Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解-創(chuàng)新互聯(lián)

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php有什么用

php是一個嵌套的縮寫名稱，是英文超級文本預處理語言，它的語法混合了C、Java、Perl以及php自創(chuàng)新的語法，主要用來做網(wǎng)站開發(fā)，許多小型網(wǎng)站都用php開發(fā)，因為php是開源的，從而使得php經(jīng)久不衰。


介 紹

PHP是網(wǎng)絡上最流行的編程語言之一，許多被廣泛使用的內容管理系統(tǒng)都使用它開發(fā)，如WordPress和Drupal，并為現(xiàn)代服務器端框架（如Laravel和Symfony）提供核心代碼。

盡管PHP很受歡迎，但是其緩慢和難以維護也是眾所周知的。近幾年這兩個毛病已經(jīng)沒有那么嚴重了，但是高性能的PHP應用程序依然會需要兩個功能：OPcache和PHP FastCGI進程管理器（PHP-FPM）。

在本文中，你將了解到在Kubernetes上如何使用自定義OPcache和PHP-FPM配置部署一個PHP應用程序以提高其性能。你將使用Rancher來部署一個PHP應用程序，該應用程序使用自定義環(huán)境變量來動態(tài)配置OPcache和PHP-FPM。我們將展示如何在你的Docker鏡像中構建PHP-FPM配置選項并在容器中使用環(huán)境變量調整它們。

在PHP中的性能

首先，了解PHP應用程序中如何處理網(wǎng)絡請求將對本文接下來的內容很有幫助。

PHP通常運行在web服務器旁邊，處理請求并將它們發(fā)送到PHP應用程序中。你可以使用PHP-FPM或mod_PHP來運行你的應用程序，但在本文中我們將使用PHP-FPM，因為其性能優(yōu)勢并且NGINX是最常與PHP-FPM一起使用的web服務器。

Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解

OPcache介紹

OPcache通過在首次調用腳本時將腳本存儲在內存中來加速PHP應用程序。進而，隨后的請求將從內存而不是文件系統(tǒng)加載，這可以使你的速度提高74%。

OPcache提供了一些設置，你可以調整這些設置來提高應用程序的性能和可靠性。在本篇教程中，你將了解到如何設置一個PHP Docker鏡像，該鏡像可以調整OPcache的內存限制、緩存文件數(shù)量以及重新驗證緩存頻率。

PHP-FPM介紹

PHP-FPM（FastCGI進程管理器）會啟動一個或多個進程以運行你的PHP應用程序。與mod_PHP（將PHP捆綁為Apache模塊）不同，PHP-FPM使你可以精確控制服務器（或容器）運行的進程數(shù)量，以及它們應該如何啟動和停止。

找到一個理想的PHP-FPM配置高度依賴于你的應用程序以及它所服務的請求數(shù)量和容器中的內存和CPU限制。我推薦你閱讀Hayden James關于這個主題的文章（鏈接已放在文末）并且在負載測試環(huán)境下測試幾種不同的配置。

在K8S上部署一個PHP應用程序

前期準備

在你進行本篇教程之前，你需要做好以下準備：

  • 在你本地機器上安裝好的Docker

  • Docker Hub或其他Docker鏡像倉庫上的賬號

  • Rancher部署（如果你還沒部署，可以按照Quick start進行）

  • 通過Rancher管理的Kubernetes集群

在本教程中使用的所有代碼都可以在Github中獲取，或者你可以按照以下步驟從頭開始構建應用程序。

PHP應用程序

你將要使用的應用程序是一個顯示當前日期的PHP文件。創(chuàng)建一個新文件并將其命名為index.php：

<?php
echo 'The current date is ' . date('F jS, Y');

創(chuàng)建Dockerfile和配置文件

在Docker Hub上，你可以獲得很多PHP Docker鏡像，但它們都沒有提供使用環(huán)境變量來修改OPcache或PHP-FPM配置的簡便方法。使用環(huán)境變量的優(yōu)勢在于，您無需每次要調整PHP-FPM或OPcache設置時都需要重建PHP映像。這可以讓你快速調整你的應用程序以提升性能。

