Nginx與php-fpm之間的通信機(jī)制

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理解一個(gè)完整的PHP請(qǐng)求前,需要搞明白cgi、php-cgi、fastcgi搓逾、php-fpm的相關(guān)概念

cgi協(xié)議:

cgi協(xié)議是用來(lái)確定web服務(wù)器(如NGINX)和CGI應(yīng)用程序(如PHP)卷谈,是保證web server傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)格式的杯拐,方便CGI程序編寫(xiě)。

php-cgi進(jìn)程解釋器:

php-cgi是php的cgi協(xié)議進(jìn)程解釋器世蔗,進(jìn)程就是程序的工作單位端逼。進(jìn)程每次啟動(dòng)時(shí),需要經(jīng)歷加載php.ini文件->初始化執(zhí)行環(huán)境->處理請(qǐng)求->返回內(nèi)容給web服務(wù)器->php-cgi進(jìn)程退出的流程污淋。

Fast-cgi協(xié)議:

Fast-cgi協(xié)議是對(duì)cgi協(xié)議效率提升的補(bǔ)充顶滩,主要是針對(duì)每次請(qǐng)求過(guò)來(lái)時(shí)都需要啟動(dòng)一個(gè)cgi解釋器進(jìn)程的優(yōu)化,不需要cgi解釋器進(jìn)程每次收到web服務(wù)器請(qǐng)求后秋需要重新加載php.ini文件和初始化執(zhí)行環(huán)境寸爆。

php-fmp進(jìn)程管理器:

php-fpm是對(duì)fast-cgi協(xié)議的實(shí)現(xiàn)礁鲁,是進(jìn)程管理器,啟動(dòng)時(shí)包括master進(jìn)程和work進(jìn)程兩部分赁豆,master進(jìn)程負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)端口仅醇,接收來(lái)自web服務(wù)器的請(qǐng)求,worker進(jìn)程一般有多個(gè)魔种,每個(gè)worker進(jìn)程都有一個(gè)cgi進(jìn)程解釋器析二,用來(lái)執(zhí)行php代碼。

php-fpm即php-Fastcgi Process Manager。php-fpm是 FastCGI 的實(shí)現(xiàn)叶摄,并提供了進(jìn)程管理的功能属韧。進(jìn)程包含 master 進(jìn)程和 worker 進(jìn)程兩種進(jìn)程。master 進(jìn)程只有一個(gè)蛤吓,負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)端口宵喂,接收來(lái)自 Web Server 的請(qǐng)求,而 worker 進(jìn)程則一般有多個(gè)(具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要配置)会傲,每個(gè)進(jìn)程內(nèi)部都嵌入了一個(gè)PHP解釋器樊破,是PHP代碼真正執(zhí)行的地方。

php腳本執(zhí)行原理過(guò)程:

啟動(dòng)php-fpm時(shí)唆铐,會(huì)啟動(dòng)master進(jìn)程哲戚,加載php.ini文件,初始化執(zhí)行環(huán)境艾岂,并啟動(dòng)多個(gè)worker進(jìn)程顺少。每次接收的web請(qǐng)求時(shí),將會(huì)將web請(qǐng)求傳遞給work進(jìn)程進(jìn)行處理王浴。

完整的流程:

用戶(hù)訪問(wèn)URL地址->域名進(jìn)行DNS解析->請(qǐng)求到對(duì)應(yīng)的IP服務(wù)器和端口->NGINX監(jiān)聽(tīng)對(duì)應(yīng)的端口請(qǐng)求->NGINX對(duì)url進(jìn)行l(wèi)ocation匹配->執(zhí)行匹配location下的規(guī)則->NGINX轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求給php->php-fpm的master進(jìn)程監(jiān)聽(tīng)到NGINX請(qǐng)求->master進(jìn)程將請(qǐng)求分配給一個(gè)閑置的worker進(jìn)程->worker進(jìn)程執(zhí)行請(qǐng)求->worker進(jìn)程返回執(zhí)行結(jié)果給NGINX->NGINX返回結(jié)果給用戶(hù)

