php - Nginx PHP は一貫して Apache 2.2 より遅い

Question

Ubuntu 13.04 で完全にストックされたパッケージを使用して実行されている Apache 2.2 と Nginx 1.2.6 を比較する負荷テストを行うと、Apache PHP リクエストよりも Nginx PHP リクエストのパフォーマンスが一貫して低いことがわかります。可能であれば、すべての状況で Nginx のパフォーマンスを Apache よりも高くするためのガイダンスを探しています。

Apacheの設定はかなり標準的ですが、Nginx の設定は大幅にカスタマイズされています。それらはベンチマーク結果の下にリストされています。

Siege v3.0.2 ( http://www.joedog.org/siege-home/ ) というベンチマークツールを使用して、1 人の同時ユーザー (c1)、10 人の同時ユーザー (c10)、および 100 人の同時ユーザー ( c100); 結果は次のとおりです。

アパッチの結果:

      Date & Time,  Trans,  Elap Time,  Data Trans,  Resp Time,  Trans Rate,  Throughput,  Concurrent,    OKAY,   Failed
**** c1 Apache Static ****
2013-08-01 00:54:12,   5982,      59.23,         338,       0.01,      101.00,        5.71,        1.00,    5982,       0
**** c1 Apache PHP ****
2013-08-01 00:55:12,    549,      59.98,          88,       0.11,        9.15,        1.47,        1.00,     549,       0
**** c1 Apache Combined ****
2013-08-01 00:56:12,   1609,      59.98,         139,       0.04,       26.83,        2.32,        1.00,    1609,       0
**** c10 Apache Static ****
2013-08-01 00:57:12,  35983,      59.97,        2039,       0.02,      600.02,       34.00,        9.99,   35983,       0
**** c10 Apache PHP ****
2013-08-01 00:58:12,   3769,      59.98,         610,       0.16,       62.84,       10.17,        9.99,    3769,       0
**** c10 Apache Combined ****
2013-08-01 00:59:12,  10928,      59.98,         947,       0.05,      182.19,       15.79,        9.99,   10928,       0
**** c100 Apache Static ****
2013-08-01 01:00:12,  44581,      59.97,        2523,       0.13,      743.39,       42.07,       98.63,   44581,       0
**** c100 Apache PHP ****
2013-08-01 01:01:12,   4427,      59.98,         721,       1.32,       73.81,       12.02,       97.34,    4427,       1
**** c100 Apache Combined ****
2013-08-01 01:02:12,  12735,      59.98,        1125,       0.47,      212.32,       18.76,       99.68,   12735,       0

Nginxの結果:

      Date & Time,  Trans,  Elap Time,  Data Trans,  Resp Time,  Trans Rate,  Throughput,  Concurrent,    OKAY,   Failed
**** c1 Nginx Static ****
2013-08-01 02:36:13,   9040,      59.10,         274,       0.01,      152.96,        4.64,        1.00,    9040,       0
**** c1 Nginx PHP ****
2013-08-01 02:37:13,    581,      59.98,          18,       0.10,        9.69,        0.30,        1.00,     581,       0
**** c1 Nginx Combined ****
2013-08-01 02:38:13,   1786,      59.59,          55,       0.03,       29.97,        0.92,        1.00,    1786,       0
**** c10 Nginx Static ****
2013-08-01 02:39:13,  44557,      59.98,        1353,       0.01,      742.86,       22.56,        9.99,   44557,       0
**** c10 Nginx PHP ****
2013-08-01 02:40:13,   3766,      59.98,         120,       0.16,       62.79,        2.00,        9.98,    3766,       0
**** c10 Nginx Combined ****
2013-08-01 02:41:13,  10962,      59.98,         339,       0.05,      182.76,        5.65,        9.98,   10962,       0
**** c100 Nginx Static ****
2013-08-01 02:42:13,  54463,      59.98,        1642,       0.11,      908.02,       27.38,       99.70,   54463,       0
**** c100 Nginx PHP ****
2013-08-01 02:43:13,   3649,      59.98,         117,       1.62,       60.84,        1.95,       98.70,    3649,       0
**** c100 Nginx Combined ****
2013-08-01 02:44:13,  10802,      59.98,         334,       0.55,      180.09,        5.57,       98.63,   10802,       0

