Коротко о CGI, FastCGI, PHP-FPM и mod_php
Основной момент: «CGI» это не язык программирования и не отдельная программа! Это просто протокол (стандарт, спецификация, соглашение, набор правил).
CGI описывает, как веб-сервер должен запускать прикладные программы (скрипты), как должен передавать им параметры HTTP -запроса, как программы должны передавать результаты своей работы веб-серверу. Прикладную программу взаимодействующую с веб-сервером по протоколу CGI принято называть шлюзом, хотя более распространено название CGI-скрипт или CGI-программа. В качестве CGI-программ могут использоваться программы/скрипты написанные на любых языках программирования, как на компилируемых, так и на скриптовых, в том числе на shell. CGI-скрипты были популярны до того, как для веб-разработки стали преимущественно использовать PHP. Хотя сам PHP интерпретатор позволяет работать в режиме CGI.
Стандарт «Common Gateway Interface» (сокращенно CGI) означает, что веб-сервер запускает дополнительный процесс PHP для каждого запроса. Поэтому все модули PHP, php.ini и всю другую конфигурацию необходимо загружать и анализировать при каждом запросе, что неэффективно.
FastCGI
FastCGI — клиент-серверный протокол взаимодействия веб-сервера и приложения, дальнейшее развитие технологии CGI. По сравнению с CGI является более производительным и безопасным.
CGI- программы взаимодействуют с сервером через STDIN и STDOUT запущенного CGI- процесса, FastCGI- процессы используют Unix Domain Sockets или TCP/IP для связи с сервером. Это даёт следующее преимущество над обычными CGI- программами: FastCGI- программы могут быть запущены не только на этом же сервере, но и где угодно в сети. Также возможна обработка запросов несколькими FastCGI- процессами, работающими параллельно.
Дальнейшее развитие технологии CGI, является более производительным и безопасным, снимает множество ограничений CGI-программ.
FastCGI программа работает следующим образом: программа единожды загружается в память в качестве демона (независимо от HTTP-сервера), а затем входит в цикл обработки запросов от HTTP-сервера. Один и тот же процесс обрабатывает несколько различных запросов один за другим, что отличается от работы в CGI-режиме, когда на каждый запрос создается отдельный процесс, «умирающий» после окончания обработки.
Написание FastCGI программ-демонов сложнее чем CGI, нужны дополнительные библиотеки, зависящие от языка.
Опять же, сама аббревиатура FastCGI это не язык программирования и не отдельная программа, это как и в случае CGI — просто спецификация.
PHP в режиме FastCGI
Помимо CGI режима, PHP из коробки умеет работать и в FastCGI режиме (с версии 5.3 даже в двух FastCGI режимах). Режим включается флагом при компиляции интерпретатора, флаг зависит от версии PHP.
Для работы с Apache нужен модуль mod_fcgid или mod_fastcgi, либо связка из mod_proxy_fcgi + PHP-FPM.
Nginx умеет работать с FastCGI приложениями из коробки, но именно для PHP дополнительно нужен PHP-FPM.
Следует помнить, что при работе PHP в режиме FastCGI в памяти висит сам php интерпретатор, а не какой-то конкретный php-скрипт.
Решение частых проблем PHP (mod_fcgid) в режиме FastCGI
Вопрос ответ на часто встречающие ошибки FastCGI. Документация по модулю Apache mod_fcgid.
Ошибка 1: [fcgid:warn] [pid 2382] [client 10.76.58.13:57496] mod_fcgid: HTTP request length 134544 (so far) exceeds MaxRequestLen (131072)
Исправляет параметр FcgidMaxRequestLen.
Ошибка 2: [proxy_fcgi:error] [pid 6573:tid 139966382327552] (70007)The timeout specified has expired: [client 207.46.13.24:0] AH01075: Error dispatching request to : (polling)
Да ошибки разные но решаются все в одном месте, установкой параметров:
nano /etc/apache2/mods-available/fcgid.conf или nano /etc/httpd/conf.d/fcgid.conf
FcgidIdleTimeout 1200 FcgidProcessLifeTime 1200 FcgidConnectTimeout 1200 FcgidIOTimeout 1200 FcgidMaxRequestLen 2000000
systemctl restart apache2; systemctl restart php7.4-fpm.service
systemctl restart httpd; systemctl restart php-fpm.service
PHP-FPM
FPM (FastCGI Process Manager, менеджер процессов FastCGI) является альтернативной реализацией PHP FastCGI с несколькими дополнительными возможностями обычно используемыми для высоконагруженных сайтов.
