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高性能Web服务之LNMP架构应用

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[系统(linux) 所属分类 系统(linux) | 发布者 店小二05 | 时间 20160901 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

传统上基于进程或线程模型架构的web服务通过每进程或每线程处理并发连接请求,这势必会在网络和I/O操作时产生阻塞,其另一个必然结果则是对内存或CPU的利用率低下。生成一个新的进程/线程需要事先备好其运行时环境,这包括为其分配堆内存和栈内存,以及为其创建新的执行上下文等。这些操作都需要占用CPU,而且过多的进程/线程还会带来线程抖动或频繁的上下文切换,系统性能也会由此进一步下降。

在设计的最初阶段,nginx的主要着眼点就是其高性能以及对物理计算资源的高密度利用,因此其采用了不同的架构模型。受启发于多种操作系统设计中基于“事件”的高级处理机制,nginx采用了模块化、事件驱动、异步、单线程及非阻塞的架构,并大量采用了多路复用及事件通知机制。在nginx中,连接请求由为数不多的几个仅包含一个线程的进程worker以高效的回环(run-loop)机制进行处理,而每个worker可以并行处理数千个的并发连接及请求。

如果负载以CPU密集型应用为主,如SSL或压缩应用,则worker数应与CPU数相同;如果负载以IO密集型为主,如响应大量内容给客户端,则worker数应该为CPU个数的1.5或2倍。

Nginx会按需同时运行多个进程:一个主进程(master)和几个工作进程(worker),配置了缓存时还会有缓存加载器进程(cache loader)和缓存管理器进程(cache manager)等。所有进程均是仅含有一个线程,并主要通过“共享内存”的机制实现进程间通信。主进程以root用户身份运行,而worker、cache loader和cache manager均应以非特权用户身份运行。

主进程主要完成如下工作:
1. 读取并验正配置信息;
2. 创建、绑定及关闭套接字;
3. 启动、终止及维护worker进程的个数;
4. 无须中止服务而重新配置工作特性;
5. 控制非中断式程序升级,启用新的二进制程序并在需要时回滚至老版本;
6. 重新打开日志文件,实现日志滚动;
7. 编译嵌入式perl脚本;
worker进程主要完成的任务包括:
1. 接收、传入并处理来自客户端的连接;
2. 提供反向代理及过滤功能;
3. nginx任何能完成的其它任务;
cache loader进程主要完成的任务包括:
1. 检查缓存存储中的缓存对象;
2. 使用缓存元数据建立内存数据库;
cache manager进程的主要任务:
1. 缓存的失效及过期检验;

Nginx的配置有着几个不同的上下文:main、http、server、upstream和location(还有实现邮件服务反向代理的mail)。配置语法的格式和定义方式遵循所谓的C风格,因此支持嵌套,还有着逻辑清晰并易于创建、阅读和维护等优势。

Nginx的代码是由一个核心和一系列的模块组成, 核心主要用于提供Web Server的基本功能,以及Web和Mail反向代理的功能;还用于启用网络协议,创建必要的运行时环境以及确保不同的模块之间平滑地进行交互。不过,大多跟协议相关的功能和某应用特有的功能都是由nginx的模块实现的。这些功能模块大致可以分为事件模块、阶段性处理器、输出过滤器、变量处理器、协议、upstream和负载均衡几个类别,这些共同组成了nginx的http功能。事件模块主要用于提供OS独立的(不同操作系统的事件机制有所不同)事件通知机制如kqueue或epoll等。协议模块则负责实现nginx通过http、tls/ssl、smtp、pop3以及imap与对应的客户端建立会话。

在nginx内部,进程间的通信是通过模块的pipeline或chain实现的;换句话说,每一个功能或操作都由一个模块来实现。例如,压缩、通过FastCGI或uwsgi协议与upstream服务器通信,以及与memcached建立会话等。

一、安装Nginx:

1、解决依赖关系

编译安装nginx需要事先需要安装开发包组"Development Tools"和 "Server Platform Libraries"。同时,还需要专门安装pcre-devel包:
# yum -y groupinstall "Development Tools" "Server Platform Libraries"
# yum -y install pcre-devel openssl-devel

