LNMP的併發考慮與資源分配

phper當被問到你的程式效能如何？程式的併發可以達到多少？程式的瓶頸在哪兒？為了滿足業務需求應該購買多少臺伺服器？負載均衡中php應用伺服器需要多少臺？

可能這些問題在面試中會設定乙個應用的場景及一些前提條件，讓面試的人去設計，並提出看法建議，能夠回答得很好的人還是比較少的。

今天我們來談談lnmp的併發考慮和資源分配。

lnmp中的n是nginx充當web server

內容的分發者，會在檔案系統找到相應的檔案，就返回給瀏覽器，如：nginx。如果是靜態的檔案，就可以直接返回，但是如果是index.php需要解析並執行的指令碼檔案時，web server就無力了，需要將請求**給相應的指令碼語言的解析器來解釋並執行，最終將程式的執行結果，返回給web server，再返回給瀏覽器。

lnmp中的p是php充當後端的邏輯處理程式

那麼php與nginx的常規協作方式是如何的呢？需要我們明確幾個概念

cgi通用閘道器介面，是http協議中描述的，web server與後端處理程式程序間通訊的協議

php-cgi

php實現了cgi協議，使得web server與php共同完成乙個動態網頁的請求響應

fastcgi

是為了解決cgi效能問題，而規範的另外一種協議，為什麼說解決cgi效能問題，因為在面對各大中型**的業務需求中，cgi程式表現得越來越無力，因為cgi程式在每次接收到請求時都需要啟動新的程序，並初始化環境，然後執行程式，具體的協議內容，在此不引述。

php-fpm

實現了fastcgi協議，是php-cgi的程序管理器，解決高併發**的效能問題。

在最終回答lnmp的併發考慮與資源分配還需要明確的幾個概念

併發一般由單位內完成的請求數來衡量，如，每秒事務數（tps），每秒http請求數（hps），每秒查詢數（qps）。通常情況下，我們說php的併發，都是指一秒內php完成的動態請求的次數。如某**高峰期的動態請求併發為5000每秒，這個數字不算太高，但也不低。一般日活躍使用者數在1000萬-5000萬的**應用才能達到這個級別。

效能一般是指應用程式的處理速度，如果php的應用程式，開啟乙個頁面（執行乙個指令碼程式）通常需要在50-100ms完成，這對程式的效能要求還是比較高的。但是這還僅僅只是程式處理，php處理完成之後，還要交給web server，web server再將資料返回瀏覽器，這中間會有乙個網路延遲，通常網路正常的情況下，需要大約100ms，最終乙個動態網頁的請求大約200ms（理想的情況下）可以到達使用者瀏覽器端（僅僅是乙個html結構）。

php-fpm程序數

按照上面的描述，併發為5000每秒，每個請求完成大約200ms（具體頁面要具體分析，這裡只是乙個理想值），如果只有5臺php應用程式伺服器，那麼每台機器平均為併發1000每秒，如果是使用nginx+php-fpm的架構，php-fpm的php-cgi程序管理器的配置應該如何呢？我計算的結果為（具體的配置項說明在後文）：

pm=static
pm.max_children=100

上面的100是如何得來的，由於機器平均併發為1000每秒，每個動態請求的處理時間為100ms，也就是說1個php-fpm的worker處理程序在1秒內可以處理10個請求，100個php-fpm的worker處理程序，就可以處理1000個請求。

當然需要結合伺服器硬體資源來進行配置，如果配置不當，很容易在請求高峰期或者流量猛增導致伺服器宕機。

網路頻寬

網路頻寬也會是乙個重要的因素，如果你的服務處理很強，但是使用者的請求和響應不能及時到達也是白忙活，這個引數如何計算呢？

併發5000每秒，每個請求的輸出為20k，則5000x20k=100000k=100m

這就要求你的公網負載均衡器外網出口頻寬至少要達到100m

記憶體上述中100個php-fpm的worker處理程序，理論上如果伺服器只執行php-fpm，那麼我們可以將伺服器記憶體的一半分配給php-fpm，通常情況下，我們可以認為乙個php-fpm的worker處理程序占用記憶體20m，那麼100x20m=2g，也就是說明伺服器的記憶體大約為4g

cpu由於php-fpm是乙個多程序的模型應用，cpu程序排程消耗也是很大的，並且php應用程式有問題也會導致cpu佔用率高，這就沒有量化的指標，需要具體情況具體分析了。但是有乙個小建議，可以部署乙個crontab每隔一分鐘檢測cpu佔用率超過多少就kill掉相應的php-fpm的worker處理程序。

如果nginx與php在同一臺機器，nginx與php-fpm使用unix域套接字代替tcp socke進行通訊，這個配置挺關鍵的，純echo的ab測試，採用unix域套接字每秒請求數提公升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

最後遇到很多同學對php-fpm的程序管理器的核心配置不太了解，下面是我翻譯的配置說明：

php-fpm配置項

pm程序管理器以控制子程序的數量，可能的值有

static                        乙個固定的值，由pm.max_children指定
dynamic                       動態的（工作方式和apache的prefork模式一致），但是保持至少乙個，由
pm.max_children             在同一時間最大的程序數
pm.start_servers              php-fpm啟動時開啟的等待請求到來的程序數
pm.min_spare_servers    在空閒狀態下，執行的最小程序數，如果小於此值，會建立新的程序
pm.max_spare_servers   在空閒狀態下，執行的最大程序數，如果大於此值，會kill部分程序
ondemand                      啟動時不會建立程序，當請求達到時建立子程序處理請求
pm.max_children 在同一時間最大的程序數
pm.process_idle_timeout  空閒多少秒之後程序會被kill

pm = static

pm.max_children

在同一時間最大的程序數

pm.max_children = 120

pm.start_servers

php-fpm啟動時開啟的等待請求到來的程序數，預設值為：min_spare_servers + (max_spare_servers - min_spare_servers) / 2

pm.start_servers = 80

pm.min_spare_servers

在空閒狀態下，執行的最小程序數，如果小於此值，會建立新的程序

pm.min_spare_servers = 60

pm.max_spare_servers

在空閒狀態下，執行的最大程序數，如果大於此值，會kill部分程序

pm.max_spare_servers = 120

空閒多少秒之後程序會被kill，預設為10s

pm.process_idle_timeout = 10s

pm.max_requests

每個程序處理多少個請求之後自動終止，可以有效防止記憶體溢位，如果為0則不會自動終止，預設為0

pm.max_requests = 5000

註冊的uri，以展示php-fpm狀態的統計資訊

pm.status_path = /status

其中統計頁面資訊有：

pool 程序池名稱 process manager 程序管理器名稱（static, dynamic or ondemand） start time php-fpm啟動時間 start since php-fpm啟動的總秒數 accepted conn 當前程序池接收的請求數 listen queue 等待佇列的請求數 max listen queue 自啟動以來等待佇列中最大的請求數 listen queue len 等待連線socket佇列大小 idle processes 當前空閒的程序數 active processes 活動的程序數 total processes 總共的程序數（idle+active） max active processes 自啟動以來活動的程序數最大值

max children reached 達到最大程序數的次數

ping url，可以用來測試php-fpm是否存活並可以響應

ping.path = /ping

ping url的響應正文

ping.response = pong

LNMP的併發考慮與資源分配

LNMP的併發配置和資源分配

PCB與程序分配資源

FPGA管腳分配需要考慮的因數

LNMP的併發考慮與資源分配

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