Изначально PHP-FPM представлял из себя набор патчей от Андрея Нигматулина, которые устраняли ряд проблем, мешающих полноценно использовать PHP в режиме FastCGI (список улучшений). С версии PHP 5.3 набор патчей включён в ядро, а дополнительные возможности PHP-FPM включаются флагом при компиляции.
PHP-FPM используется в основном в связке с Nginx, без установки Apache.
Как работает PHP-FPM?
Представим, что в наше приложение одновременно приходит 50 клиентов. Сначала они обращаются в наш NGINX, который по факту пробрасывает запросы сквозь себя на PHP-FPM (за исключением запросов за статическими ресурсами/файлами), а дальше PHP-FPM пытается обработать все запросы с помощью своих процессов (воркеров).
Допустим у нас запущено 5 воркеров. В таком случае во время одновременного запроса первые 5 клиентов будут обрабатываться сразу, а остальные 45 становятся в очередь и ждут, когда первые 5 закончат обработку. PHP-FPM позволяет задавать настройки в зависимости от ваших потребностей, будь то динамическое увеличение воркеров для того чтобы клиенты не ждали в очереди или экономия ресурсов с целью ускорения обработки запросов со статическим количеством воркеров.
mod_php
Это модуль для Apache, позволяющий ему выполнять php скрипты. Является наверно самым популярным и простым способом подружить Apache и PHP. Модуль не использует ни CGI, ни FastCGI. Есть свои минусы — скрипты работают под пользователем веб-сервера, невозможно использовать больше одной версии PHP.
PHP-FPM — менеджер процессов PHP FastCGI
PHP-FPM — это альтернативная реализация PHP FastCGI с несколькими дополнительными возможностями, которые обычно используются для высоконагруженных сайтов.
FastCGI, PHP и PHP-FPM
FastCGI это высокопроизводительный и масштабируемый интерфейс для взаимодействия web‑сервера и приложений, дальнейшее развитие технологии CGI. Основное преимущество FastCGI в изолировании динамического языка от web‑сервера — запуск FastCGI процесса возможен под пользователем, отличным от пользователя web‑сервера, а также процесс может находиться в chroot’е, отличном от chroot’а web‑сервера. Помимо всего прочего, эта технология позволяет запускать web‑сервера и CGI процессы (php скрипты, в случае php-fpm) на различных хостах, что улучшает масштабируемость и также способствует безопасности без существенной потери в производительности.
PHP «умеет» работать в режиме FastCGI и без PHP-FPM, но PHP-FPM устраняет ряд проблем мешающих использовать PHP в режиме FastCGI на высоконагруженных системах.
PHP-FPM — это:
- продвинутое управление процессами с корректной процедурой остановки и запуска;
- возможность запуска воркеров с различными окружением (uid, gid, chroot);
- возможность запуска воркеров на различных портах с использованием разных конфигураций php.ini;
- логирование стандартных потоков вывода (stdout) и ошибок (stderr);
- аварийный перезапуск в случае внезапного разрушения opcode‑кэша;
- поддержка ускоренной загрузки (accelerated upload);
- логирование медленно выполняющихся скриптов (включая трассировки);
- динамическое или статическое порождение дочерних процессов;
- доступность базовой информации о статусе SAPI (аналогично Apache mod_status);
- конфигурация php-fpm.conf основана на стандартном синтаксисе php.ini.
Использование PHP-FPM
Наиболее часто используется связка nginx и PHP-FPM, которая работает эффективнее «классического» использования Apache с mod_php, а в ряде случаев показывает более высокую производительность, нежели более «продвинутое» использование в качестве фронтенда веб‑сервера nginx, а в качестве бекенда — Apache с mod_php.
Что такое PHP-FPM
Обновлено: 05.01.2018 Опубликовано: 25.03.2017
программный пакет, позволяющий выполнить обработку скриптов, написанных на языке PHP. Включен в состав PHP с версии 5.3.3, для более ранних версий необходима установка отдельно. Является альтернативой FastCGI — протоколу взаимодействия веб-сервера с программами. FPM расшифровывается как Fastcgi Process Manager.
