Rancher在K8S上部署高性能PHP應(yīng)用程序的方法講解

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php有什么用

php是一個(gè)嵌套的縮寫(xiě)名稱，是英文超級(jí)文本預(yù)處理語(yǔ)言，它的語(yǔ)法混合了C、Java、Perl以及php自創(chuàng)新的語(yǔ)法，主要用來(lái)做網(wǎng)站開(kāi)發(fā)，許多小型網(wǎng)站都用php開(kāi)發(fā)，因?yàn)閜hp是開(kāi)源的，從而使得php經(jīng)久不衰。

介 紹

PHP是網(wǎng)絡(luò)上最流行的編程語(yǔ)言之一，許多被廣泛使用的內(nèi)容管理系統(tǒng)都使用它開(kāi)發(fā)，如WordPress和Drupal，并為現(xiàn)代服務(wù)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(hù)也是眾所周知的。近幾年這兩個(gè)毛病已經(jīng)沒(méi)有那么嚴(yán)重了，但是高性能的PHP應(yīng)用程序依然會(huì)需要兩個(gè)功能：OPcache和PHP FastCGI進(jìn)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(gè)PHP應(yīng)用程序以提高其性能。你將使用Rancher來(lái)部署一個(gè)PHP應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序使用自定義環(huán)境變量來(lái)動(dòng)態(tài)配置OPcache和PHP-FPM。我們將展示如何在你的Docker鏡像中構(gòu)建PHP-FPM配置選項(xiàng)并在容器中使用環(huán)境變量調(diào)整它們。

在PHP中的性能

首先，了解PHP應(yīng)用程序中如何處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求將對(duì)本文接下來(lái)的內(nèi)容很有幫助。

PHP通常運(yùn)行在web服務(wù)器旁邊，處理請(qǐng)求并將它們發(fā)送到PHP應(yīng)用程序中。你可以使用PHP-FPM或mod_PHP來(lái)運(yùn)行你的應(yīng)用程序，但在本文中我們將使用PHP-FPM，因?yàn)槠湫阅軆?yōu)勢(shì)并且NGINX是最常與PHP-FPM一起使用的web服務(wù)器。

OPcache介紹

OPcache通過(guò)在首次調(diào)用腳本時(shí)將腳本存儲(chǔ)在內(nèi)存中來(lái)加速PHP應(yīng)用程序。進(jìn)而，隨后的請(qǐng)求將從內(nèi)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(shè)置，你可以調(diào)整這些設(shè)置來(lái)提高應(yīng)用程序的性能和可靠性。在本篇教程中，你將了解到如何設(shè)置一個(gè)PHP Docker鏡像，該鏡像可以調(diào)整OPcache的內(nèi)存限制、緩存文件數(shù)量以及重新驗(yàn)證緩存頻率。

PHP-FPM介紹

PHP-FPM（FastCGI進(jìn)程管理器）會(huì)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程以運(yùn)行你的PHP應(yīng)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(wù)器（或容器）運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)量，以及它們應(yīng)該如何啟動(dòng)和停止。

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

在K8S上部署一個(gè)PHP應(yīng)用程序

前期準(zhǔn)備

在你進(jìn)行本篇教程之前，你需要做好以下準(zhǔn)備：

• 在你本地機(jī)器上安裝好的Docker

• Docker Hub或其他Docker鏡像倉(cāng)庫(kù)上的賬號(hào)

• Rancher部署（如果你還沒(méi)部署，可以按照Quick start進(jìn)行）

• 通過(guò)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(kāi)始構(gòu)建應(yīng)用程序。

PHP應(yīng)用程序

你將要使用的應(yīng)用程序是一個(gè)顯示當(dāng)前日期的PHP文件。創(chuàng)建一個(gè)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(méi)有提供使用環(huán)境變量來(lái)修改OPcache或PHP-FPM配置的簡(jiǎn)便方法。使用環(huán)境變量的優(yōu)勢(shì)在于，您無(wú)需每次要調(diào)整PHP-FPM或OPcache設(shè)置時(shí)都需要重建PHP映像。這可以讓你快速調(diào)整你的應(yīng)用程序以提升性能。

