第一部分: Nginx增大并发
1、概述
近期以来，公司业务爆炸性增长，服务器压力也是不断地增大，php出现连接超时情况，特别在高峰期下，出现成百上千的超时情况，当时运维侧习惯以为是开发逻辑层代码问题，因为这种情况基本上都是开发代码层面的问题。但是当看到后台高峰期那个用户访问量比原来加了一倍都不止时，并且通过监控数据看到服务器的CPU利用率和负载高出了很多，这时，运维侧就应该反思是否是并发数不够。
2、PHP之连接进程数
登录服务器查看到PHP的进程数并不是很高，也不充足，从配置中查看到设置为150，按照服务器的内存16G来计算，一个进程占用内存空间大概在25-30M之间，那么16G内存，PHP占用8G来计算，差不多可以达到350左右进程。那么可以调整那几个配置呢，需要修改的配置文件：/usr/local/php7/etc/php-fpm.d/www.conf 如果需要了解LNMP搭建的可以参考文档： LNMP搭建
pm = dynamic
pm.max_children = 350
pm.start_servers = 65
pm.min_spare_servers = 60
pm.max_spare_servers = 70
pm.max_requests = 10000
pm = dynamic：设置动态进程管理,,建议高并发的时候改成静态
pm.max_children：最大进程数为350
pm.start_servers：动态方式下的起始php-fpm进程数量
pm.min_spare_servers：动态方式空闲状态下的最小php-fpm进程数量
pm.max_spare_servers：动态方式空闲状态下的最大php-fpm进程数量
pm.start_servers = min_spare_servers + (max_spare_servers – min_spare_servers) / 2
检测配置是否正确
php-fpm -t
重新加载配置
/etc/init.d/php7-fpm reload
优化从监控看到的结果，服务器负载降下来了
前一天
优化当天
以上优化服务器性能方面确实得到很大的优化，但是实际问题还是没有得到很好的解决。
3、PHP之并发数
以上服务器性能得到优化后，发现在高峰期还是存在大量的php超时问题，那么这个时候应该考虑的问题，就是优化php并发数的问题。优化PHP并发数问题首先应优化内核参数在服务器层面开启更大的服务器并发连接数。
优化服务器内核参数：/etc/sysctl.conf
net.core.somaxconn = 65535
配置生效命令
systcl -p
以上只是调整系统层面的并发数
优化PHP层面的并发数，修改配置文件为：/usr/local/php7/etc/php-fpm.d/www.conf
listen.backlog = 511
检查配置是否正确
php-fpm -t
重启php-fpm才能生效
/etc/init.d/php7-fpm restart
检查是否生效：
ss -lnt
调整成功后如下图
以上问题得到解决，此时有没有想过一个这样子的问题，就是PHP其实还需要与nginx进行配合，那么nginx的连接并发数是否充足呢
PHP-php-fpm配置优化
前言:
1.少安装PHP模块, 费内存
2.调高linux内核打开文件数量，可以使用这些命令(必须是root帐号)(我是修改/etc/rc.local，加入ulimit -SHn 51200的)
echo ulimit -HSn 65536 >> /etc/profile
echo ulimit -HSn 65536 >> /etc/rc.local
source /etc/profile
如果ulimit -n数量依旧不多(即上面配置没生效)的话, 可以在 /etc/security/limits.conf 文件最后加上
- soft nofile 51200
- hard nofile 51200
1.与Nginx使用Unix域Socket通信(Nginx和php-fpm在同一台服务器)
Unix域Socket因为不走网络，的确可以提高Nginx和php-fpm通信的性能，但在高并发时会不稳定。
Nginx会频繁报错：connect() to unix:/dev/shm/php-fcgi.sock failed (11: Resource temporarily unavailable) while connecting to upstream
可以通过下面两种方式提高稳定性：
1）调高nginx和php-fpm中的backlog
配置方法为：在nginx配置文件中这个域名的server下，在listen 80后面添加default backlog=1024。
