一组PHP7在Nginx与Apache下的测试数据

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概述

PHP7作为迄今为止性能最强的PHP版本，希望通过一些测试来了解它在Nginx与Apache下的表现。数据仅供参考。

由于个人水平有限，对测试的理解可能有所偏差，如有错误麻烦指出。

运行环境

测试环境一共分为两台机器，机器A用作PHP运行环境，机器B作为压测机。A与B的CPU均为12 x Xeon E5 + 16GB RAM。

两台机器位于同一网段。

测试工具使用ab。

为了便于测试，调整了内核参数：

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2
net.ipv4.tcp_syncookies = 0
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

测试使用的软件版本为：

  • Apache 2.2
  • Nginx 1.2.7
  • PHP 7.0.4

Apache在httpd-mpm.conf中的配置为：

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ServerLimit 512

<IfModule mpm_prefork_module>
    StartServers          25
    MinSpareServers       25
    MaxSpareServers       25
    MaxClients            512
    MaxRequestsPerChild   10000
</IfModule>

由于Apache+modphp7与Nginx+PHP-FPM二者的工作模式差别较大，想要均衡的配置出一个均衡的测试比较环境很困难，从简单出发，考虑到Apache在上述配置下最大会fork出512个进程处理请求，将PHP-FPM最大进程数也设成512个，即:

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pm = dynamic
pm.max_children = 512
pm.start_servers = 25
pm.max_spare_servers = 25
pm.max_requests = 10000

测试方法

测试主要针对三种操作进行：输出Hello World，Redis KV读取操作，输出phpinfo()。

选择Redis KV读取操作的目的主要想测试下这一常用扩展的在Apache与Nginx作为WebServer环境下的表现。

测试分为2组，分别在25并发以及512并发下进行，测试时长为1min，同时记录服务器的load情况。

关注的数据为：

  • 最小响应时间
  • 平均响应时间
  • 平均每秒请求数
  • load
  • 相关进程数

测试结果

测试从性能指标以及系统负载两个方面进行观察。

性能指标

最小响应时间

min_response_time.png

针对最小响应时间，并发数高低对最小响应时间没有显著的影响。在测试初期系统负载较低，测试数据应该表现最佳的阶段，推断二者在此阶段差距不大。

平均每秒请求数

requests_per_sec.png

针对平均每秒请求数，Nginx+PHP-FPM的组合处理能力稍低于Apache+modphp7的组合，考虑到Nginx与PHP-FPM之间有网络通信(测试中采用了tcp socket)的开销，这个结果是可以接受的。高并发下考虑系统开销较大，请求处理能力会稍有下降。

平均响应时间

mean_response_time.png

针对平均响应时间，高并发下同样由于系统开销较大的缘故，平均的请求处理响应时间升高也是符合预期的。

系统负载

从性能指标上看，Nginx+PHP-FPM的组合与Apache+modphp7的组合在表现上没有巨大的差距，但是在系统负载上，Nginx+PHP-FPM的配置在高并发的情况下远优于Apache+modphp7的组合。
在512并发时，在测试Hello world时，系统load的表现就有巨大的差距：

load_hello_world.png

同样的情况还出现在512并发之下对Redis KV操作的测试case之下：

load_redis_kv.png

即便是在低并发（25并发）下，Redis KV此类需要操作网络资源的操作，Apache+modphp7在系统负载上的表现也差于Nginx+PHP-FPM：

load_redis_kv_c25.png

对于这类需要操作I/O的操作来说，Apache+modphp7的组合表现差于使用了异步I/O的Nginx与PHP-FPM的组合是符合预期的。

在测试phpinfo()输出时，虽然二者在load上的区别不大，但是Nginx+PHP-FPM的组合在进程数这一指标上完全占优：

processes_count_phpinfo.png

考虑到Nginx+PHP-FPM的组合无需fork出新的子进程处理新到的客户端请求，以及phpinfo()的执行时间较长这两个因素，同时fork子进程等操作属于消耗系统资源较大的操作，这个现象是符合预期的。

总结

使用php7时，在性能上Apache+modphp7的组合与Nginx+PHP-FPM的组合相差无几，但对于系统负载上来说，Nginx+PHP-FPM组合综合表现优于Apache+modephp7的组合，可以推断Nginx+PHP-FPM的组合对于构建高并发的服务更有优势。

综合考虑，Nginx+PHP-FPM表现较优。

TODO

  • 尝试阅读ab源码，了解其测试原理
  • 比对fpm在动静模式之间的区别