首先，創(chuàng)建一個(gè)名為opcache.ini的新文件。你將復(fù)制該文件到PHP鏡像中并在Dockerfile中為每個(gè)環(huán)境變量添加默認(rèn)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(lái)，創(chuàng)建另一個(gè)名為www.conf的新文件。該文件將存儲(chǔ)PHP-FPM配置選項(xiàng)，你可以通過(guò)環(huán)境變量對(duì)其進(jìn)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(fù)制這些文件到你的Docker鏡像中并且設(shè)置默認(rèn)的環(huán)境變量值，因此請(qǐng)?jiān)陧?xiàng)目的根目錄中創(chuàng)建一個(gè)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(yīng)用程序文件復(fù)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(shè)置了默認(rèn)的PHP_OPCACHE_...和PHP_FPM_...環(huán)境變量，但你可以在運(yùn)行這個(gè)鏡像時(shí)隨時(shí)覆蓋它們。這將使實(shí)際部署中的性能調(diào)整變得更加容易。

構(gòu)建并推送到DockerHub

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

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

接下來(lái)，將鏡像推送到Docker Hub：

docker push <YOUR_USERNAME>/php-fpm

部署一個(gè)PHP-FPM工作負(fù)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(fù)載的一部分部署在Kubernetes集群上。使用Rancher UI，創(chuàng)建一個(gè)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。

在設(shè)置Nginx工作負(fù)載以服務(wù)于PHP-FPM deployment之前，請(qǐng)檢查你的PHP-FPM和OPcache設(shè)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(gè)點(diǎn)，然后單擊“ Execute Shell”：

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

...
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(dāng)你重新部署PHP-FPM工作負(fù)載時(shí)，PHP-FPM都會(huì)重新啟動(dòng)并重置OPcache，因此，當(dāng)你在Kubernetes上運(yùn)行PHP-FPM時(shí)，你通常不必?fù)?dān)心重置OPcache。如果確實(shí)要手動(dòng)刷新緩存，最簡(jiǎn)單的方法是從Rancher UI重新部署工作負(fù)載。

為了確保PHP-FPM配置更改可以生效，請(qǐng)?jiān)趕hell中鍵入php-fpm -tt。你應(yīng)該看到所有PHP-FPM選項(xiàng)的列表，包括進(jìn)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(jìn)行設(shè)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(fù)載

現(xiàn)在，你有一個(gè)PHP-FPM工作負(fù)載，但是沒(méi)有Web服務(wù)器可以訪問(wèn)它。你可以使用許多NGINX Docker鏡像來(lái)為你的PHP應(yīng)用程序提供服務(wù)，但是我通常使用這個(gè)NGINX鏡像（https://www.shiphp.com/blog/2018/nginx-php-fpm-with-env ），它允許你通過(guò)使用環(huán)境變量將一個(gè)鏡像用于任意數(shù)量的PHP-FPM工作負(fù)載。

在Rancher UI中創(chuàng)建新的工作負(fù)載，該負(fù)載與PHP-FPM工作負(fù)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(kāi)放端口，并添加環(huán)境變量NGINX_HOST = php-fpm：

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

一旦你的Nginx工作負(fù)載可用，點(diǎn)擊它所在的端口鏈接，打開(kāi)Web應(yīng)用程序。你應(yīng)該看到你的PHP腳本生成的當(dāng)前日期。

結(jié) 論

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

從Web應(yīng)用程序中獲得最佳性能是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程，但希望本教程中的Kubernetes部署能幫助你構(gòu)建更高性能的PHP應(yīng)用程序。

到此，關(guān)于“Rancher在K8S上部署高性能PHP應(yīng)用程序的方法講解”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！