同时配置php-fpm.conf中的listen.backlog为1024，默认为128。
2）增加sock文件和php-fpm实例数
再新建一个sock文件，在Nginx中通过upstream模块将请求负载均衡到两个sock文件背后的两套php-fpm实例上。
2.php-fpm参数调优
pm = dynamic; 表示使用哪种进程数量管理方式
dynamic表示php-fpm进程数是动态的，最开始是pm.start_servers指定的数量，如果请求较多，则会自动增加，保证空闲的进程数不小于pm.min_spare_servers，如果进程数较多，也会进行相应清理，保证多余的进程数不多于pm.max_spare_servers
static表示php-fpm进程数是静态的, 进程数自始至终都是pm.max_children指定的数量，不再增加或减少
pm.max_children = 300; 静态方式下开启的php-fpm进程数量
pm.start_servers = 20; 动态方式下的起始php-fpm进程数量
pm.min_spare_servers = 5; 动态方式下的最小php-fpm进程数量
pm.max_spare_servers = 35; 动态方式下的最大php-fpm进程数量
如果pm为static, 那么其实只有pm.max_children这个参数生效。系统会开启设置数量的php-fpm进程
如果pm为dynamic, 那么pm.max_children参数失效，后面3个参数生效。系统会在php-fpm运行开始的时候启动pm.start_servers个php-fpm进程，然后根据系统的需求动态在pm.min_spare_servers和pm.max_spare_servers之间调整php-fpm进程数
那么，对于我们的服务器，选择哪种pm方式比较好呢？事实上，跟Apache一样，运行的PHP程序在执行完成后，或多或少会有内存泄露的问题。这也是为什么开始的时候一个php-fpm进程只占用3M左右内存，运行一段时间后就会上升到20-30M的原因了。
对于内存大的服务器（比如8G以上）来说，指定静态的max_children实际上更为妥当，因为这样不需要进行额外的进程数目控制，会提高效率。因为频繁开关php-fpm进程也会有时滞，所以内存够大的情况下开静态效果会更好。数量也可以根据 内存/30M 得到，比如8GB内存可以设置为100，那么php-fpm耗费的内存就能控制在 2G-3G的样子。如果内存稍微小点，比如1G，那么指定静态的进程数量更加有利于服务器的稳定。这样可以保证php-fpm只获取够用的内存，将不多的内存分配给其他应用去使用，会使系统的运行更加畅通。
对于小内存的服务器来说，比如256M内存的VPS，即使按照一个20M的内存量来算，10个php-cgi进程就将耗掉200M内存，那系统的崩溃就应该很正常了。因此应该尽量地控制php-fpm进程的数量，大体明确其他应用占用的内存后，给它指定一个静态的小数量，会让系统更加平稳一些。或者使用动态方式，因为动态方式会结束掉多余的进程，可以回收释放一些内存，所以推荐在内存较少的服务器或VPS上使用。具体最大数量根据 内存/20M 得到。比如说512M的VPS，建议pm.max_spare_servers设置为20。至于pm.min_spare_servers，则建议根据服务器的负载情况来设置，比较合适的值在5~10之间。
在4G内存的服务器上200就可以(我的1G测试机，开64个是最好的，建议使用压力测试获取最佳值)
pm.max_requests = 10240;
nginx php-fpm配置过程中最大问题是内泄漏出问题：服务器的负载不大，但是内存占用迅速增加，很快吃掉内存接着开始吃交换分区，系统很快挂掉！其实根据官方的介绍，php-cgi不存在内存泄漏，每个请求完成后php-cgi会回收内存，但是不会释放给操作系统，这样就会导致大量内存被php-cgi占用。
官方的解决办法是降低PHP_FCGI_MAX_REQUESTS的值，如果用的是php-fpm，对应的php-fpm.conf中的就是max_requests，该值的意思是发送多少个请求后会重启该线程，我们需要适当降低这个值，用以让php-fpm自动的释放内存，不是大部分网上说的51200等等，实际上还有另一个跟它有关联的值max_children，这个是每次php-fpm会建立多少个进程，这样实际上的内存消耗是max_childrenmax_requests每个请求使用内存，根据这个我们可以预估一下内存的使用情况，就不用再写脚本去kill了。
