Nginx+FastCGI运行原理

fastcgi是一个协议，php-fpm实现了这个协议

cgi
　最早的Web服务器简单地响应浏览器发来的HTTP请求，并将存储在服务器上的HTML文件返回给浏览器，也就是静态html。事物总是不 断发展，网站也越来越复杂，所以出现动态技术。但是服务器并不能直接运行 php，asp这样的文件，自己不能做，外包给别人吧，但是要与第三做个约定，我给你什么，然后你给我什么，就是握把请求参数发送给你，然后我接收你的处 理结果给客户端。那这个约定就是 common gateway interface，简称cgi。这个协议可以用vb，c，php，python 来实现。cgi只是接口协议，根本不是什么语言。 如下图：

cgi与fastcgi
CGI工作原理：每当客户请求CGI的时候，WEB服务器就请求操作系统生成一个新的CGI解释器进程(如php-cgi.exe)，CGI 的一个进程则处理完一个请求后退出，下一个请求来时再创建新进程。当然，这样在访问量很少没有并发的情况也行。可是当访问量增大，并发存在，

这种方式就不 适合了。于是就有了fastcgi。
　　FastCGI像是一个常驻(long-live)型的CGI，它可以一直执行着，只要激活后，不会每次都要花费时间去fork一次（这是CGI最为人诟病的fork-and-execute 模式）。
　　一般情况下，FastCGI的整个工作流程是这样的：
　　1.Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（IIS ISAPI或Apache Module)
    2.FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(可见多个php-cgi)并等待来自Web Server的连接。
    3.当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并连接到一个CGI解释器。 Web server将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程php-cgi。
    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。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器(运行在Web Server中)的下一个连接。在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。
        PHP-FPM与Spawn-FCGI
　　Spawn-FCGI是一个通用的FastCGI管理服务器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI进行FastCGI模式下的管理工作。 但是有缺点，于是PHP-fpm就是针对于PHP的，Fastcgi的一种实现，他负责管理一个进程池，来处理来自Web服务器的请求。
目前，PHP-fpm是内置于PHP的。
FastCGI程序

常驻型CGI程序，它是语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展，其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。

Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper（wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序），这个wrapper绑定在某个固定socket上，如端口或者文件socket。当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候，通过FastCGI接口，wrapper接收到请求，然后派生出一个新的线程，这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据；接着，wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口，沿着固定的socket传递给Nginx；最后，Nginx将返回的数据发送给客户端。这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程，如图1-3所示。

nginx是如何和php-fpm进程交流的
到目前为止，我们知道了实现了fastCGI的php-fpm是如何工作的，但是nginx是怎么启动php-fpm进程的呢？
Nginx 不仅仅是一个 Web 服务器，也是一个功能强大的 Proxy 服务器，除了进行 http 请求的代理，也可以进行许多其他协议请求的代理，包括本文与 fpm 相关的 fastcgi 协议。为了能够使 Nginx 理解 fastcgi 协议，Nginx 提供了 fastcgi 模块来将 http 请求映射为对应的 fastcgi 请求。

PHP开发环境搭建

安装     mysql :        yum  -y install mysql mysql-server mysql-devel
下载php-5.6.30,地址：http://php.net/downloads.php
解压，进入目录：
执行如下命令：
 ./configure --prefix=/usr/local/php --with-config-file-path=/usr/local/php/etc --enable-fpm --with-fpm-user=php-fpm --with-fpm-group=php-fpm --with-mysql=mysqlnd --with-mysql-sock=/tmp/mysql.sock --with-libxml-dir --with-gd --with-jpeg-dir --with-png-dir --with-freetype-dir --with-iconv-dir --with-zlib-dir --with-mcrypt --enable-soap --enable-gd-native-ttf --enable-ftp --enable-mbstring --enable-exif --disable-ipv6 --with-pear --with-curl --with-openssl
make
make install

cp php.ini-production /usr/local/php/etc/php.ini
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.conf
保存配置文件后，检验配置是否正确的方法为:
/usr/local/php/sbin/php-fpm -t
如果出现诸如 “test is successful” 字样，说明配置没有问题。

php-fpm的启动参数
测试php-fpm配置
/usr/local/php/sbin/php-fpm -t
/usr/local/php/sbin/php-fpm -c /usr/local/php/etc/php.ini -y /usr/local/php/etc/php-fpm.conf -t

#启动php-fpm
/usr/local/php/sbin/php-fpm -c /usr/local/php/etc/php.ini -y /usr/local/php/etc/php-fpm.conf

#关闭php-fpm
kill -INT `cat /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`

#重启php-fpm
kill -USR2 `cat /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`

php-fpm.conf重要参数详解
pid = run/php-fpm.pid
#pid设置，默认在安装目录中的var/run/php-fpm.pid，建议开启

error_log = log/php-fpm.log
#错误日志，默认在安装目录中的var/log/php-fpm.log

log_level = notice
#错误级别. 可用级别为: alert（必须立即处理）, error（错误情况）, warning（警告情况）, notice（一般重要信息）, debug（调试信息）. 默认: notice.

emergency_restart_threshold = 60
emergency_restart_interval = 60s
#表示在emergency_restart_interval所设值内出现SIGSEGV或者SIGBUS错误的php-cgi进程数如果超过 emergency_restart_threshold个，php-fpm就会优雅重启。这两个选项一般保持默认值。

process_control_timeout = 0
#设置子进程接受主进程复用信号的超时时间. 可用单位: s(秒), m(分), h(小时), 或者 d(天) 默认单位: s(秒). 默认值: 0.