首先，創(chuàng)建一個名為opcache.ini的新文件。你將復制該文件到PHP鏡像中并在Dockerfile中為每個環(huán)境變量添加默認值。

# See https://www.php.net/manual/en/opcache.configuration.php for all available configuration options.
[opcache]
opcache.enable=${PHP_OPCACHE_ENABLE}
opcache.memory_consumption=${PHP_OPCACHE_MEMORY_CONSUMPTION}
opcache.max_accelerated_files=${PHP_OPCACHE_MAX_ACCELERATED_FILES}
opcache.revalidate_freq=${PHP_OPCACHE_REVALIDATE_FREQUENCY}
opcache.validate_timestamps=${PHP_OPCACHE_VALIDATE_TIMESTAMPS}

接下來，創(chuàng)建另一個名為www.conf的新文件。該文件將存儲PHP-FPM配置選項，你可以通過環(huán)境變量對其進行更新：

; See https://www.php.net/manual/en/install.fpm.configuration.php for all available configuration options

; Required user, group, and port options
[www]
user = www-data
group = www-data
listen = 127.0.0.1:9000

; Process manager options
pm = ${PHP_FPM_PM}
pm.max_children = ${PHP_FPM_MAX_CHILDREN}
pm.start_servers = ${PHP_FPM_START_SERVERS}
pm.min_spare_servers = ${PHP_FPM_MIN_SPARE_SERVERS}
pm.max_spare_servers = ${PHP_FPM_MAX_SPARE_SERVERS}
pm.max_requests = ${PHP_FPM_MAX_REQUESTS}

你需要復制這些文件到你的Docker鏡像中并且設置默認的環(huán)境變量值，因此請在項目的根目錄中創(chuàng)建一個新的Dockerfile。添加以下步驟：

FROM php:7.4-fpm

# OPcache defaults
ENV PHP_OPCACHE_ENABLE="1"
ENV PHP_OPCACHE_MEMORY_CONSUMPTION="128"
ENV PHP_OPCACHE_MAX_ACCELERATED_FILES="10000"
ENV PHP_OPCACHE_REVALIDATE_FREQUENCY="0"
ENV PHP_OPCACHE_VALIDATE_TIMESTAMPS="0"

# Install opcache and add the configuration file
RUN docker-php-ext-install opcache
ADD opcache.ini "$PHP_INI_DIR/conf.d/opcache.ini"

# PHP-FPM defaults
ENV PHP_FPM_PM="dynamic"
ENV PHP_FPM_MAX_CHILDREN="5"
ENV PHP_FPM_START_SERVERS="2"
ENV PHP_FPM_MIN_SPARE_SERVERS="1"
ENV PHP_FPM_MAX_SPARE_SERVERS="2"
ENV PHP_FPM_MAX_REQUESTS="1000"

# Copy the PHP-FPM configuration file
COPY ./www.conf /usr/local/etc/php-fpm.d/www.conf

# Copy the PHP application file
COPY ./index.php /var/www/public/index.php
RUN chown -R www-data:www-data /var/www/public

Dockerfile將OPCache配置、PHP-FPM配置以及PHP應用程序文件復制到鏡像中，并確保包含PHP代碼的var/www/public目錄為PHP-FPM用戶所有。ENV 聲明設置了默認的PHP_OPCACHE_...和PHP_FPM_...環(huán)境變量，但你可以在運行這個鏡像時隨時覆蓋它們。這將使實際部署中的性能調整變得更加容易。

構建并推送到DockerHub

至此，你的項目中已經(jīng)有了一個單文件PHP應用程序、一個OPcache配置文件、一個PHP-FPM配置文件和一個Dockerfile。你現(xiàn)在可以構建你的Docker鏡像：

docker build -t <YOUR_USERNAME>/php-fpm .

接下來，將鏡像推送到Docker Hub：

docker push <YOUR_USERNAME>/php-fpm

部署一個PHP-FPM工作負載

既然你的自定義PHP-FPM鏡像在Docker Hub上已經(jīng)可以獲取，你可以將其作為工作負載的一部分部署在Kubernetes集群上。使用Rancher UI，創(chuàng)建一個新的deployment，將其命名為php-fpm，并使用<YOUR_USERNAME>/php-fpm作為Docker鏡像。你可以修改以上Dockerfile中使用的任何PHP_OPCACHE _...和PHP_FPM _...環(huán)境變量。

Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解

在設置Nginx工作負載以服務于PHP-FPM deployment之前，請檢查你的PHP-FPM和OPcache設置是否已正確添加到容器中。在Rancher UI中，單擊PHP deployment旁邊的三個點，然后單擊“ Execute Shell”：

Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解

要檢查OPcache模塊是否已啟用，請鍵入php-fpm -i。這將輸出整個PHP .ini配置。瀏覽一下OPcache上的部分，你應該會看到類似以下內容（更改的任何值都會反映出來）：