request_terminate_timeout = 30;
最大执行时间, 在php.ini中也可以进行配置(max_execution_time)
request_slowlog_timeout = 2; 开启慢日志
slowlog = log/$pool.log.slow; 慢日志路径
rlimit_files = 1024; 增加php-fpm打开文件描述符的限制
3.php-fpm的高CPU使用率排查方法
1)使用top命令, 直接执行top命令后，输入1就可以看到各个核心的CPU使用率。而且通过top -d 0.1可以缩短采样时间
2)查询php-fpm慢日志
grep -v “^$” www.log.slow.tmp | cut -d “ “ -f 3,2 | sort | uniq -c | sort -k1,1nr | head -n 50
5181 run() /www/test.net/framework/web/filters/CFilter.php:41
5156 filter() /www/test.net/framework/web/filters/CFilterChain.php:131
2670 = /www/test.net/index.php
2636 run() /www/test.net/application/controllers/survey/index.php:665
2630 action() /www/test.net/application/controllers/survey/index.php:18
2625 run() /www/test.net/framework/web/actions/CAction.php:75
2605 runWithParams() /www/test.net/framework/web/CController.php:309
2604 runAction() /www/test.net/framework/web/filters/CFilterChain.php:134
2538 run() /www/test.net/framework/web/CController.php:292
2484 runActionWithFilters() /www/test.net/framework/web/CController.php:266
2251 run() /www/test.net/framework/web/CWebApplication.php:276
1799 translate() /www/test.net/application/libraries/Limesurvey_lang.php:118
1786 load_tables() /www/test.net/application/third_party/php-gettext/gettext.php:254
1447 runController() /www/test.net/framework/web/CWebApplication.php:135
参数解释:
sort: 对单词进行排序
uniq -c: 显示唯一的行，并在每行行首加上本行在文件中出现的次数
sort -k1,1nr: 按照第一个字段，数值排序，且为逆序
head -10: 取前10行数据
3)用strace跟踪进程
a)利用nohup将strace转为后台执行，直到attach上的php-fpm进程死掉为止：
nohup strace -T -p 13167 > 13167-strace.log &
参数说明:
-c 统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等.
-d 输出strace关于标准错误的调试信息.
-f 跟踪由fork调用所产生的子进程.
-o filename,则所有进程的跟踪结果输出到相应的filename
-F 尝试跟踪vfork调用.在-f时,vfork不被跟踪.
-h 输出简要的帮助信息.
-i 输出系统调用的入口指针.
-q 禁止输出关于脱离的消息.
-r 打印出相对时间关于,,每一个系统调用.
-t 在输出中的每一行前加上时间信息.
-tt 在输出中的每一行前加上时间信息,微秒级.
-ttt 微秒级输出,以秒了表示时间.
-T 显示每一调用所耗的时间.
-v 输出所有的系统调用.一些调用关于环境变量,状态,输入输出等调用由于使用频繁,默认不输出.
-V 输出strace的版本信息.
-x 以十六进制形式输出非标准字符串
-xx 所有字符串以十六进制形式输出.
-a column
设置返回值的输出位置.默认为40.