daemonize = yes
#后台执行fpm,默认值为yes，如果为了调试可以改为no。在FPM中，可以使用不同的设置来运行多个进程池。 这些设置可以针对每个进程池单独设置。

listen = 127.0.0.1:9000
#fpm监听端口，即nginx中php处理的地址，一般默认值即可。可用格式为: 'ip:port', 'port', '/path/to/unix/socket'. 每个进程池都需要设置.

listen.backlog = -1
#backlog数，-1表示无限制，由操作系统决定，此行注释掉就行。backlog含义参考：http://www.3gyou.cc/?p=41

listen.allowed_clients = 127.0.0.1
#允许访问FastCGI进程的IP，设置any为不限制IP，如果要设置其他主机的nginx也能访问这台FPM进程，listen处要设置成本地可被访问的IP。默认值是any。每个地址是用逗号分隔. 如果没有设置或者为空，则允许任何服务器请求连接

listen.owner = www
listen.group = www
listen.mode = 0666
#unix socket设置选项，如果使用tcp方式访问，这里注释即可。

user = www
group = www
#启动进程的帐户和组

pm = dynamic #对于专用服务器，pm可以设置为static。
#如何控制子进程，选项有static和dynamic。如果选择static，则由pm.max_children指定固定的子进程数。如果选择dynamic，则由下开参数决定：
pm.max_children #，子进程最大数
pm.start_servers #，启动时的进程数
pm.min_spare_servers #，保证空闲进程数最小值，如果空闲进程小于此值，则创建新的子进程
pm.max_spare_servers #，保证空闲进程数最大值，如果空闲进程大于此值，此进行清理

pm.max_requests = 1000
#设置每个子进程重生之前服务的请求数. 对于可能存在内存泄漏的第三方模块来说是非常有用的. 如果设置为 '0' 则一直接受请求. 等同于 PHP_FCGI_MAX_REQUESTS 环境变量. 默认值: 0.

pm.status_path = /status
#FPM状态页面的网址. 如果没有设置, 则无法访问状态页面. 默认值: none. munin监控会使用到

ping.path = /ping
#FPM监控页面的ping网址. 如果没有设置, 则无法访问ping页面. 该页面用于外部检测FPM是否存活并且可以响应请求. 请注意必须以斜线开头 (/)。

ping.response = pong
#用于定义ping请求的返回相应. 返回为 HTTP 200 的 text/plain 格式文本. 默认值: pong.

request_terminate_timeout = 0
#设置单个请求的超时中止时间. 该选项可能会对php.ini设置中的'max_execution_time'因为某些特殊原因没有中止运行的脚本有用. 设置为 '0' 表示 'Off'.当经常出现502错误时可以尝试更改此选项。

request_slowlog_timeout = 10s
#当一个请求该设置的超时时间后，就会将对应的PHP调用堆栈信息完整写入到慢日志中. 设置为 '0' 表示 'Off'

slowlog = log/$pool.log.slow
#慢请求的记录日志,配合request_slowlog_timeout使用

rlimit_files = 1024
#设置文件打开描述符的rlimit限制. 默认值: 系统定义值默认可打开句柄是1024，可使用 ulimit -n查看，ulimit -n 2048修改。

rlimit_core = 0
#设置核心rlimit最大限制值. 可用值: 'unlimited' 、0或者正整数. 默认值: 系统定义值.

chroot =
#启动时的Chroot目录. 所定义的目录需要是绝对路径. 如果没有设置, 则chroot不被使用.

chdir =
#设置启动目录，启动时会自动Chdir到该目录. 所定义的目录需要是绝对路径. 默认值: 当前目录，或者/目录（chroot时）

catch_workers_output = yes
#重定向运行过程中的stdout和stderr到主要的错误日志文件中. 如果没有设置, stdout 和 stderr 将会根据FastCGI的规则被重定向到 /dev/null . 默认值: 空.

nginx 配置

   location ~ \.php$ {
        root /var/www/lighttpd;
        include fastcgi_params;  #表示nginx会调用fastcgi这个接口
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
    }

fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;#脚本文件请求的路径
fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string; #请求的参数;如?app=123
fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method; #请求的动作(GET,POST)
fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type; #请求头中的Content-Type字段
fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length; #请求头中的Content-length字段。

fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name; #脚本名称
fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri; #请求的地址不带参数
fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri; #与$uri相同。
fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root; #网站的根目录。在server配置中root指令中指定的值
fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol; #请求使用的协议，通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1。  

fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;#cgi 版本
fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx/$nginx_version;#nginx 版本号，可修改、隐藏

fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr; #客户端IP
fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port; #客户端端口
fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr; #服务器IP地址
fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port; #服务器端口
fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name; #服务器名，域名在server配置中指定的server_name

测试是否解析php文件
 创建测试文件:
vim /usr/local/nginx/html/2.php
内容如下:
<?php
    echo "test  php";
?>
测试:
 curl localhost/2.php

遇到的错误：
ERROR: [pool www] cannot get uid for user '@php_fpm_user@'    
ERROR: FPM initialization failed    
办法：
修改php的配制文件php-fpm.conf (在安装目录的etc子目录下)
 将@php_fpm_user@改为当前系统的用户名,如下图,然后重新启动就ok了。