nginx及php-fpm优化

2020-12-04 | Linux | Linux

简单的讲讲nginx+php的一些常用优化，以及相关的内核参数优化。

Nginx 优化 #

1. TCP 与 UNIX 套接字

UNIX 域套接字提供的性能略高于 TCP 套接字在回送接口上的性能（较少的数据复制，较少的上下文切换）。如果每个服务器需要支持超过 1000 个连接，请使用 TCP 套接字 - 它们可以更好地扩展。

upstream backend
{
  server unix:/var/run/fastcgi.sock;
}

2. 调整 worker_processes 参数

现代硬件是多处理器，NGINX 可以利用多个物理或虚拟处理器。在大多数情况下，您的 Web 服务器计算机不会配置为处理多个工作负载（例如同时提供 Web 服务器和打印服务器的服务），因此您需要配置 NGINX 以使用所有可用的处理器，因为 NGINX 工作进程是不是多线程的。

将 nginx.conf 文件中的 worker_processes 设置为计算机所具有的核心数。

当你在它的时候，增加 worker_connections 的数量（每个核心应该处理多少个连接）并将 multi_accept 设置为 ON，如果你在 Linux 上则设置为 epoll：

worker_processes 4;
events
{
  worker_connections 1024;
  multi_accept on;
}

3. 禁用访问日志

access_log off;
log_not_found off;
error_log /var/log/nginx-error.log warn;

如果有需要不可以关闭，至少是缓存他们

access_log /var/log/nginx/access.log main buffer=16k;

4. 开启 gzip 压缩

gzip on;
gzip_disable "msie6";
gzip_vary on;
gzip_proxied any;
gzip_comp_level 6;
gzip_min_length 1100;
gzip_buffers 16 8k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

5. 缓存访问频次较高的文件

open_file_cache max=2000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 60s;
open_file_cache_min_uses 5;
open_file_cache_errors off;

6. 调整客户端超时

client_max_body_size 50M;
client_body_buffer_size 1m;
client_body_timeout 15;
client_header_timeout 15;
keepalive_timeout 2 2;
send_timeout 15;
sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;

7. 调整输出缓存

fastcgi_buffers 256 16k;
fastcgi_buffer_size 128k;
fastcgi_connect_timeout 3s;
fastcgi_send_timeout 120s;
fastcgi_read_timeout 120s;
fastcgi_busy_buffers_size 256k;
fastcgi_temp_file_write_size 256k;
reset_timedout_connection on;
server_names_hash_bucket_size 100;

8. 负载均衡策略

Nginx 提供轮询（round robin）、用户 IP 哈希（client IP）和指定权重 3 种方式。

默认情况下，Nginx 会为你提供轮询作为负载均衡策略。但是这并不一定能够让你满意。比如，某一时段内的一连串访问都是由同一个用户 Michael 发起的，那么第一次 Michael 的请求可能是 backend2，而下一次是 backend3，然后是 backend1、backend2、backend3…… 在大多数应用场景中，这样并不高效。当然，也正因如此，Nginx 为你提供了一个按照 Michael、Jason、David 等等这些乱七八糟的用户的 IP 来 hash 的方式，这样每个 client 的访问请求都会被甩给同一个后端服务器。

upstream backend {
  ip_hash;
  server unix:/var/run/php7.2-fpm.sock1 weight=100 max_fails=5 fail_timeout=5;
  server unix:/var/run/php7.2-fpm.sock2 weight=100 max_fails=5 fail_timeout=5;
}

