php-fpm占用系统资源分析

2022-12-20 13:15:22

故障检测

1.别的先不管，先top看一下cpu、ram、swap哪个比较紧张。

由上图分析，可以看出共有602个进程，其中有601个进程休眠了。这好像有点不对劲，内核进程也就80个左右，加上memcached, nginx, mysqld，也不会超出90个。除了这些，剩下的只有php-fpm管理的php-cgi，难道是…？
CPU显示，CPU压力并不大，可以说没有压力。我们再看内存使用概要，发现4G的内存，消耗得所剩余无几(free+buffers)， 95%以上的内存都已分配。交互空间使用情况，我们暂时不去关心。指令top还列出了占用资源最多的进程，运行时间最久(Time+)的mysqld(约 2小时)占用资源并不是最多。另外，再看php-cgi,单个php-cgi占用的内存也不算多。所以，可以大胆地猜想：服务器内存资源比较紧张，并没有被某个进程占用大量内存，有可能被某些挂起的进程占着内存没有释放。通过free进一步监控内存使用情况，验证我们的想法。
2.指令free，了解RAM资源使用情况。当然，你也可以查看文件/proc/meminfo

我们先来看Mem统计信息，total表示物理内存总量，约4G。used，表示已分配内存，分配了并不表示使用了，包括 (buffer&cached)。free指未分配的内存,buffers与cached表示分配了但还没有被使用的内存。第二行 (buffers/cache)的，used表示真正被使用了内存，由第一行的(used-buffer-cached)得到，free则表示还没有被使用的内存,由第一行的(free+buffer+cached)得到。Swap行则表示内存交换使用情况，少量的(不频繁地)swpd，是不会影响服务器性能的，因为系统需要将V类型的内存页面交换出去或者调整了buffer与cached的大小。但是频繁地swpd，则有可能意味着服务器物理内存不足，小于指定的swap额定值，需要换出内存页。

查看free结果的时候，我们主要查看第二行。一眼就能看出4G的内存，其中有3898M内存被用了，还有49M内存没有，都快用完了。这也证实了我们第一步的猜想，内存被用完。这里，我们进一步猜想，内存空间严重不足的情况下，进程会被blocked，系统会不断地将不用的数据换出so，将要用的数据读入si。我们能通过vmstat进一步验证，我们的这个猜想。

3.指令vmstat监控内存使用情况

作为对内存监控，我们比较关心swpd、free、si、so。一般系统不繁忙的状态下，我们看到swpd,so的值不会持续很高，经常为0。这里，我们看到swpd值为1.5G，以及free值很小，再一次表明物理内存不足。其中si报告了每秒从swap区移入到物理内存的内存总量，so报告了每秒从物理内存移出到swap区的内存总量。当然，si有时较大，并不要过份的焦虑，经常碰到一个程序需要较大内存来读写媒体文件时，si值就会变大。反倒是 so，它通常是一个内存紧缺的一个信号，如果长时间这个值一直保持较大的话，则很有可能内存不够，小额波动，可以不用理会。接下来，可以通过ps找出消耗内存的元凶。
4.指令ps找出消耗内存的元凶

[root@localhost ~]# ps -A --sort -rss -o comm,pmem,pcpu |uniq -c |head -15

1 COMMAND %MEM %CPU

1 mysqld 0.6 0.0

503 php-cgi 0.3 0.0

5 php-cgi 0.2 0.0

1 php-cgi 0.1 0.0

1 php-cgi 0.0 0.0

1 memcached 0.0 0.0

1 sshd 0.0 0.0

1 nginx 0.0 0.0

1 sshd 0.0 0.0

1 nginx 0.0 0.0

2 bash 0.0 0.0

3 nginx 0.0 0.0

1 sshd 0.0 0.0

1 nginx 0.0 0.0

指令ps比较常用，也比较简单。上面报告结果，我们一眼就可以命中php-cgi这个进程。虽然单个php-cgi占用内存并不算太大，但是503 个php-cgi进程，就有点恐怖了。几乎占尽了全部内存（503*0.3%）。我们可以猜想，php-cgi由php-fpm管理，是不是可以php- fpm的某个参数配置不当，导致打开过多的php-cgi进程。
5. 设置php-fpm进程数量管理
通过重新将php-conf.conf的max_children值设置为150，系统内存又恢复到正常使用情况。free、si、so、b均表示内存系统资源正常，没有压力。

php-cgi进程释放的内存并不会被系统立即回收，一个php-cgi大概占用20kb内存（取决于你加载的php extensions）。所以，有必要限制你启动的php-cgi进程数量。那么，这个数量多少合适呢，你可以在服务器高峰期通过top统计出php- cgi数量。也可以像php-fpm建议的那样，通过netstat -np | grep 127.0.0.1:9000来收集数据，通过设置max_children使等待的数量尽量小