2、安装

首先添加用户nginx,实现以之运行nginx服务进程:

# groupadd -r nginx
# useradd -r -g nginx nginx
接着开始编译和安装nginx:
# tar xf nginx-1.11.3.tar.gz
# cd nginx-1.11.3
# ./configure --prefix=/usr/local/nginx \
> --sbin-path=/usr/local/nginx/sbin/nginx \
> --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
> --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
> --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
> --pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \
> --lock-path=/var/lock/nginx.lock \
> --user=nginx \
> --group=nginx \
> --with-http_ssl_module \
> --with-http_stub_status_module \
> --with-http_gzip_static_module \
> --with-http_flv_module \
> --with-http_mp4_module \
> --http-client-body-temp-path=/var/tmp/nginx/client/ \
> --http-proxy-temp-path=/var/tmp/nginx/proxy/ \
> --http-fastcgi-temp-path=/var/tmp/nginx/fcgi/ \
> --http-uwsgi-temp-path=/var/tmp/nginx/uwsgi/ \
> --http-scgi-temp-path=/var/tmp/nginx/scgi/ \
> --with-pcre
# make && make install

3、为nginx提供SysV init脚本:

新建文件/etc/rc.d/init.d/nginx,内容如下:
# vim /etc/rc.d/init.d/nginx
#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig: - 85 15
# description: Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
# proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config: /etc/nginx/nginx.conf
# config: /etc/sysconfig/nginx
# pidfile: /var/run/nginx/nginx.pid

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0

nginx="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)

NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"

[ -f /etc/sysconfig/nginx ] && . /etc/sysconfig/nginx

lockfile=/var/lock/subsys/nginx

make_dirs() {
# make required directories
user=`nginx -V 2>&1 | grep "configure arguments:" | sed 's/[^*]*--user=\([^ ]*\).*/\1/g' -`
options=`$nginx -V 2>&1 | grep 'configure arguments:'`
for opt in $options; do
if [ `echo $opt | grep '.*-temp-path'` ]; then
value=`echo $opt | cut -d "=" -f 2`
if [ ! -d "$value" ]; then
# echo "creating" $value
mkdir -p $value && chown -R $user $value
fi
fi
done
}

start() {
[ -x $nginx ] || exit 5
[ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
make_dirs
echo -n $"Starting $prog: "
daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
return $retval
}

stop() {
echo -n $"Stopping $prog: "
killproc $prog -QUIT
retval=$?
echo
[ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
return $retval
}

restart() {
configtest || return $?
stop
sleep 1
start
}

reload() {
configtest || return $?
echo -n $"Reloading $prog: "
killproc $nginx -HUP
RETVAL=$?
echo
}

force_reload() {
restart
}

configtest() {
$nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}

rh_status() {
status $prog
}

rh_status_q() {
rh_status >/dev/null 2>&1
}

case "$1" in
start)
rh_status_q && exit 0
$1
;;
stop)
rh_status_q || exit 0
$1
;;
restart|configtest)
$1
;;
reload)
rh_status_q || exit 7
$1
;;
force-reload)
force_reload
;;
status)
rh_status
;;
condrestart|try-restart)
rh_status_q || exit 0
;;
*)
echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload|configtest}"
exit 2
esac
而后为此脚本赋予执行权限:
# chmod +x /etc/rc.d/init.d/nginx
添加至服务管理列表,并让其开机自动启动:
# chkconfig --add nginx
# chkconfig nginx on

配置nginx常用环境变量

--配置nginx程序执行环境变量
# echo "export PATH=/usr/local/nginx/sbin:$PATH" > /etc/profile.d/nginx.sh
# . /etc/profile.d/nginx.sh
--配置nginx语法着色
# mkdir .vim
# cp -ra /usr/src/nginx-1.11.3/contrib/vim/* .vim/
而后就可以启动服务并测试了:
# service nginx start