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PHP-FPM+Nginx通信示意圖

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1脆炎、當(dāng)Nginx收到http請(qǐng)求(動(dòng)態(tài)請(qǐng)求),它會(huì)初始化FastCGI環(huán)境氓辣。(如果是Apache服務(wù)器秒裕,則初始化mode_fastcgi模塊、如果是Nginx服務(wù)器則初始化ngx_http_fastcgi_module)

2钞啸、我們?cè)谂渲胣ginx解析php請(qǐng)求時(shí)几蜻,一般會(huì)有這樣一行配置:

fastcgi_pass 172.0.0.1:9000

或者長(zhǎng)這樣:

fastcgi_pass unix:/tmp/php-cgi.sock;

它其實(shí)是Nginx和PHP-FPM一個(gè)通信載體(或者說(shuō)通信方式),目的是為了讓Nginx知道体斩,收到動(dòng)態(tài)請(qǐng)求之后該往哪兒發(fā)梭稚。(關(guān)于這兩種配置的區(qū)別,后邊會(huì)專(zhuān)門(mén)介紹)

3絮吵、Nginx將請(qǐng)求采用socket的方式轉(zhuǎn)給FastCGI主進(jìn)程

4弧烤、FastCGI主進(jìn)程選擇一個(gè)空閑的worker進(jìn)程連接,然后Nginx將CGI環(huán)境變量和標(biāo)準(zhǔn)輸入發(fā)送該worker進(jìn)程(php-cgi)

5蹬敲、worker進(jìn)程完成處理后將標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯(cuò)誤信息從同一socket連接返回給Nginx暇昂。

6、worker進(jìn)程關(guān)閉連接伴嗡,等待下一個(gè)連接

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從配置的角度急波,再描述一下PHP和Nginx的通信

1、我們知道Nginx也是有master和worker進(jìn)程的闹究,worker進(jìn)程直接處理每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

2幔崖、其實(shí)在Nginx+PHP的架構(gòu)里邊,php可以看做是一個(gè)cgi程序的角色,因此出現(xiàn)了php-fpm進(jìn)程管理器來(lái)處理這些php請(qǐng)求赏寇。php-fpm和nginx一樣吉嫩,也會(huì)監(jiān)聽(tīng)端口(通過(guò)nginx.con里的配置我們知道,nginx默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)8080端口嗅定,php-fpm默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)9000端口)自娩,并且有master和worker進(jìn)程,worker負(fù)責(zé)處理每一個(gè)php請(qǐng)求渠退。

3忙迁、關(guān)于fastcgi:fastcgi是一個(gè)協(xié)議。市面上有多種實(shí)現(xiàn)了fastcgi協(xié)議的進(jìn)程管理器碎乃,php-fpm就是其中的一種姊扔。php-fpm作為一種fastcgi進(jìn)程管理服務(wù),會(huì)監(jiān)聽(tīng)端口梅誓,一般默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)9000端口恰梢,并且是監(jiān)聽(tīng)本機(jī),也就是只接收來(lái)自本機(jī)的端口請(qǐng)求梗掰。

4嵌言、關(guān)于fastcgi的配置文件,fastcgi的配置文件一般放在nginx.conf同級(jí)目錄下及穗,配置文件形式摧茴,一般有兩種:

fastcgi.conf和 fastcgi_params。

不同的nginx版本會(huì)有不同的配置文件埂陆,這兩個(gè)配置文件有一個(gè)非常重要的區(qū)別:fastcgi_parames文件中缺少下列配置:

fastcgi_param SCRIPT_FILENAME document_rootfastcgi_script_name;

我們可以打開(kāi)fastcgi_params文件加上上述行苛白,也可以在要使用配置的地方動(dòng)態(tài)添加。使得該配置生效猜惋。

5丸氛、當(dāng)需要處理php請(qǐng)求時(shí),nginx的worker進(jìn)程會(huì)將請(qǐng)求移交給php-fpm的worker進(jìn)程進(jìn)行處理著摔,也就是最開(kāi)頭所說(shuō)的nginx調(diào)用了php,其實(shí)嚴(yán)格的講是nginx間接調(diào)用php(反向代理的方式)定续。