Часто применяется для настройки вместе с веб-серверомами NGINX или Lighttpd. Последний обрабатывает статические данные, а обработку скриптов отдает PHP-FPM. Такая реализация работает быстрее, по сравнению с, также распространенной, NGINX + Apache + модуль mod_php.
PHP-FPM запускается как отдельный процесс. По умолчанию, взаимодействует с веб-сервером через порт 9000 или сокетный файл. Есть поддержка всех известных операционных систем, а именно — FreeBSD, Linux (например, CentOS или Ubuntu), Windows.
phpinfo — включенный php-fpm
Еще немного о PHP-FPM на Википедии
Встречается в статьях
Инструкции:
- Как установить и настроить связку Asterisk + FreePBX на CentOS 8
- Как установить и настроить связку Asterisk + FreePBX на Ubuntu
- Настройка веб-сервера на CentOS 7 со всем необходимым для правильной работы
- Настройка веб-сервера на CentOS 8 со всем необходимым для правильной работы
- Как вручную настроить сервер хостинга на CentOS 7
- Как настроить почту для корпоративной среды на CentOS 8
- Как настроить почту для корпоративной среды на Debian
- Как настроить почту для корпоративной среды на Ubuntu Server
- Настройка веб-сервера на Ubuntu со всем необходимым для правильной работы
- Как настроить почту на базе Postfix для корпоративной среды (CentOS 7)
- Установка Nginx + PHP + MySQL + PostgreSQL на Astra Linux
Мини-инструкции:
- Как установить NGINX на CentOS 7
- Установка и настройка OwnCloud на CentOS 7 или 8
- Инструкция по установке и настройке phplist
- Как и где настраивать время сессии PHP
- Анализ и мониторинг нагрузки веб-сервера на базе Linux
- Настройка проксирования почты с NGINX для IMAP, POP3 и SMTP
- Установка и настройка Nextcloud + NGINX на Ubuntu
- Настройка сервера мониторинга Zabbix на Linux CentOS 7
- Настройка сервера мониторинга Zabbix на Ubuntu
- Установка панели управления ISPmanager на Ubuntu или CentOS
- Инструкция по развертыванию Nextcloud с Apache на Ubuntu
- Инструкция по установке и настройке phplist на Linux Ubuntu / Debian
- Установка и настройка сервера NextCloud на Rocky Linux
- Установка и использование почтового клиента WebMail Lite на Linux CentOS
- Настройка сервера мониторинга Zabbix 5 на Linux CentOS 8
- Организация сервиса календаря и адресной книги на базе Baikal
- Как создать собственный Docker-образ с веб-сервером
Примеры скриптов:
Настройка PHP-FPM
Интерпретатор языка программирования PHP может работать в нескольких режимах. Он может быть интегрирован в веб-сервер в виде специального модуля или использоваться как отдельный сервис php-fpm. Аббревиатура FPM расшифровывается как Fastcgi Process Manager. Это сервис, который запускает несколько процессов, которые могут выполнять PHP скрипты. Процессы могут получить скрипты, которые надо выполнить по TCP или Unix сокетам.
Обычно php-fpm используется вместе с веб-сервером Nginx. В этой статье мы рассмотрим как выполняется настройка PHP-FPM для максимально эффективной работы на вашем сервере.
Настройка PHP-FPM
Менеджер процессов PHP-FPM может запускать несколько процессов обработчиков. Обычно для каждого отдельного сайта принято использовать отдельный обработчик, это позволяет распределить нагрузку и отслеживать статистику по каждому сайту. Поэтому есть общий конфигурационный файл php-fpm и конфигурационный файл для каждого обработчика, который обычно называется конфигурационным файлом пула. Обработчик принято называть пулом потому что на самом деле обработкой занимается не один процесс, а целая группа процессов, у каждого из которых есть несколько потоков. Всё это обеспечивает быстрое выполнение скриптов.
1. Установка компонентов
Сервис php-fpm поставляется вместе с интерпретатором php. Установка php-fpm Ubuntu выполняется такой командой:
sudo apt install php-fpm
Кроме того нам понадобится веб-сервер Nginx, потому что php-fpm чаще всего используется вместе с этим веб-сервером:
sudo apt install nginx
2. Конфигурационные файлы
В этой инструкции мы будем рассматривать настройку PHP-FPM на примере Ubuntu. Основной конфигурационный файл находится в такому пути:
Обратите внимание, что это не php.ini файл, а файл настройки именно FPM процессов. Файл php.ini находится в этой же папке:
А вот файлы конфигурации пулов находятся в каталоге /etc/php/7.4/fpm/pool.d/. По умолчанию там находится файл пула по умолчанию www.conf:
Вы можете использовать его в своей конфигурации или копировать для создания новых пулов.