9. 持续监控日志

尤其是在调优最初期，在一个窗口

tail -f /var/log/nginx/error.log

在另外两个窗口分别：

tail -f /var/log/php-fpm/error.log
tail -f /var/log/php-fpm/www-error.log

PHP-fpm 优化 #

1. 修改进程管理模式

static 管理模式适合比较大内存的服务器，而 dynamic 则适合小内存的服务器，你可以设置一个 pm.min_spare_servers 和 pm.max_spare_servers 合理范围，这样进程数会不断变动。ondemand 模式则更加适合微小内存，例如 512MB 或者 256MB 内存，以及对可用性要求不高的环境。

pm = dynamic #指定进程管理方式，有3种可供选择：static、dynamic和ondemand。
pm.max_children = 16 #static模式下创建的子进程数或dynamic模式下同一时刻允许最大的php-fpm子进程数量。
pm.start_servers = 10 #动态方式下的起始php-fpm进程数量。
pm.min_spare_servers = 8 #动态方式下服务器空闲时最小php-fpm进程数量。
pm.max_spare_servers = 16 #动态方式下服务器空闲时最大php-fpm进程数量。
pm.max_requests = 2000 #php-fpm子进程能处理的最大请求数。
pm.process_idle_timeout = 10s
request_terminate_timeout = 120

pm = static，始终保持一个固定数量的子进程，这个数由 pm.max_children 定义，这种方式很不灵活，也通常不是默认的。

pm = dynamic，启动时会产生固定数量的子进程（由 pm.start_servers 控制）可以理解成最小子进程数，而最大子进程数则由 pm.max_children 去控制，子进程数会在最大和最小数范围中变化。闲置的子进程数还可以由另 2 个配置控制，分别是 pm.min_spare_servers 和 pm.max_spare_servers。如果闲置的子进程超出了 pm.max_spare_servers，则会被杀掉。小于 pm.min_spare_servers 则会启动进程（注意，pm.max_spare_servers 应小于 pm.max_children）。

pm = ondemand，这种模式和 pm = dynamic 相反，把内存放在第一位，每个闲置进程在持续闲置了 pm.process_idle_timeout 秒后就会被杀掉，如果服务器长时间没有请求，就只会有一个 php-fpm 主进程。弊端是遇到高峰期或者如果 pm.process_idle_timeout 的值太短的话，容易出现 504 Gateway Time-out 错误，因此 pm = dynamic 和 pm = ondemand 谁更适合视实际情况而定。

2. 释放内存的配置

pm.max_requests = 1000

设置每个子进程重生之前服务的请求数. 对于可能存在内存泄漏的第三方模块来说是非常有用的. 如果设置为 ‘0’ 则一直接受请求. 等同于 PHP_FCGI_MAX_REQUESTS 环境变量. 默认值: 0.

也就是当一个 PHP-CGI 进程处理的请求数累积到 1000 个后，自动重启该进程，防止第三方库造成的内存泄漏。重启时可能会导致 502 错误，在高并发站点时有出现。

3. php-fpm 慢日志

request_terminate_timeout = 30s #将执行时间太长的进程直接终止
request_slowlog_timeout = 2s #2秒
slowlog = log/$pool.log.slow #日志文件

内核优化 #

一 TIME_WAIT产生原因： #

1、nginx现有的负载均衡模块实现php fastcgi负载均衡，nginx使用了短连接方式，所以会造成大量处于TIME_WAIT状态的连接。

2、TCP/IP设计者本来是这么设计的

主要有两个原因

(1) 防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）

(2) 可靠的关闭TCP连接

在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态，就会响应 rst 而不是 ack。所以主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。

二过多TIME_WAIT危害 #

TIME_WAIT 并不会占用很大资源的，除非受到攻击。只要把TIME_WAIT所占用内存控制在一定范围。一般默认最大是35600条TIME_WAIT。

三解决方法 #

net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭。

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭。

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 表示如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间。

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为20分钟。

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 表示用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小：32768到61000，改为1024到65000。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 表示SYN队列的长度，默认为1024，加大队列长度为8192，可以容纳更多等待连接的网络连接数。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000 表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000，改为5000。对于Apache、Nginx等服务器，上几行的参数可以很好地减少TIME_WAIT套接字数量，但是对于Squid，效果却不大。此项参数可以控制TIME_WAIT套接字的最大数量，避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。

注:

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

设置这两个参数： reuse是表示是否允许重新应用处于TIME-WAIT状态的socket用于新的TCP连接； recyse是加速TIME-WAIT sockets回收