6.一个php-cgi占用多少内存
一个php-cgi进程，大概占用多少内存呢，大概是20MB。可以通过pmap指令查看哪些地方占用了内存。所以，尽量不要加载不必要的php扩展模块，可以减少不必要的内存浪费。

[root@localhost etc]# pmap $(pgrep php-cgi |head -1)

6746: /usr/local/php/bin/php-cgi –fpm –fpm-config /usr/local/php/etc/php-fpm.conf

0000000000400000 6680K r-x– /usr/local/php/bin/php-cgi

0000000000c86000 268K rw— /usr/local/php/bin/php-cgi

0000000000cc9000 56K rw— [ anon ]

0000000005012000 2240K rw— [ anon ]

0000003efd200000 112K r-x– /lib64/ld-2.5.so

…….

00002ac28a7a5000 2048K —– /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/xhprof.so

00002ac28a9a5000 4K rw— /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/xhprof.so

00002ac28a9a6000 84K r-x– /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/apc.so

00002ac28a9bb000 2048K —– /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/apc.so

00002ac28abbb000 8K rw— /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20060613/apc.so

00002ac28abbd000 32K rw— [ anon ]

00002ac28abd4000 40K r-x– /lib64/libnss_files-2.5.so

00002ac28abde000 2044K —– /lib64/libnss_files-2.5.so

00002ac28addd000 4K r—- /lib64/libnss_files-2.5.so

00002ac28adde000 4K rw— /lib64/libnss_files-2.5.so

00007fffa717e000 84K rw— [ stack ]

ffffffffff600000 8192K —– [ anon ]

total 154172K

约定几个目录

/usr/local/php/sbin/php-fpm
/usr/local/php/etc/php-fpm.conf
/usr/local/php/etc/php.ini

一，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

/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`

二，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.

三，常见错误及解决办法整理

1,request_terminate_timeout引起的资源问题

request_terminate_timeout的值如果设置为0或者过长的时间，可能会引起file_get_contents的资源问题。

如果file_get_contents请求的远程资源如果反应过慢，file_get_contents就会一直卡在那里不会超时。我们知道php.ini 里面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request_terminate_timeout参数。

request_terminate_timeout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”。修改该参数，设置一个 PHP 脚本最大执行时间是必要的，但是，治标不治本。例如改成 30s，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”。解决办法是request_terminate_timeout设置为10s或者一个合理的值，或者给file_get_contents加一个超时参数。

$ctx = stream_context_create(array(

'http' => array(

'timeout' => 10 //设置一个超时时间，单位为秒

)

));

file_get_contents($str, 0, $ctx);

2,max_requests参数配置不当，可能会引起间歇性502错误：

1	`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.
这段配置的意思是，当一个 PHP-CGI 进程处理的请求数累积到 500 个后，自动重启该进程。

但是为什么要重启进程呢？

一般在项目中，我们多多少少都会用到一些 PHP 的第三方库，这些第三方库经常存在内存泄漏问题，如果不定期重启 PHP-CGI 进程，势必造成内存使用量不断增长。因此 PHP-FPM 作为 PHP-CGI 的管理器，提供了这么一项监控功能，对请求达到指定次数的 PHP-CGI 进程进行重启，保证内存使用量不增长。

正是因为这个机制，在高并发的站点中，经常导致 502 错误，我猜测原因是 PHP-FPM 对从 NGINX 过来的请求队列没处理好。不过我目前用的还是 PHP 5.3.2，不知道在 PHP 5.3.3 中是否还存在这个问题。

目前我们的解决方法是，把这个值尽量设置大些，尽可能减少 PHP-CGI 重新 SPAWN 的次数，同时也能提高总体性能。在我们自己实际的生产环境中发现，内存泄漏并不明显，因此我们将这个值设置得非常大（204800）。大家要根据自己的实际情况设置这个值，不能盲目地加大。

话说回来，这套机制目的只为保证 PHP-CGI 不过分地占用内存，为何不通过检测内存的方式来处理呢？我非常认同高春辉所说的，通过设置进程的峰值内在占用量来重启 PHP-CGI 进程，会是更好的一个解决方案。

3,php-fpm的慢日志，debug及异常排查神器：

request_slowlog_timeout设置一个超时的参数，slowlog设置慢日志的存放位置

1	`tail` `-f` `/var/log/www.slow.log`

上面的命令即可看到执行过慢的php过程。
大家可以看到经常出现的网络读取超过、Mysql查询过慢的问题，根据提示信息再排查问题就有很明确的方向了。

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