3. Создание пула
Скопируйте файл пула, например losst.conf в папке /etc/php/7.4/fpm/pool.d/ скопируйте в него содержимое файла www.conf. В конце статьи я приведу полностью рабочий конфигурационный файл, но лучше всё же использовать конфигурацию вашей версии PHP:
cp /etc/php/7.4/fpm/pool.d/www.conf /etc/php/7.4/fpm/pool.d/losst.conf
Теперь откройте этот файл в текстовом редакторе, например в vim:
sudo vi /etc/php/7.4/fpm/pool.d/losst.conf
Первым делом вам нужно выбрать имя пула в квадратных скобках в самой верхней части файла, например, losst, это имя можно использовать в конфигурации с помощью переменной $pool, а ещё оно будет отображаться в менеджере процессов:
Далее надо изменить группу и пользователя, от имени которых будут запускаться процессы пула. Это важно, поскольку у процесса должен быть доступ к файлам PHP, которые надо выполнить. Обычно в Ubuntu для таких целей используется пользователь и группа www-data. От имени этого же пользователя обычно запускается веб-сервер:
Обычно, если вы получаете ошибку permission denied при интерпретации php файлов в php-fpm, означает, что процесс php-fpm запущен от имени не того пользователя или включена строгая политика SELinux.
4. Настройка сокета
Дальше нужно настроить каким образом Nginx или другой веб-сервер будет обращаться к PHP-FPM. Как я уже говорил выше, можно настроить ожидание соединений на TCP порту. Обычно используются порты 9000, 9001, 9002 и так далее. В данном случае надо передать IP адрес на котором следует слушать и порт. Лучше использовать локальный IP адрес 127.0.0.1, чтобы к сервису никто не мог подключится из интернета. Второй вариант — использовать файловый Unix сокет, тогда надо просто передать путь к файлу сокета. В данном примере используется сетевой сокет 127.0.0.1:9000. Вид сокета не имеет значения, но сетевой использовать удобнее:
Если вы используйте файловый сокет, к нему должен быть доступ у веб-сервера, поэтому надо сделать владельцами файла того пользователя и группу, от имени которых запущен веб-сервер, в данном случае www-data и дать им все права на него:
listen.owner = www-data
listen.group = www-data
listen.mode = 0660
Если сокет сетевой, то в этом нет необходимости. Для сетевого сокета можно дополнительно указать с каких адресов можно к нему подключаться. Например, только от 127.0.0.1:
5. Настройка процессов
С помощью параметра pm можно настроить сколько дочерних процессов будет запускаться для этого пула и когда. Есть три режима работы:
- dynamic — процессы создаются в зависимости от нагрузки и настроек, если нагрузки нет, всё равно работает определённое количество процессов;
- ondemand — процессы создаются как только возникает нагрузка;
- static — количество процессов всегда одинаковое, указанное в настройках.
Режим static не выгоден, потому что вне зависимости от нагрузки потребляется много памяти и процессорного времени на поддержание работы процессов. Более интересны режимы ondemand и dynamic. Давайте будем использовать режим dynamic. Этот режим имеет три настройки:
- pm.max_children — очень важный параметр, который работает для всех трёх режимов, означает максимально возможное количество дочерних процессов, если значение будет слишком маленьким, то при возрастании нагрузки, лимит исчерпается и ваш сайт начнёт тупить, если слишком большим — исчерпается оперативная память и что-то упадёт;
- pm.start_servers — указывает сколько процессов запускать при старте сервиса;
- pm.min_spare_servers — минимальное количество процессов в режиме ожидания (ничего не обрабатывающих), если количество процессов меньше, будет создан ещё один;
- pm.max_spare_server — максимальное количество процессов в режиме ожидания, если количество процессов будет больше, лишние будут завершены;
Для режима static надо указать только pm.max_children. Для режима ondemand кроме pm.max_children надо указать pm.process_idle_timeout этот параметр означает через какой промежуток времени простоя процесс будет завершен.
