PHP服务缓存加速——xcache的安装与配置

Posted 2020-10-29

1.PHP缓存加速器介绍

    （1）操作码的介绍和加速器的原理

    当客户请求一个php程序时，服务器的PHP引擎会解析该PHP程序，并将其编译为特定的操作码（Operate Code，简称opcode文件），该文件是执行PHP代码后的一种二进制的表示形式。默认情况下，这个编译好的的操作码文件由PHP引擎执行后丢弃。而操作码缓存（opcode cache）的原理就是将编译后的操作码报错下来，并放到共享内存里，以便在下次调用PHP页面时重用它，它避免了相同代码的重复编译，节省了PHP引擎重复编译的时间，降低了服务器负载，同事减少了CPU和内存的开销。

    （2）PHP缓存加速器软件介绍

    为了提高PHP引擎的高并发访问以及执行速度，产生了一系列PHP缓存加速软件。这些软件设计的目的就是缓存前文提到的PHP引擎解析过的操作码文件，以便在指定的时间内有相同的PHP程序请求访问时，不需要重复解析编译，而是直接调用缓存中的PHP操作码文件，这样就提高了动态Web服务的处理速度，从而提升了用户访问企业网站的整体体验。

    （3）LNMP环境PHP缓存加速器的原理详解。

    在LNMP环境中，PHP引擎使用独立的FCGI（即php-fpm进程，Apache用的是libphp.so模块），由他来侦听来自nginx的PHP程序请求，并交给PHP引擎处理，整个的执行流程大概如下。

    1）Nginx接收客户端的PHP程序访问请求

    2）Nginx根据拓展名等过滤规则将PHP程序请求传递给解析PHP的FCGI进程。

    3）PHP FPM进程调用PHP解析器读取站点磁盘上的PHP文件，并加载到内存中。

    4）PHP解析器将PHP程序编译成opcode文件，然后把opcode缓存起来。

    5）PHP FPM引擎执行opcode树后，返回数据给Nginx，进而返回客户端

    6）Nginx接收客户新的PHP程序请求，PHP引擎就会直接读取缓存中的opcode并执行，将结果返回。不需要进行第四部，提高了php编译解析效率。

2.PHP缓存加速器安装环境准备

    PHP缓存加速软件种类不少，比如eAccelerator,APC,Xcache,ZendOpcache等。在这里我们选择时候Xcache，原因是Xcache的效率较高，社区的活跃度较高，支持5.6版本的PHP。ZendOpcache可能是未来的首选，为官方的加速器软件，但是目前用的人还不多。

    在安装Xcache加速器前，我们需要安装好LNMP的完整的环境，在前面我们就已经安装配置好了LNMP的服务环境了。安装的版本如下

项目	版本
Linux	CentOS release 6.5 (Final)
Nginx	nginx-1.12.2
mysql	5.6.31 64bit
PHP	php5.6.31

3.安装Xcache缓存加速器

    因为我们用的PHP版本为5.6，通过Xcache官网可以了解到需要用到3.20的版本才能支持PHP5.6，可以到官网下载。http://xcache.lighttpd.net/。安装的步骤为解压，编译安装，具体的命令如下：

tar -xf xcache-3.2.0.tar.gz
cd xcache-3.2.0.tar.gz
/usr/local/php/bin/phpize        #必不可少的一步
./configure --enable-xcache --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config 
make
make install

    编译安装的过程中如果提示缺少什么类库文件，可以用yum开安装，安装成功之后会在php目录下生成xcache.so的文件。

4.安装数据库缓存及其他的PHP拓展插件（可选）

    （1）安装PHP Memcached拓展插件

    Memcached是一个开源，支持高性能，高并发及分布式的内存缓存服务软件。在传统的场景下，多数的Web应用都将数据保存到数据库中，WWW服务器从中读取数据并在浏览器中显示。但随着数据量的增大，访问的集中，就会出现RDBMS的负担加重，数据库响应缓慢，网站打开延迟的问题。使用Memcached的主要目的是，通过在自身内存中缓存数据库的查询结果，减少数据访问次数，以达到减少前端业务对数据库的直接高并发访问，从而提高大规模网站集群动态服务的并发访问能力。

    Memcached我们会在以后的博文再做详细的介绍，这里我们只安装Memcachedd的客户端软件——Memcache，为了以后搭建好Memcached服务后可以使用。安装的步骤如下：

tar -xf  memcache-2.2.7.tgz
/usr/local/php/bin/phpize        #必不可少的一步
./configure --enable-memcache --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config 
make
make install

    安装成功之后会在php目录下生成memcache.so的文件。

    （2）安装ImageMagick图像软件

    ImageMagick是一套功能强大，稳定而且免费的工具包和开发包，可以用来读写和处理89种基本格式额图片文件。利用ImageMagick，可以根据web应用程序的需要动态生成图片，还可以对一个（或一组）图片进行改变大小，旋转，锐化等操作，并将操作的结果以相同的格式或者其他格式保存。安装的步骤如下：

tar -xf ImageMagick-6.7.9-9.tar.xz
cd ImageMagick-6.7.9-9
./configure
make
make install