-e execve 只记录 execve 这类系统调用
-p 主进程号
b)用利用-c参数让strace帮助汇总，非常方便非常强大！
[root@b28-12 log]# strace -cp 9907
Process 9907 attached – interrupt to quit
Process 9907 detached
% time seconds usecs/call calls errors syscall
56.61 0.016612 5 3121 read
11.11 0.003259 1 2517 715 stat
8.04 0.002358 7 349 brk
6.02 0.001767 1 1315 poll
4.28 0.001255 6 228 recvfrom
2.71 0.000796 1 671 open
2.54 0.000745 0 2453 fcntl
2.37 0.000696 1 1141 write
1.69 0.000497 1 593 13 access
1.37 0.000403 0 1816 lseek
0.89 0.000262 1 451 22 sendto
0.56 0.000163 1 276 208 lstat
0.49 0.000145 0 384 getcwd
0.31 0.000090 0 1222 fstat
0.28 0.000082 0 173 munmap
0.26 0.000077 0 174 mmap
0.24 0.000069 2 41 socket
0.23 0.000068 0 725 close
0.00 0.000000 0 13 rt_sigaction
0.00 0.000000 0 13 rt_sigprocmask
0.00 0.000000 0 1 rt_sigreturn
0.00 0.000000 0 78 setitimer
0.00 0.000000 0 26 26 connect
0.00 0.000000 0 15 2 accept
0.00 0.000000 0 39 recvmsg
0.00 0.000000 0 26 shutdown
0.00 0.000000 0 13 bind
0.00 0.000000 0 13 getsockname
0.00 0.000000 0 65 setsockopt
0.00 0.000000 0 13 getsockopt
0.00 0.000000 0 8 getdents
0.00 0.000000 0 26 chdir
0.00 0.000000 0 1 futex
100.00 0.029344 18000 986 total
4.使用Opcode缓存(www.cnblogs.com/JohnABC/p/4531038.h…)
5.对PHP性能进行监控
常用的方法就是开启xdebug的性能监控功能，将xdebug输出结果通过WinCacheGrind软件分析。
xdebug的安装和配合IDE调试的方法参见：Vim+XDebug调试PHP
php.ini中配置的这几项是输出性能信息的：
xdebug.auto_trace = on
xdebug.auto_profile = on
xdebug.collect_params = on
xdebug.collect_return = on
xdebug.profiler_enable = on
xdebug.trace_output_dir = “/tmp”
xdebug.profiler_output_dir =”/tmp”
这样XDebug会输出所有执行php函数的性能数据，但产生的文件也会比较大。可以关闭一些选项如collect_params、collect_return，
来减少输出的数据量。或者关闭自动输出，通过在想要监控的函数首尾调用xdebug函数来监控指定的函数。
输出的文件名类似cachegrind.out.1277560600和trace.3495983249.txt，可以拿到Windows平台下用WinCacheGrind进行图形化分析。
6.监测php-fpm线程状态
nginx配置
location ~ ^/status$ {
include fastcgi_params;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $fastcgi_script_name;
}
php-fpm配置
pm.status_path = /status
这样的话通过http://域名/status就可以看到当前的php情况
下面介绍每个参数的作用：
pool：php-fpm池的名称，一般都是应该是www
process manage：进程的管理方法，php-fpm支持三种管理方法，分别是static,dynamic和ondemand，一般情况下都是dynamic
start time：php-fpm启动时候的时间，不管是restart或者reload都会更新这里的时间
start since：php-fpm自启动起来经过的时间，默认为秒
accepted conn：当前接收的连接数
listen queue：在队列中等待连接的请求个数，如果这个数字为非0，那么最好增加进程的fpm个数
max listen queue：从fpm启动以来，在队列中等待连接请求的最大值
listen queue len：等待连接的套接字队列大小
idle processes：空闲的进程个数
active processes：活动的进程个数
total processes：总共的进程个数
max active processes：从fpm启动以来，活动进程的最大个数，如果这个值小于当前的max_children，可以调小此值