気になるデータはc100の「PHP」と「Combined」の結果です。Apache はかなり高速であり、反対の結果を示しているオンラインのすべてのベンチマークを考えると、どうしてそれが可能なのか疑問に思っています。

両方のサーバーは次のとおりです。

クアッドコア Xeon プロセッサで実行
8GBのRAM
同じネットワーク上の MongoDB v2.2 データベースに接続されている
PHP-FPM は 100 個の PHP プロセスを使用するように設定されています

Apache (設定はストックに非常に近い):

CentOS 5 で実行中
アパッチ 2.2
mod_php

ニンクス:

Ubuntu 13.04
ニンクス 1.2.6
100 個の PHP プロセスを使用した PHP-FPM (FastCGI)

nginx.conf

pid /run/nginx.pid;
user www-data;
worker_processes 4;


events {
    worker_connections 1024;
}


http {
    # APACHE BACKWARDS COMPATIBILITY ENVIRONMENT VARIABLES
    map $request_uri $my_script_url {
        default $request_uri;
        ~^(?<script_filename>.+\.(php))(.*)?$ $script_filename; #/test.php or /test.php?hello=world
        ~^(?<script_filename>.*)(\?.*)$ $script_filename; #/tos?hello=world
        ~^(?<script_filename>.*)(\?.*)?$ $script_filename; #/tos or /tos/hello/world or /tos/hello/world?omg=what
    }


    # BASE SETTINGS
    charset utf-8;
    default_type application/octet-stream;
    include /etc/nginx/mime.types;
    server_tokens off;


    # CLIENT CACHING SETTINGS
    add_header Last-Modified "";
    expires 7d;


    # CONNECTION SETTINGS
    client_body_timeout 15s;
    client_header_timeout 30s;
    client_max_body_size 8m;
    keepalive_requests 10000;
    keepalive_timeout 30s;
    reset_timedout_connection on;
    resolver_timeout 5s;
    send_timeout 15s;
    tcp_nopush on;


    # FASTCGI SETTINGS
    # fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=microcache:10m max_size=1000m inactive=60m;


    # FILE CACHING AND PERFORMANCE SETTINGS
    open_file_cache max=10000 inactive=20s;
    open_file_cache_errors off;
    open_file_cache_min_uses 2;
    open_file_cache_valid 30s;
    sendfile on;


    # GZIP SETTINGS
    gzip on;
    gzip_comp_level 5;
    gzip_min_length 1024;
    gzip_proxied any;
    gzip_types
        text/css
        text/plain
        text/javascript
        application/javascript
        application/json
        application/x-javascript
        application/xml
        application/xml+rss
        application/xhtml+xml
        application/x-font-ttf
        application/x-font-opentype
        application/vnd.ms-fontobject
        image/svg+xml
        image/x-icon
        application/rss+xml
        application/atom_xml;
    gzip_vary on;


    # LOGGING SETTINGS
    access_log /var/log/nginx/access.log combined buffer=16k;
    error_log /var/log/nginx/error.log crit;
    open_log_file_cache max=100 inactive=1m min_uses=1 valid=2m;


    # SSL SETTINGS
    # ssl_ciphers !aNULL:!eNULL:FIPS@STRENGTH;
    # ssl_prefer_server_ciphers on;
    # ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    # ssl_session_cache shared:SSL:10m;
    # ssl_session_timeout 3m;


    # OTHER GLOBAL CONFIGURATION FILES
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;


    # VIRTUAL HOST CONFIGS
    include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

仮想ホスト構成

server {
    # BASE SETTINGS
    listen 80;
    root /var/www/tbi/example/htdocs;
    # server_name local.example.com;
    server_name www.example.com;


    # LOG SETTINGS
    access_log /var/log/nginx/www.example.com.access.log combined buffer=64k;
    error_log /var/log/nginx/www.example.com.error.log crit;