Давайте разберемся с режимом dynamic. Запускать много дочерних процессов при старте не надо, в большинстве случаев 2-3 будет достаточно:
Минимальное количество процессов в режиме ожидания тоже большое не нужно, это запас, чтобы php-fpm смог быстро обработать новые запросы не тратя время на запуск новых процессов. Однако это значение должно быть не меньше pm.start_servers, иначе ничего не заработает:
Максимальное количество процессов определяет как быстро процессы будут завершаться при падении нагрузки, можно оставить 10 процессов:
Параметр pm.max_children настройте под себя, обычно достаточно 20-30 процессов, но всё зависит от нагрузки и количества оперативной памяти, если памяти мало лучше пожертвовать производительностью и установить меньшее значение:
Почти готово. Но есть ещё одна проблема. Если дочерние процессы работают слишком долго, в них накапливаются утечки памяти, и рано или поздно на сервере память закончится. Чтобы этого избежать можно настроить автоматическое завершение процесса после выполнения определённого количества запросов, например, 1000:
6. Настройка статистики
Для подбора оптимального значения pm.max_children вам может понадобиться посмотреть статистику в реальном времени сколько процессов запущено, сколько из них находится в ожидании, а также какая длина очереди ожидающих выполнения запросов. Для включения вывода статистики просто добавьте такую строчку:
7. Настройка php.ini
Несмотря на то, что есть общий файл php.ini для всех пулов, вы можете менять настройки прямо в файле пула, для этого используются директивы php_admin_value и php_admin_flag. Первая используется для установки строковых значений, а вторая — для флагов. У директив есть альтернативы: php_value и php_flag, они отличаются только тем, что их можно перезаписать с помощью функции ini_set, а значения заданные с помощью директив с приставкой admin перезаписать нельзя.
php_admin_flag[display_errors] = off
php_admin_value[error_log] = /var/log/fpm-php.losst.log
php_admin_flag[log_errors] = on
php_admin_value[memory_limit] = 32M
Когда все настройки завершены, не забудьте сохранить изменения и перезапустить php-fpm:
sudo systemctl restart php7.4-fpm
8. Настройка веб-сервера
Для того чтобы всё протестировать придётся настроить ещё и веб-сервер. В конфигурационный файл виртуального хоста Nginx надо добавить такие строки:
location /status fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi_params;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
>
location ~ \.php$ fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(/.*)$;
if (!-f $document_root$fastcgi_script_name) return 404;
>
include fastcgi_params;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
>
Первая секция позволяет смотреть статистику работы php-fpm открыв в браузере ссылку /status, которую мы ранее указали в настройках. Вторая секция обрабатывает всё остальные файлы php. Первая строка второй секции разбивает путь к скрипту по регулярному выражению на две части: $fastcgi_script_name и $fastcgi_path. Первая переменная нам понадобится в следующей же строчке, где с помощью условия проверяется существует ли такой файл, и если нет, то возвращается 404.
Дальше надо импортировать файл fastcgi_params, в котором передаются все переменные, которые потом будут доступны в массиве $_SERVER из скрипта. В следующей строчке объявляется ещё один важный параметр, которого нет в fastcgi_params, потому что он использует переменную $fastcgi_script_name, полученную ранее. Именно по нему php-fpm определяет путь к скрипту, который надо выполнить, если его не передать, вы получите пустой экран.
Последняя директива fastcgi_pass указывает как надо передавать данные php-fpm, сюда можно передать путь к файлу сокету, на котором слушает сервис или IP адрес и порт. В данном случае используется ранее настроенный 127.0.0.1:9000. После завершения настройки перезапустите Nginx:
sudo systemctl restart nginx
Теперь вы можете открыть в браузере страницу статистики, как видите всё работает:
Можно ещё создать файл phpinfo.php с текстом в каталоге веб-сервера и посмотреть настройки php, например, memory_limit, заданный в файле конфигурации пула работает:
Настройка веб-сервера может очень сильно отличаться в зависимости от ваших требований. Здесь приведен только общий пример, чтобы проверить работоспособность и верность настройки.
Выводы
В этой небольшой статье мы рассмотрели как выполняется настройка PHP-FPM с Nginx для оптимальной обработки PHP скриптов на сайте. Как видите, несмотря на довольно сложную архитектуру, с программой вполне можно разобраться. Подобрав верное значение pm.max_children вы сможете обеспечить максимальную производительность вашему сайту и предотвратить потребление всей оперативной памяти.