max children reached：当pm尝试启动更多的进程，却因为max_children的限制，没有启动更多进程的次数。如果这个值非0，那么可以适当增加fpm的进程数
slow requests：慢请求的次数，一般如果这个值未非0，那么可能会有慢的php进程，一般一个不好的mysql查询是最大的祸首。
7.开启php-fpm慢日志
slowlog = /usr/local/php/log/php-fpm.log.slow
request_slowlog_timeout = 5s
8.设置php-fpm单次请求最大执行时间，今天碰到一个问题，测试服务器php-fpm一直是被占满状态，后来发现是set_time_limit(0)，file_get_content()，原因如下:
比如file_get_contents(url)等函数，如果网站反应慢，会一直等在那儿不超时，php-fpm一直被占用。有一个参数 max_execution_time 可以设置 PHP 脚本的最大执行时间，但是，在 php-cgi(php-fpm) 中，该参数不会起效。真正能够控制 PHP 脚本最大执行时间的是 php-fpm.conf 配置文件中的以下参数。
request_terminate_timeout = 10s
默认值为 0 秒，也就是说，PHP 脚本会一直执行下去。这样，当所有的 php-cgi 进程都卡在 file_get_contents() 函数时，这台 Nginx+PHP 的 WebServer 已经无法再处理新的 PHP 请求了，Nginx 将给用户返回“502 Bad Gateway”。可以使用 request_terminate_timeout = 30s，但是如果发生 file_get_contents() 获取网页内容较慢的情况，这就意味着 150 个 php-cgi 进程，每秒钟只能处理 5 个请求，WebServer 同样很难避免“502 Bad Gateway”。php-cgi进程数不够用、php执行时间长、或者是php-cgi进程死掉，都会出现502错误。
要做到彻底解决，只能让 PHP 程序员们改掉直接使用 file_get_contents(“http://example.com/") 的习惯，而是稍微修改一下，加个超时时间，用以下方式来实现 HTTP GET 请求。要是觉得麻烦，可以自行将以下代码封装成一个函数。
<?php
$ctx = stream_context_create(array(
‘http’ => array(
‘timeout’ => 1 //设置一个超时时间，单位为秒
)
)
);
file_get_contents(“http://example.com/", 0, $ctx);
当然，导致 php-cgi 进程 CPU 100% 的原因不只有这一种，那么，怎么确定是 file_get_contents() 函数导致的呢？
首先，使用 top 命令查看 CPU 使用率较高的 php-cgi 进程。
top – 10:34:18 up 724 days, 21:01, 3 users, load average: 17.86, 11.16, 7.69
Tasks: 561 total, 15 running, 546 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 5.9%us, 4.2%sy, 0.0%ni, 89.4%id, 0.2%wa, 0.0%hi, 0.2%si, 0.0%st
Mem: 8100996k total, 4320108k used, 3780888k free, 772572k buffers
Swap: 8193108k total, 50776k used, 8142332k free, 412088k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
10747 www 18 0 360m 22m 12m R 100.6 0.3 0:02.60 php-cgi
10709 www 16 0 359m 28m 17m R 96.8 0.4 0:11.34 php-cgi
10745 www 18 0 360m 24m 14m R 94.8 0.3 0:39.51 php-cgi
10707 www 18 0 360m 25m 14m S 77.4 0.3 0:33.48 php-cgi
10782 www 20 0 360m 26m 15m R 75.5 0.3 0:10.93 php-cgi
10708 www 25 0 360m 22m 12m R 69.7 0.3 0:45.16 php-cgi
10683 www 25 0 362m 28m 15m R 54.2 0.4 0:32.65 php-cgi
10711 www 25 0 360m 25m 15m R 52.2 0.3 0:44.25 php-cgi
10688 www 25 0 359m 25m 15m R 38.7 0.3 0:10.44 php-cgi
10719 www 25 0 360m 26m 16m R 7.7 0.3 0:40.59 php-cgi
找其中一个 CPU 100% 的 php-cgi 进程的 PID，用以下命令跟踪一下：
strace -p 10747
如果屏幕显示：
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
select(7, [6], [6], [], {15, 0}) = 1 (out [6], left {15, 0})
poll([{fd=6, events=POLLIN}], 1, 0) = 0 (Timeout)
那么，就可以确定是 file_get_contents() 导致的问题了