以上为LNMP架构nginx配置过程。

二、安装mysql-5.5.28

1、准备数据存放的文件系统
新建一个逻辑卷,并将其挂载至特定目录即可。过程如下:
--新建大小为20G的分区为LVM
# fdisk -l /dev/sda | grep sda3
/dev/sda3 7675 10286 20976471 8e linux LVM
--新建物理逻辑卷
# pvcreate /dev/sda3
--新建逻辑卷组
# vgcreate myvg /dev/sda3
--新建大小为15G的逻辑卷
# lvcreate -L 15G -n mydata myvg
# mke2fs -t ext4 /dev/myvg/mydata
这里假设其逻辑卷的挂载目录为/mydata,而后需要创建/mydata/data录做为mysql数据的存放目录。
# mkdir /mydata
# vim /etc/fstab
/dev/myvg/mydata /mydata ext4 defaults,acl 0 0
# mount -a
# mkdir /mydata/data

2、新建用户以安全方式运行进程:

# groupadd -r mysql
# useradd -g mysql -r -s /sbin/nologin -M -d /mydata/data mysql
# mkdir /mydata/binlogs
# chown -R mysql:mysql /mydata/data/
# chown -R mysql:mysql /mydata/binlogs
3.安装编译代码需要的包
# yum -y install ncurses-devel cmake
# rpm -ivh bison-devel-2.4.1-5.el6.x86_64.rpm
4、安装并初始化mysql-5.6.32
# tar xf mysql-5.6.32.tar.gz
# cd mysql-5.6.32
# cmake . -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
> -DMYSQL_DATADIR=/mydata/data \
> -DSYSCONFDIR=/etc \
> -DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
> -DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
> -DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
> -DWITH_READLINE=1 \
> -DWITH_SSL=system \
> -DWITH_ZLIB=system \
> -DWITH_LIBWRAP=0 \
> -DMYSQL_UNIX_ADDR=/tmp/mysql.sock \
> -DDEFAULT_CHARSET=utf8 \
> -DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci
# make && make install
5、授予mysql程序目录权限:
# cd /usr/local/mysql/
# chown -R :mysql /usr/local/mysql/
6、初始化mysql数据基本目录及库文件
# scripts/mysql_install_db --user=mysql --datadir=/mydata/data/
7、为mysql提供主配置文件
# cp support-files/my-default.cnf /etc/my.cnf
# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
port = 3306
socket = /tmp/mysql.sock
skip-external-locking
key_buffer_size = 256M
max_allowed_packet = 1M
table_open_cache = 256
sort_buffer_size = 1M
read_buffer_size = 1M
read_rnd_buffer_size = 4M
myisam_sort_buffer_size = 64M
thread_cache_size = 8
query_cache_size= 16M
thread_concurrency = 2
datadir = /mydata/data
innodb_file_per_table = on
binlog_format=mixed
log-bin=/mydata/binlogs/mysql-binlog
server-id = 1
8、为mysql提供SysV init脚本:
# cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld
# chkconfig --add mysqld

9、配置mysql常用环境变量

--配置mysql程序执行环境变量
# echo "export PATH=/usr/local/mysql/bin/:$PATH" > /etc/profile.d/mysql.sh
# . /etc/profile.d/mysql.sh
10、提供man手册至man命令的查找路径
# vim/etc/man.config --加入下行内容
MANPATH /usr/local/mysql/man
11、输出mysql的头文件至系统头文件路径
# ln -sv /usr/local/mysql/include /usr/include/mysql
12、输出MariaDB的库文件给系统的查找路径
# echo "/usr/local/mysql/lib" > /etc/ld.so.conf.d/mysql.conf
# ldconfig
# ldconfig -v | grep mysql