    PS：这个软件不是PHP的拓展，所以是没有生成.so，后面安装的imagick插件就会生成对应的.so文件。

    （3）imagick插件工作需要ImageMagick软件的支持，所以需要先安装ImageMagick软件，否则安装不了该插件。安装的办法同上：

tar  -xf imagick-3.4.3.tgz            #之前打算安装2.3的版本，报错，后来到官网找到一个较新的版本
cd imagick-3.4.3
/usr/local/php/bin/phpize        #必须的一步
./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
 make
 make install

    安装成功之后会在php目录下生成imagick.so的文件。

5.配置PHP加速和缓存相关的拓展插件模块

    （1）配置Memcache/imagick模块生效

    要使刚刚安装的模块起效，我们需要编辑php的配置文件php.ini。执行vim /usr/local/php/lib/php.ini，查找"extension_dir"，然后改为"

 extension_dir = "/usr/local/php5.6.31/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/"，接下来在文件的最后加入"

extension = memcache.so extension = imagick.so",配置文件的部分截图如下：

    验证php.ini文件，如果没问题，重启php-fpm服务，查看phpinfo()网页检查对应的插件

/usr/local/php/sbin/php-fpm -t        #出现successful字样才行
pkill php-fpm             #重启php-fpm服务
/usr/local/php/sbin/php-fpm

    （2）配置Xcache插件加速

    在软件的解压目录下/root/xcache-3.2.0，有个xcache.ini的配置文件，也就是XCache的配置文件。我们根据这个配置文件进行参数的调整之后，复制到php.ini文件的最后，部分的参数说明看备注

[xcache-common]
extension = xcache.so        ;加载xcache.so
[xcache.admin]
xcache.admin.enable_auth = On        ;开启认证
xcache.admin.user = "pcm"                                    ;这个自定义
xcache.admin.pass = "62b6d07a02edc7d58cb622def452e81b"        ;这个MD5是后面生成填写进去的
[xcache]
xcache.shm_scheme =        "mmap"    ;设置xcache如何从系统分配共享内存
xcache.size  =               256M    ;设置xcache缓存的大小值
xcache.count =                 1
xcache.slots =                8K
xcache.ttl   =                 86400        ;设定cache对象的生存期TTL，0为永不过期
xcache.gc_interval =           3600
xcache.var_size  =            64M
xcache.var_count =             1
xcache.var_slots =            8K
xcache.var_ttl   =             0
xcache.var_maxttl   =          0
xcache.var_gc_interval =     300
xcache.var_namespace_mode =    0
xcache.var_namespace =        ""
xcache.readonly_protection = Off
xcache.mmap_path =    "/dev/zero"
xcache.coredump_directory =   ""
xcache.coredump_type =         0
xcache.disable_on_crash =    Off
xcache.experimental =        Off
xcache.cacher =               On
xcache.stat   =               On
xcache.optimizer =           Off
[xcache.coverager]
xcache.coverager =           Off
xcache.coverager_autostart =  On
xcache.coveragedump_directory = ""

    添加完成之后我们检查Xcache加速情况的配置，下图可以看到Xcache的配置已经本引用了。

    然后我们重启php-fpm进程，到phpinfo()页面检查是否起效

/usr/local/php/sbin/php-fpm -t        #出现successful字样才行
pkill php-fpm             #重启php-fpm服务
/usr/local/php/sbin/php-fpm

    PS:MD5生成管理员密码的方法

[[email protected] ~]# echo -n "pcm123456" |md5sum 
62b6d07a02edc7d58cb622def452e81b  -            把密钥放到php.ini文件里面去

    （3）配置web界面，查看xcache缓存加速信息

    在xcache软件的解压目录下有管理xcache的站点目录，我们把它复制到blog虚拟主机上。操作如下

cp -a /root/xcache-3.2.0/htdocs/ /usr/local/nginx/html/blog/xadmin 
chown -R nginx:nginx /usr/local/nginx/html/blog/xadmin/
pkill php-fpm             #重启php-fpm服务
/usr/local/php/sbin/php-fpm

    浏览器然后打开xadmin页面，输入账号密码就会出现下面的页面。http://blog.pcm.com/xadmin/index.php

6.PHP缓存加速的压力测试

    这些我们都做好了，总要知道做了这些配置之后我们的性能有了多少提升。下面我们用webbench工具来测试，webbench的安装和使用办法可以参考https://www.cnblogs.com/fjping0606/p/5852049.html，下面测试的结果

    （1）使用了缓存加速器的情况。并发数量为30，测试时间30秒

    测试的时候，top的截图

    （2）不使用加速器的情况，并发数量为30，测试时间30秒。

    对应的top的情况

    （3）可以看出，使用了xcache缓存加速器之后，访问php网页的性能提升了3倍左右。