我本機(jī)配置了能正常解析php程序的nginx配置谍咆,解釋一下每一行配置的含義:

server{

listen 8080;

index index.php

root /work/html/;

location ~ [^/].php(/|$)

{

root /work/html/;

fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;

fastcgi_param SCRIPT_FILENAME document_rootfastcgi_script_name;

include fastcgi_params;

}

access_log /work/html/logs/test.log;

}

1、第一個(gè)大括號(hào) server{ }:代表一個(gè)獨(dú)立的server

2私股、listen 8080:代表該server監(jiān)聽(tīng)8080端口

3摹察、location ~ [^/].php(/|$){ }:代表一個(gè)能匹配對(duì)應(yīng)uri的location,用于匹配一類(lèi)uri倡鲸,并對(duì)所匹配的uri請(qǐng)求做自定義的邏輯供嚎、配置。這里的location,匹配了所有帶.php的uri請(qǐng)求克滴,例如:http://192.168.244.128:8011/test.php/asdasd http://192.168.244.128:8011/index.php

4逼争、root /work/html/:請(qǐng)求資源根目錄,告訴匹配到該location下的uri到/work/html/文件夾下去尋找同名資源劝赔。

5誓焦、fastcgi_pass 127.0.0.1:9000:這行代碼的意思是,將進(jìn)入到該location內(nèi)的uri請(qǐng)求看做是cgi程序着帽,并將請(qǐng)求發(fā)送到9000端口杂伟,交由php-fpm處理(php-fpm配置中會(huì)看見(jiàn)它監(jiān)聽(tīng)了此端口)。

6仍翰、fastcgi_param SCRIPT_FILENAME

fastcgi_script_name; :這行配置意思是:動(dòng)態(tài)添加了一行fastcgi配置赫粥,配置內(nèi)容為SCRIPT_FILENAME,告知管理進(jìn)程予借,cgi腳本名稱(chēng)傅是。由于我的nginx中只有fastcgi_params文件,沒(méi)有fastcgi.conf文件蕾羊,所以要使php-fpm知道SCRIPT_FILENAME的具體值喧笔,就必須要?jiǎng)討B(tài)的添加這行配置。

7龟再、include fastcgi_params; 引入fastcgi配置文件

fastcgi_pass

Nginx和PHP-FPM的進(jìn)程間通信有兩種方式,一種是TCP Socket,一種是Unix Socket

Tcp Socket方式是IP加端口,可以跨服務(wù)器.而UNIX Socket不經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò),只能用于Nginx跟PHP-FPM都在同一服務(wù)器的場(chǎng)景书闸,用哪種取決于你的PHP-FPM配置

Tcp Socket方式:

nginx.conf中配置:fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;

php-fpm.conf中配置:listen=127.0.0.1:9000;

Unix Domain Socket方式:

nginx.conf中配置:fastcgi_pass unix:/tmp/php-fpm.sock;

php-fpm中配置:listen = /tmp/php-fpm.sock;

(php-fpm.sock是一個(gè)文件,由php-fpm生成)

舉例:

兩種通信配置方式利凑,Nginx和PHP-FPM的通信過(guò)程如下:

Tcp Socket:

Nginx <=> socket <=> TCP/IP <=> socket <=> PHP-FPM

(上邊畫(huà)Nginx和PHP-FPM通信的圖時(shí)就是這種方式浆劲,這種情況是Nginx和PHP-FPM在同一臺(tái)機(jī)器上)

看一下Nginx和PHP-FPM不在同一臺(tái)機(jī)器上的情況:

Nginx <=> socket <=> TCP/IP <=> 物理層 <=> 路由器 <=> 物理層 <=> TCP/IP <=> socket <=> PHP-FPM

Unix Socket:

Nginx <=> socket <=> PHP-FPM

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