一、nginx和php-fpm的關系和分工

  對應nginx+php-fpm的模型結構圖如下：

（圖 1）

1、nginx的工作簡介（對應圖1看）
    在接到php的腳本請求后，nginx通過fastcgi_pass指令將請求傳遞給后端php-fpm的worker進程處理，在此過程中，nginx做了各種超時機制、緩存機制、buffer機制和長連接機制等來保障與后端的php-fpm能夠良性高效的合作。
    在超時機制方面控制nginx對后端php的等待時間，通過各種timeout指令進行控制，例如：

    fastcgi_connect_timeout   后端鏈接時間

    fastcgi_send_timeout    數據發送時間，兩次成功發送時間差，不是整個發送時間

    fastcgi_read_timeout    數據接收時間，兩次成功接收時間差，不是整個接收時間

    當超時后會返回504超時的狀態碼，在buffer機制指令也有很多，例如：

    fastcgi_buffer_size 存放fastcgi傳過來的響應頭，一般設置為分頁大小

    fastcgi_buffers 存放fastcgi傳過來的相應內容，一般設置分頁的倍數，格式例如 8  4k|8k

    另外還有一些其它的緩存、長連接機制不做介紹，當設置不合理時也會出現5XX錯誤，nginx的文章介紹寫了有很多的，不再做過多的說明。

2、php-fpm工作介紹（對應圖1看）
    Php-fpm是一個PHPfastcgi進程管理器，在啟動后會有master和worker兩種進程，master負責接收外部信號和管理worker進程，worker進程是負責干活的，處理nginx傳過來的任務。    
    master進程只有一個，負責監聽端口和管理worker進程，每次傳來任務，與前端的nginx建立3次握手后放入連接隊列，供worker進程進行accept，當worker進程出現錯誤或執行超時時，負責將worker進程重啟或者殺掉，是php-fpm模型中的大內總管。
    Worker進程是工作進程，每個worker進程都獨立的執行php程序腳本，然后把執行的結果通過fastcgi協議交給nginx，執行過程中受master的管理。在工作中，worker進程去競爭accept管理進程master的鏈接隊列，accept函數將從連接請求隊列中獲得連接信息，創建新的socket，并返回該套接字的fd，新創建的socket用于服務器與nginx的通信，而原來的套接字仍然處于監聽狀態。
    php-fpm可以配置多個pool，所有pool由master統一管理監聽不同端口并分配不同worker進程池，worker進程池支持動態prefork同時也支持靜態開啟，服務器內存較大時建議直接計算后配置靜態資源池，可以減少頻繁prefork進程所帶來的開銷，提高服務質量，由于進程模型越跑程序耗費越大，因為每個worker進程可以配置執行多少個請求后進行重啟，對應的池子的指令和執行多少個請求的指令如下：

    pm = static | dynamic | ondemand 靜態池、服務優先、內存優先

    pm.max_children = 256  開啟的最大php進程數

    pm.max_requests = 1024   在執行了1024個請求后重啟worker進程
 這也是我們線上服務器的配置，我們線上用的web服務的機器是12核cpu、12G內存，nginx開啟12個worker進程，php開啟256個進程，跑起來后每個進程大概占用30M內存，也就是（256+12）*30=8G ，另外還跑了一些配管、監控、統計、日志收集等七七八八的軟件，整體業務是比較輕松的，這種靜態池的配置大大減少了prefork進程帶來的開銷，RT時間100ms以內的占到90%以上（這個與程序寫的如何有關），運行一段時間后的開銷截圖如下：

二、此模型結構常見的5XX服務器端錯誤及優化（對應圖1看）

1、nginx日志里產生502錯誤

    第一種情況，php-fpm的worker進程執行php程序腳本時，超過了配置的最長執行時間，master進程將worker進程殺掉，直接返回502。返回502后nginx對應的error日志是104: Connection reset by peer對應的php執行時間的配置如下，一些版本中php-fpm的配置會覆蓋php.ini的配置，使php.ini的配置不起作用：

    php.ini中默認30s：max_execution_time =

    php-fpm中：request_terminate_timeout =

    第二種情況，連接請求數（accpet之前）超出了端口所能監聽的tcp連接的最大值（backlog的值），進不了fpm等待accept的鏈接隊列，直接返回502，這里可能會產生tcp重傳；

返回502后nginx對應的error日志是111: Connection refused

    backlog的值是半連接和全連接的總和，他的存在也有短時間緩沖解耦nginx請求與fpm處理的作用，半連接指收到了syn請求，3次握手尚未建立，全連接指的是3次握手已經成功，不過尚未被accpet的請求，fpm里面有調節的參數，如果fpm的參數設置為-1，則默認走的是系統內核參數net.core.somaxconn的設置值，如果不設置可以在/proc/sys/net/core/somaxconn里查看，默認值是128，所以在連接請求較高的業務里要增大這個值。

    第三種情況，網絡卡時，客戶端斷開連接，nginx處顯示499，然后php檢查到前端nginx產生abort后，又master結束此條任務的繼而產生502，一般此種情況的報警，先是499，過會兒變成502，再過一會變成504.

• 減少避免502報錯優化建議

502主要從php-fpm的配置方考慮，根據服務器情況，適量增大php-fpm的工作進程數，適當增加php的執行時間，適當增加backlog值。
    php的工作進程數也不是越大越好，這種進程模型運行時間長了占的內存會增大，一般一個php進程是占到30M左右的內存，開多少合適自己算吧，nginx的worker進程一般也能跑到30M的內存，綜合計算一下；php的執行時間可以根據你的服務標準來設定，超過服務時間瀏覽器返回的是502錯誤，這個按照實際的情況處理吧，一般情況要設置超時時間，避免某些請求慢，將整個業務堵死；至于backlog值，當程序寫的比較好時，建議設置其數量為php工作進程的1到2倍。

2、nginx日志里產生504錯誤

    第一種情況，php的worker進程池處理慢，無法盡快處理等待accept的鏈接隊列，導致3次握手后的鏈接隊列長時間沒有被accept，nginx鏈接等待超時；

返回504后nginx對應的error日志是110: Connection timed out

    第二種情況，后端php-fpm執行腳本的時間太長，超過了nginx配置的超時機制，這個時候也是會報出504錯誤的。

    第三種情況，客戶端的網絡及其差，php將請求處理完交給nginx后，nginx沒能在超時時間內將內容全部吐給用戶，這時也會超時，只有504而沒有502。

• 減少避免504報錯的優化建議

   

    504主要從nginx的配置方考慮，根據業務情況配置好超時的各種機制，包含但不限于下屬參數：

    fastcgi_connect_timeout

    fastcgi_send_timeout 

    fastcgi_read_timeout 

    ...... 
 

    另外：在配置過程中，比如遇到大并發或者是特殊業務的場景，不合理的fd、buffer等設置也會帶來5XX錯誤，比如說大并發連接的業務要增大系統和單個程序的fd數量，如果是上傳業務要增大頭buffer等，這些要視情況而做優化，正所謂道法自然，術變萬千，要以不變應萬變。