介 紹
PHP是網絡上最流行的程式設計語言之一，許多被廣泛使用的内容管理系統都使用它開發，如WordPress和Drupal，并為現代伺服器端架構(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衆所周知的。近幾年這兩個毛病已經沒有那麼嚴重了，但是高性能的PHP應用程式依然會需要兩個功能：OPcache和PHP FastCGI程序管理器(PHP-FPM)。
在本文中，你将了解到在Kubernetes上如何使用自定義OPcache和PHP-FPM配置部署一個PHP應用程式以提高其性能。你将使用Rancher來部署一個PHP應用程式，該應用程式使用自定義環境變量來動态配置OPcache和PHP-FPM。我們将展示如何在你的Docker鏡像中建構PHP-FPM配置選項并在容器中使用環境變量調整它們。
在PHP中的性能
首先，了解PHP應用程式中如何處理網絡請求将對本文接下來的内容很有幫助。
PHP通常運作在web伺服器旁邊，處理請求并将它們發送到PHP應用程式中。你可以使用PHP-FPM或mod_PHP來運作你的應用程式，但在本文中我們将使用PHP-FPM，因為其性能優勢并且NGINX是最常與PHP-FPM一起使用的web伺服器。
OPcache介紹
OPcache通過在首次調用腳本時将腳本存儲在記憶體中來加速PHP應用程式。進而，随後的請求将從記憶體而不是檔案系統加載，這可以使你的速度提高74%。
OPcache提供了一些設定，你可以調整這些設定來提高應用程式的性能和可靠性。在本篇教程中，你将了解到如何設定一個PHP Docker鏡像，該鏡像可以調整OPcache的記憶體限制、緩存檔案數量以及重新驗證緩存頻率。
PHP-FPM介紹
PHP-FPM(FastCGI程序管理器)會啟動一個或多個程序以運作你的PHP應用程式。與mod_PHP(将PHP捆綁為Apache子產品)不同，PHP-FPM使你可以精确控制伺服器(或容器)運作的程序數量，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式以及它所服務的請求數量和容器中的記憶體和CPU限制。我推薦你閱讀Hayden James關于這個主題的文章并且在負載測試環境下測試幾種不同的配置。
在K8S上部署一個PHP應用程式
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鏡像倉庫上的賬号
- Rancher部署(如果你還沒部署，可以按照Quick start進行www.rancher.cn/quick-start/)
- 通過Rancher管理的Kubernetes叢集(可以根據文檔進行操作：https://rancher2.docs.rancher.cn/docs/cluster-provisioning/_index)
在本教程中使用的所有代碼都可以在Github中擷取(https://github.com/karllhughes/rancher-php)，或者你可以按照以下步驟從頭開始建構應用程式。
PHP應用程式
你将要使用的應用程式是一個顯示目前日期的PHP檔案。建立一個新檔案并将其命名為index.php：
<?phpecho 'The current date is ' . date('F jS, Y');
建立Dockerfile和配置檔案
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境變量來修改OPcache或PHP-FPM配置的簡便方法。使用環境變量的優勢在于，您無需每次要調整PHP-FPM或OPcache設定時都需要重建PHP映像。這可以讓你快速調整你的應用程式以提升性能。
首先，建立一個名為opcache.ini的新檔案。你将複制該檔案到PHP鏡像中并在Dockerfile中為每個環境變量添加預設值。
# 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，建立另一個名為www.conf的新檔案。該檔案将存儲PHP-FPM配置選項，你可以通過環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-datagroup = www-datalisten = 127.0.0.1:9000; Process manager optionspm = ${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 = ${PHP_FPM_MAX_REQUESTS}
你需要複制這些檔案到你的Docker鏡像中并且設定預設的環境變量值，是以請在項目的根目錄中建立一個新的Dockerfile。添加以下步驟：
FROM php:7.4-fpm# OPcache defaultsENV PHP_OPCACHE_ENABLE="1"ENV PHP_OPCACHE_MEMORY_CONSUMPTION="128"ENV PHP_OPCACHE_MAX_ACCELERATED_FILES="10000"ENV PHP_OPCACHE_REVALIDATE_FREQUENCY="0"ENV PHP_OPCACHE_VALIDATE_TIMESTAMPS="0"# Install opcache and add the configuration fileRUN docker-php-ext-install opcacheADD opcache.ini "$PHP_INI_DIR/conf.d/opcache.ini"# PHP-FPM defaultsENV 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 fileCOPY ./www.conf /usr/local/etc/php-fpm.d/www.conf# Copy the PHP application fileCOPY ./index.php /var/www/public/index.phpRUN chown -R www-data:www-data /var/www/public
Dockerfile将OPCache配置、PHP-FPM配置以及PHP應用程式檔案複制到鏡像中，并確定包含PHP代碼的var/www/public目錄為PHP-FPM使用者所有。ENV 聲明設定了預設的 PHP_OPCACHE_... 和 PHP_FPM_... 環境變量，但你可以在運作這個鏡像時随時覆寫它們。這将使實際部署中的性能調整變得更加容易。
建構并推送到DockerHub
至此，你的項目中已經有了一個單檔案PHP應用程式、一個OPcache配置檔案、一個PHP-FPM配置檔案和一個Dockerfile。你現在可以建構你的Docker鏡像：
docker build -t /php-fpm .