    # LOCATIONS
    location / {
        index index.php index.html;
        try_files $uri @extensionless-php;
    }

    location ~ \.(ttf|otf|eot|woff)$ {
        add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    }

    # location /nginx_status {
    #   See a brief synopsis of real-time, instantaneous performance
    #   stub_status on;
    # }

    location ~ \.php$ {
        expires off;

        # FASTCGI SETTINGS
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_pass unix:/var/run/php5-fpm.sock;
        fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;
        include fastcgi_params;

        # FASTCGI CACHE SETTINGS
        # fastcgi_cache microcache;
        # fastcgi_cache_bypass $http_pragma;
        # fastcgi_cache_key $scheme$host$request_uri$request_method;
        # fastcgi_cache_methods GET HEAD;
        # fastcgi_cache_use_stale updating error timeout invalid_header http_500;
        # fastcgi_cache_valid any 1m;
        # fastcgi_ignore_headers "Cache-Control" "Expires" "Set-Cookie";

        # TBI ENVIRONMENT VARIABLES
        fastcgi_param TBI_CONFIG /var/www/tbi/configs/;
        fastcgi_param TBI_DOMAIN example.com;
        # fastcgi_param TBI_ENV local;
        fastcgi_param TBI_ENV www;
        fastcgi_param TBI_RELEASETIME 0;

        # APACHE BACKWARDS COMPATIBILITY ENVIRONMENT VARIABLES
        fastcgi_param SCRIPT_URI $scheme://$http_host$my_script_url;
        fastcgi_param SCRIPT_URL $my_script_url;
    }

    location @extensionless-php {
        if (-f $request_filename.php) {
            rewrite ^/(.*)$ /$1.php last;
        }
        rewrite ^/(.*)$ /index.php?$1 last;
    }
}

Nginx の高速化に関するアドバイスをいただければ幸いです。可能であれば、カーネルと TCP/IP のチューニングは避けたいです。

score 4 · Accepted Answer

PHP は使用するサーバーよりもはるかに高いボトルネックであるため、Apache と nginx の間の PHP パフォーマンスはかなり似ているはずです。

あなたの場合、同時実行数 = 1 または同時実行数 = 10 の場合、パフォーマンスは同じに見えますが、同時実行数が 100 の場合、nginx/PHP-FPM でのみ遅くなります。

ご想像のとおり、より多くの PHP-FPM プロセスを並行して実行しても、多数の同時クエリのパフォーマンスが向上するわけではありません。PHP は、特定の時点以降に並列実行しても大きなメリットはありません。ある時点以降、並列プロセスが増えると、追加のコンテキスト切り替え、I/O アクセスのランダムな競合、メモリ使用量の増加などにより、全体的なスループットが低下する可能性があります。

私のテストでは、PHP-FPM プロセスに関するスイートスポットは約 6 ～ 10 でした (私は 8 を使用しています)。これにより、何百もの同時接続でテストする場合でも最高のパフォーマンスが得られます. その後、さらに PHP-FPM プロセスを追加すると、速度が低下し始めました。走行距離はさまざまですが、どのサーバーでも 100 がスイートスポットになる可能性は低いです。

PHP-FPM プロセスの数は、サポートする同時接続数以上である必要はありません。それをよりよく説明すると、8 つの PHP-FPM プロセスがあるからといって、同時接続が 8 つに制限されるわけではありません。PHP-FPM の listen.backlog が十分に高い限り、サーバー (nginx) は何百もの同時接続を維持しますが、PHP-FPM はそれらをすべて一度に処理するのではなく、内部で一度に 8 つずつ処理します。これは、他のプロセスとの競合が少ないため、個々のクエリが PHP によって実際に実行される時間が大幅に短縮されることを意味します。接続は引き続き同時に開いたままになり、数百人の同時ユーザーによるテストでは、すべての要求が迅速かつ正常に処理されることが引き続き確認されます。

nginx セットアップで PHP を高速化する別の方法も見つけたことに注意してください。それは、fastcgi_buffers の数/サイズを増やすことでした。私は現在に設定されていfastcgi_buffers 32 16k;ます。

php - Nginx PHP は一貫して Apache 2.2 より遅い

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