 启动多个 Worker。每个 Worker 都是一个 PHP-CGI，当请求过来时，Master 会将请求交给一个 Worker，然后立即可以接受下一个请求。PHP-FPM 对 PHP-CGI 进程进行管理，当 Worker 不够用时，Master 可以根据配置预先启动几个Worker ；当然空闲 Worker 太多时，也会停掉一些，这样就提高了性能，也节约了资源。

Nginx 与 PHP-FPM 通信机制与配置

Nginx 和 FastCGI 的通信方式有两种，一种是 TCP socket，一种是 Unix domain socket 。连接示意图如下：

配置方式

TCP通信配置

第一步，编辑 Nginx 配置文件 /path/to/nginx/conf/your-stie.conf

如果 PHP-FPM 和 Nginx 在同一台机器上，将 fastcgi_pass参数修改为127.0.0.1:9000，不在同一台机器时，将127.0.0.1替换为 PHP-FPM 所在机器的 IP，如下：

location ~ \.php$ {
      index index.php index.html index.htm;
      include /etc/nginx/fastcgi_params;
      fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
      fastcgi_index index.php;
      include fastcgi_params;
 }

第二步，编辑PHP-FPM 配置文件 /path/to/php/etc/php-fpm.conf

将 listen 参数修改为 your-php-fpm-ip:9000，如下：

1	listen = 127.0.0.1:9000

第三步，重启或重新载入 Nginx 和 PHP-FPM 的配置

service nginx reload
# kill all php-fpm
pgrep php-fpm | xargs kill
cd /path/to/php/sbin/ && ./php-fpm

Unix socket 配置方式

Unix socket其实严格意义上应该叫 Unix domain socket，它是 *nix 系统进程间通信（IPC）的一种被广泛采用方式，以文件（一般是 .sock ）作为 socket 的唯一标识（描述符），需要通信的两个进程引用同一个 socket 描述符文件就可以建立通道进行通信了。

第一步，决定你的 socket 描述符文件的存储位置。

可以放在系统的任意位置，如果想要更快的通信速度，可以放在 /dev/shm下面，这个目录是所谓的 tmpfs，是RAM 可以直接使用的区域，所以，读写速度都会很快。

决定了文件位置，就要修改文件的权限了，要让 Nginx 和 PHP-FPM 对它都有读写的权限，可以这样：

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sudo touch /dev/shm/fpm-cgi.sock
sudo chown www-data:www-data /dev/shm/fpm-cgi.sock
sudo chmod 666 /dev/shm/fpm-cgi.sock

第二步，修改 PHP-FPM 配置文件 /path/to/php/etc/php-fpm.conf

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

; Set listen(2) backlog. A value of '-1' means unlimited.
; Default Value: 128 (-1 on FreeBSD and OpenBSD)
listen.backlog = -1

注意：要注意根据并发调整 listen.backlog 参数的值，默认是128，在高并发下可以改为-1，表示可以无限使用连接，最大连接限制有操作系统层控制。如下可以修改限制：

1 2	sudo echo 'net.core.somaxconn = 2048' >> /etc/sysctl.conf sudo sysctl -p

第三步，修改 Nginx 站点配置文件 /path/to/nginx/conf/your-stie.conf

location ~ \.php$ {
      index index.php index.html index.htm;
      include /etc/nginx/fastcgi_params;
      fastcgi_pass /dev/shm/fpm-cgi.sock;
      fastcgi_index index.php;
      include fastcgi_params;
 }

第四步，重启或重新载入 Nginx 和 PHP-FPM 的配置

service nginx reload
# kill all php-fpm
pgrep php-fpm | xargs kill
cd /path/to/php/sbin/ && ./php-fpm

两种通信方式的分析和总结

从原理上来说，Unix socket 方式肯定要比 TCP 的方式快而且消耗资源少，因为 TCP 需要经过本地回环驱动，还要申请临时端口。

Unix socket 会显得不是那么稳定，当并发连接数爆发时，会产生大量的长时缓存，在没有面向连接协议支撑的情况下，大数据包很有可能就直接出错并不会返回异常。而 TCP 这样的面向连接的协议，多少可以保证通信的正确性和完整性。

参考

http://xieminis.me/?p=216

http://www.cnblogs.com/tinywan/p/6625432.html

https://www.awaimai.com/371.html