接下來，将鏡像推送到Docker Hub：
docker push /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上已經可以擷取，你可以将其作為工作負載的一部分部署在Kubernetes叢集上。使用Rancher UI，建立一個新的deployment，将其命名為php-fpm，并使用/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 _...環境變量。
通過Rancher UI部署PHP-FPM工作負載
在設定Nginx工作負載以服務于PHP-FPM deployment之前，請檢查你的PHP-FPM和OPcache設定是否已正确添加到容器中。在Rancher UI中，單擊PHP deployment旁邊的三個點，然後單擊“ Execute Shell”：
要檢查OPcache子產品是否已啟用，請鍵入php-fpm -i。這将輸出整個PHP .ini配置。浏覽一下OPcache上的部分，你應該會看到類似以下内容(更改的任何值都會反映出來)：
...opcache.blacklist_filename => no value => no valueopcache.consistency_checks => 0 => 0opcache.dups_fix => Off => Offopcache.enable => On => Onopcache.enable_cli => Off => Offopcache.enable_file_override => Off => Offopcache.error_log => no value => no valueopcache.file_cache => no value => no valueopcache.file_cache_consistency_checks => 1 => 1opcache.file_cache_only => 0 => 0opcache.file_update_protection => 2 => 2opcache.force_restart_timeout => 180 => 180opcache.huge_code_pages => Off => Offopcache.interned_strings_buffer => 8 => 8opcache.lockfile_path => /tmp => /tmpopcache.log_verbosity_level => 1 => 1opcache.max_accelerated_files => 10000 => 10000opcache.max_file_size => 0 => 0opcache.max_wasted_percentage => 5 => 5opcache.memory_consumption => 256 => 256opcache.opt_debug_level => 0 => 0opcache.optimization_level => 0x7FFEBFFF => 0x7FFEBFFFopcache.preferred_memory_model => no value => no valueopcache.preload => no value => no valueopcache.preload_user => no value => no valueopcache.protect_memory => 0 => 0opcache.restrict_api => no value => no valueopcache.revalidate_freq => 0 => 0opcache.revalidate_path => Off => Offopcache.save_comments => 1 => 1opcache.use_cwd => On => Onopcache.validate_permission => Off => Offopcache.validate_root => Off => Offopcache.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，是以，當你在Kubernetes上運作PHP-FPM時，你通常不必擔心重置OPcache。如果确實要手動重新整理緩存，最簡單的方法是從Rancher UI重新部署工作負載。
為了確定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選項的清單，包括程序管理器更新的部分(該管理器添加到www.conf檔案并使用環境變量進行設定)：
NOTICE: pm = dynamicNOTICE: pm.max_children = 10NOTICE: pm.start_servers = 2NOTICE: pm.min_spare_servers = 1NOTICE: pm.max_spare_servers = 2NOTICE: pm.process_idle_timeout = 10NOTICE: pm.max_requests = 1000
部署Nginx工作負載
現在，你有一個PHP-FPM工作負載，但是沒有Web伺服器可以通路它。你可以使用許多NGINX Docker鏡像來為你的PHP應用程式提供服務，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境變量将一個鏡像用于任意數量的PHP-FPM工作負載。
在Rancher UI中建立新的工作負載，該負載與PHP-FPM工作負載在相同的叢集上。将其命名為nginx，使用Docker鏡像shiphp / nginx-env，将容器上的端口80映射到叢集上的開放端口，并添加環境變量NGINX_HOST = php-fpm：
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環境變量來連接配接它，這也允許你在同一個叢集上運作多個PHP-FPM和Nginx工作負載。這也允許你在同一個叢集上運作多個PHP-FPM和Nginx工作負載。
一旦你的Nginx工作負載可用，點選它所在的端口連結，打開Web應用程式。你應該看到你的PHP腳本生成的目前日期。
結 論
現在，你已經将PHP-FPM工作負載部署到了Kubernetes叢集中，你可以開始真正的性能調優工作了。幸運的是，現在更新 PHP-FPM 和 OPcache設定就像更改環境變量和重新部署 Workload 一樣簡單。這将允許你嘗試新的設定，并比重新建構鏡像更快獲得回報。
從Web應用程式中獲得最佳性能是一個反複的過程，但希望本教程中的Kubernetes部署能幫助你建構更高性能的PHP應用程式。