以上为mysql编译安装过程

三、编译安php-5.6.18
1、解决依赖关系
# yum -y install pcre-devel openssl-devel libxml2-devel bzip2-devel
# yum -y install php-gd freetype-devel libjpeg-devel libpng-devel
# yum -y install libmcrypt-2.5.8-9.el6.x86_64.rpm
# yum -y install libmcrypt-devel-2.5.8-9.el6.x86_64.rpm
# yum -y install mhash-0.9.9.9-3.el6.x86_64.rpm
# yum -y install mhash-devel-0.9.9.9-3.el6.x86_64.rpm
# yum -y install libcurl-devel
2、编译安装
# tar xf php-5.6.18.tar.gz
# cd php-5.6.18
./configure --prefix=/usr/local/php \
--with-config-file-path=/usr/local/php/etc \
--enable-inline-optimization \
--disable-debug \
--disable-rpath \
--enable-shared \
--enable-opcache \
--enable-fpm \
--with-mysql=/usr/local/mysql \
--with-mysqli=/usr/local/mysql/bin/mysql_config \
--with-pdo-mysql=/usr/local/mysql \
--with-gettext \
--enable-mbstring \
--with-iconv \
--with-mcrypt \
--with-mhash \
--with-openssl \
--enable-bcmath \
--enable-soap \
--with-libxml-dir \
--enable-pcntl \
--enable-shmop \
--enable-sysvmsg \
--enable-sysvsem \
--enable-sysvshm \
--enable-sockets \
--with-curl \
--with-zlib \
--enable-zip \
--with-bz2 \
--with-gd \
--with-freetype-dir \
--with-jpeg-dir \
--with-png-dir
# make -j 4 && make install
3、为php提供配置文件
# cp php.ini-production /usr/local/php/etc/php.ini
# vim /usr/local/php/etc/php.ini
date.timezone = Asia/Shanghai

4、为php-fpm提供Sysv init脚本,并将其添加至服务列表:

# cp sapi/fpm/init.d.php-fpm /etc/rc.d/init.d/php-fpm
# chmod +x /etc/rc.d/init.d/php-fpm
# chkconfig --add php-fpm
# chkconfig php-fpm on
5、为php-fpm提供配置文件:
# cp /usr/local/php/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.conf

6、编辑php-fpm的配置文件:

# vim /usr/local/php/etc/php-fpm.conf

配置fpm的相关选项为你所需要的值,并启用pid文件(如下最后一行):

1234567 pm.max_children = 50
pm.start_servers = 5
pm.min_spare_servers = 2 #这个数值不能大于start_server,想想知道,不然php服务起不来
pm.max_spare_servers = 8
pid = /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid
--检查配置文件正确性
# /usr/local/php/sbin/php-fpm -t
7、配置php命令环境变量
# echo "export PATH=/usr/local/php/bin/:$PATH" > /etc/profile.d/php.sh
# . /etc/profile.d/php.sh

8、接下来就可以启动php-fpm了:

# service php-fpm start

使用如下命令来验证(如果此命令输出有中几个php-fpm进程就说明启动成功了):

1 # ps aux | grep php-fpm

9、整合nginx和php5
1、编辑/etc/nginx/nginx.conf,配置如下:
并在所支持的主页面格式中添加php格式的主页,类似如下:
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
}
启用如下选项:
location ~ \.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}

2、在/usr/local/nginx/html新建index.php的测试页面,测试php是否能正常工作:

# cat > /usr/local/nginx/html/index.php << EOF
> <?php
> phpinfo();
> ?>
> EOF

接着就可以通过浏览器访问此测试页面了。

五、安装xcache,为php加速
1、安装
# tar xf xcache-3.2.0.tar.gz
# cd xcache-3.2.0
# /usr/local/php/bin/phpize
Configuring for:
PHP Api Version: 20131106
Zend Module Api No: 20131226
Zend Extension Api No: 220131226
# ./configure --enable-xcache --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
# make && make install

安装结束时,会出现类似如下行:

1 Installing shared extensions: /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/

2、编辑php.ini,整合php和xcache:

首先将xcache提供的样例配置导入php.ini

# mkdir /etc/php.d
# cp xcache.ini /etc/php.d

说明:xcache.ini文件在xcache的源码目录中。

接下来编辑/etc/php.d/xcache.ini,找到extension开头的行,修改为如下行:

extension = /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/xcache.so

--将配置追加至php.ini配置文件中
# cat /etc/php.d/xcache.ini >> /usr/local/php/etc/php.ini

3、重新启动php-fpm及nginx

# service php-fpm restart
# service nginx restart

4、测试访问如下所示:

高性能Web服务之LNMP架构应用

以上为lnmp架构应用所有内容。

更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容: http://www.codesec.net/Linux/2016-09/135112p2.htm


高性能Web服务之LNMP架构应用

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