...
opcache.blacklist_filename => no value => no value
opcache.consistency_checks => 0 => 0
opcache.dups_fix => Off => Off
opcache.enable => On => On
opcache.enable_cli => Off => Off
opcache.enable_file_override => Off => Off
opcache.error_log => no value => no value
opcache.file_cache => no value => no value
opcache.file_cache_consistency_checks => 1 => 1
opcache.file_cache_only => 0 => 0
opcache.file_update_protection => 2 => 2
opcache.force_restart_timeout => 180 => 180
opcache.huge_code_pages => Off => Off
opcache.interned_strings_buffer => 8 => 8
opcache.lockfile_path => /tmp => /tmp
opcache.log_verbosity_level => 1 => 1
opcache.max_accelerated_files => 10000 => 10000
opcache.max_file_size => 0 => 0
opcache.max_wasted_percentage => 5 => 5
opcache.memory_consumption => 256 => 256
opcache.opt_debug_level => 0 => 0
opcache.optimization_level => 0x7FFEBFFF => 0x7FFEBFFF
opcache.preferred_memory_model => no value => no value
opcache.preload => no value => no value
opcache.preload_user => no value => no value
opcache.protect_memory => 0 => 0
opcache.restrict_api => no value => no value
opcache.revalidate_freq => 0 => 0
opcache.revalidate_path => Off => Off
opcache.save_comments => 1 => 1
opcache.use_cwd => On => On
opcache.validate_permission => Off => Off
opcache.validate_root => Off => Off
opcache.validate_timestamps => Off => Off
...

每當你重新部署PHP-FPM工作負載時，PHP-FPM都會重新啟動并重置OPcache，因此，當你在Kubernetes上運行PHP-FPM時，你通常不必擔心重置OPcache。如果確實要手動刷新緩存，最簡單的方法是從Rancher UI重新部署工作負載。

為了確保PHP-FPM配置更改可以生效，請在shell中鍵入php-fpm -tt。你應該看到所有PHP-FPM選項的列表，包括進程管理器更新的部分（該管理器添加到www.conf文件并使用環(huán)境變量進行設置）：

NOTICE: pm = dynamic
NOTICE: pm.max_children = 10
NOTICE: pm.start_servers = 2
NOTICE: pm.min_spare_servers = 1
NOTICE: pm.max_spare_servers = 2
NOTICE: pm.process_idle_timeout = 10
NOTICE: pm.max_requests = 1000

部署Nginx工作負載

現(xiàn)在，你有一個PHP-FPM工作負載，但是沒有Web服務器可以訪問它。你可以使用許多NGINX Docker鏡像來為你的PHP應用程序提供服務，但是我通常使用這個NGINX鏡像（https://www.shiphp.com/blog/2018/nginx-php-fpm-with-env ），它允許你通過使用環(huán)境變量將一個鏡像用于任意數(shù)量的PHP-FPM工作負載。

在Rancher UI中創(chuàng)建新的工作負載，該負載與PHP-FPM工作負載在相同的集群上。將其命名為nginx，使用Docker鏡像shiphp / nginx-env，將容器上的端口80映射到集群上的開放端口，并添加環(huán)境變量NGINX_HOST = php-fpm：

Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解

如果你把PHP-FPM工作負載命名為php-fpm以外的名字，或者你想為第二個工作負載提供服務，你可以使用NGINX_HOST環(huán)境變量來連接它，這也允許你在同一個集群上運行多個PHP-FPM和Nginx工作負載。這也允許你在同一個集群上運行多個PHP-FPM和Nginx工作負載。

一旦你的Nginx工作負載可用，點擊它所在的端口鏈接，打開Web應用程序。你應該看到你的PHP腳本生成的當前日期。

Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解

結 論

現(xiàn)在，你已經(jīng)將PHP-FPM工作負載部署到了Kubernetes集群中，你可以開始真正的性能調優(yōu)工作了。幸運的是，現(xiàn)在更新 PHP-FPM 和 OPcache設置就像更改環(huán)境變量和重新部署 Workload 一樣簡單。這將允許你嘗試新的設置，并比重新構建鏡像更快獲得反饋。

從Web應用程序中獲得很好性能是一個反復的過程，但希望本教程中的Kubernetes部署能幫助你構建更高性能的PHP應用程序。

到此，關于“Rancher在K8S上部署高性能PHP應用程序的方法講解”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續(xù)學習更多相關知識，請繼續(xù)關注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>

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