LNMP(Linux+Nginx+Mysql+PHP)为现在PHP非常常用的架构。
本文将讲讲相关原理以及配置方法。

CGI和FastCGI简介

1.CGI

CGI 是Web 服务器运行时外部程序的规范接口,按CGI 编写的程序可以扩展服务器功能。CGI 应用程序能与浏览器进行交互,还可通过数据库API 与数据库服务器等外部数据源进行通信,从数据库服务器中获取数据。格式化为HTML文档后,发送给浏览器,也可以将从浏览器获得的数据放到数据库中。几乎所有服务器都支持CGI,可用任何语言编写CGI。

传统CGI接口方式的主要缺点是性能很差,因为每次HTTP服务器遇到动态程序时都需要重新启动脚本解析器来执行解析,然后将结果返回给HTTP服务器。这在处理高并发访问时几乎是不可用的,另外传统的CGI接口方式安全性也很差,现在已经很少使用了。

2.FastCGI

FastCGI是一个可伸缩地、高速地在HTTP server和动态脚本语言间通信的接口。多数流行的HTTP server都支持FastCGI,包括Apache、Nginx和lighttpd等。同时FastCGI也被许多脚本语言支持,其中就有PHP。FastCGI是从CGI发展改进而来的。

FastCGI接口方式采用C/S结构,可以将HTTP服务器和脚本解析服务器分开,同时在脚本解析服务器上启动一个或者多个脚本解析守护进程。当HTTP服务器每次遇到动态程序时,可以将其直接交付给FastCGI进程来执行,然后将得到的结果返回给浏览器。

这种方式的优点:可以让HTTP服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端,这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。

什么是PHP-FPM

PHP-FPM是管理FastCGI的一个管理器,它作为PHP的插件存在,在安装PHP要想使用PHP-FPM时在老php的老版本(php5.3.3之前)就需要把PHP-FPM以补丁的形式安装到PHP中,而且PHP要与PHP-FPM版本一致,这是必须的)

PHP-FPM其实是PHP源代码的一个补丁,旨在将FastCGI进程管理整合进PHP包中。必须将它patch到你的PHP源代码中,在编译安装PHP后才可以使用。

PHP5.3.3已经集成php-fpm了,不再是第三方的包了。PHP-FPM提供了更好的PHP进程管理方式,可以有效控制内存和进程、可以平滑重载PHP配置,比spawn-fcgi具有更多优点,所以被PHP官方收录了。

Nginx+PHP运行原理

1)、FastCGI进程管理器php-fpm自身初始化,启动主进程php-fpm和启动start_servers个CGI 子进程。主进程php-fpm主要是管理fastcgi子进程,监听9000端口。fastcgi子进程等待来自Web Server的连接。

2)、当客户端请求到达Web Server Nginx时,Nginx通过location指令,将所有以php为后缀的文件都交给127.0.0.1:9000来处理,即Nginx通过location指令,将所有以php为后缀的文件都交给127.0.0.1:9000来处理。

3)FastCGI进程管理器PHP-FPM选择并连接到一个子进程CGI解释器。Web server将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程。

4)、FastCGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server。当FastCGI子进程关闭连接时,请求便告处理完成。

5)、FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器(运行在 WebServer中)的下一个连接。

简单来说,当需要处理php请求时,nginx的worker进程会将请求移交给php-fpm的worker进程进行处理,其实严格得讲是nginx间接调用php。

配置信息

主要有三个配置文件,

1.虚拟主机server的配置

server {
    listen       80; #监听80端口,接收http请求
    server_name  www.example.com; #就是网站地址
    root /usr/local/etc/nginx/www/admin; # 准备存放代码工程的路径
    #路由到网站根目录www.example.com时候的处理
    location / {
        index index.php; #跳转到www.example.com/index.php
        autoindex on;
    }   

    #当请求网站下php文件的时候,反向代理到php-fpm
    location ~ \.php$ {
        include  fastcgi_params; #加载nginx的fastcgi模块
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000; #nginx fastcgi进程监听的IP地址和端口
    }
}

2.fastcgi.conf的配置,这个配置主要用来把nginx中的变量,解释为PHP能够理解的变量:

fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;
fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;
fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;
fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;

fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;
fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;
fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;
fastcgi_param  HTTPS              $https if_not_empty;

fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;
fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx/$nginx_version;

fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;
fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;
fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;
fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;
fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;

# PHP only, required if PHP was built with --enable-force-cgi-redirect
fastcgi_param  REDIRECT_STATUS    200;

3.php-fpm.conf的配置,主要看监听的服务器ip和端口

listen = 127.0.0.1:9000

Nginx和PHP-FPM的通信方式

Nginx和PHP-FPM的进程间通信有两种方式

  • 一种是TCP
  • 一种是UNIX Domain Socket.

其中TCP是IP加端口,可以跨服务器。而UNIX Domain Socket不经过网络,只能用于Nginx跟PHP-FPM都在同一服务器的场景。

用哪种取决于你的PHP-FPM配置:

方式1:

php-fpm.conf:
listen = 127.0.0.1:9000

nginx.conf:
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000

方式2:

php-fpm.conf:

listen = /tmp/php-fpm.sock

nginx.conf:

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

其中php-fpm.sock是一个文件,由php-fpm生成。

UNIX Domain Socket可用于两个没有亲缘关系的进程,是目前广泛使用的IPC机制,比如X Window服务器和GUI程序之间就是通过UNIX Domain Socket通讯的。这种通信方式是发生在系统内核里而不会在网络里传播。