2020-03-26 企业级LNMP环境部署实践（二）

1. FastCGI介绍

1.1 什么是CGI

CGI（Common Gateway Interface），中文全称为“通用网关接口”，用于HTTP服务器与其他机器上的程序服务通信交流的一种工具，CGI程序须运行在网络服务器上。
传统CGI接口方式的主要缺点是性能较差。因为每次HTTP服务器遇到动态程序时都需要重新启动解析器来执行解析，之后结果才会被返回给HTTP服务器。这在处理高并发访问时几乎是不可用的，因此就诞生了FastCGI。另外，传统的CGI接口方式安全性也很差，故而现在很少使用了。

1.2 什么是FastCGI

FastCGI是一个可伸缩地、高速地在HTTP服务器和动态脚本语言间通信的接口（在Linux环境下，FastCGI接口即为socket，这个socket可以是文件socket，也可以是IP socket），主要优点是把动态语言和HTTP服务器分离开来。多数流行的HTTP服务器都支持FastCGI，包括Apache、Nginx和Lighttpd等。
同时，FastCGI也被许多脚本语言所支持，比较流行的脚本语言之一为PHP。FastCGI接口采用的是C/S架构，它可以将HTTP服务器和脚本解析服务器分开，同时还能在脚本解析服务器上启动一个或多个脚本来解析守护进程。当HTTP服务器遇到动态程序时，可以将其直接交给FastCGI进程来执行，然后将得到的结果返回给浏览器。这种方式可以让HTTP服务器转移地处理静态请求，或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端，这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。
FastCGI的重要特点如下：

  • FastCGI是HTTP服务器和动态脚本语言间通信的接口或者工具。
  • 可把动态语言解析和HTTP服务器分离开来。
  • Nginx、Apache、Lighttpd以及多数动态语言都支持FastCGI。
  • FastCGI接口方式采用C/S结构，分为客户端（HTTP服务器）和服务器端（动态语言解析服务器）。
  • PHP动态语言服务器端可以启动多个FastCGI的守护进程（如php-fpm(fcgi process mangement)）。
  • HTTP服务器通过（如Nginx fastcgi_pass）FastCGI客户端和动态语言FastCGI服务器端通信（如php-fpm）。

1.3 Nginx FastCGI的运行原理

Nginx不支持对外部动态程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包含PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux环境下是socket，为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper（可以理解为用于启动另一个程序的程序），这个wrapper绑定在某个固定的socket上，如端口或文件socket。当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候，通过FastCGI接口wrapper接收到请求，然后派生出一个新的线程，这个线程调用解析器或外部程序处理脚本来读取返回的数据；接着，wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口沿着固定的socket传递给Nginx；最后，Nginx将返回的数据发送给客户端，这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程。详细过程如下图所示。

Nginx结合PHP FastCGI运行原理图

FastCGI的主要优点是把动态语言和HTTP服务器分离开来，使Nginx专门处理静态请求及向后转发的动态请求，而PHP/PHP-FPM服务器则专门解析PHP动态请求。

2. LNMP之PHP（FastCGI）服务安装准备

2.1 检查Nginx及MySQL的安装情况

1）检查确认Nginx及MySQL的安装路径：

[root@web01 mysql]# ls -ld /application/mysql/
drwxr-xr-x 10 mysql mysql 141 3月  25 16:41 /application/mysql/
[root@web01 mysql]# ls -ld /application/nginx/
drwxr-xr-x 11 root root 151 3月  22 02:22 /application/nginx/

2）检查端口及启动情况：

[root@web01 mysql]# netstat -lntup|grep -E "80|3306"
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      7741/nginx: master  
tcp6       0      0 :::3306                 :::*                    LISTEN      7394/mysqld

2.2 检查安装PHP所需的lib库

PHP程序在开发及运行时会调用诸如zlib、gd等函数库，因此需要确认lib库是否已经安装，执行命令如下：

[root@web01 mysql]# rpm -qa zlib-devel libxml2-devel libjpeg-devel libjpeg-turbo-devel libiconv-devel
zlib-devel-1.2.7-18.el7.x86_64
[root@web01 mysql]# rpm -qa freetype-devel libpng-devel gd-devel libcurl-devel libxslt-devel

安装相关的lib软件包：

yum install zlib-devel libxml2-devel libjpeg-devel libjpeg-turbo-devel libiconv-devel -y
yum install freetype-devel libpng-devel gd-devel libcurl-devel libxslt-devel libxslt-devel -y

安装后的结果如下：

[root@web01 ~]# rpm -qa zlib-devel libxml2-devel libjpeg-devel libjpeg-turbo-devel libiconv-devel
libjpeg-turbo-devel-1.2.90-8.el7.x86_64
libxml2-devel-2.9.1-6.el7_2.3.x86_64
zlib-devel-1.2.7-18.el7.x86_64
提示：仅缺少libiconv-devel包
[root@web01 ~]# rpm -qa freetype-devel libpng-devel gd-devel libcurl-devel libxslt-devellibpng-devel-1.5.13-7.el7_2.x86_64
libcurl-devel-7.29.0-54.el7_7.2.x86_64
freetype-devel-2.8-14.el7.x86_64
gd-devel-2.0.35-26.el7.x86_64
libxslt-devel-1.1.28-5.el7.x86_64

从以上结果可以看出，仅有libiconv-devel这个包没有安装，因为默认的yum源没有此包，后面会编译安装。

2.3 安装yum无法安装的libiconv库

cd /home/oldboy/tools
wget http://ftp.gnu.org/pub/gnu/libiconv/libiconv-1.16.tar.gz
tar zxf libiconv-1.16.tar.gz
cd libiconv-1.16
./configure --prefix=/application/libiconv
make
make install
cd ../

2.4 安装libmcrypt库

这是一个使用动态加载的模块化的libmcrypt。libmcrypt对于在程序运行时添加/移除算法是有用的。Limbcrypt-nm目前不再被官方支持，软件地址http://mcrypt.hellug.gr/lib/，编译PHP的过程中Libmcrypt库不是必须要安装的包。
由于在CentOS默认的yum源里没有libmcrypt-devel，因此需要事先配置EPEL第三方yum源：

wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

安装libmcrypt-devel包。

yum install libcrypt-devel -y
rpm -qa libmcrypt-devel

2.5 安装Mhash加密扩展库

Mhash是基于离散数学原理不可逆向的PHP加密方式扩展库，其在默认情况下不会开启。Mhash可以用于创建校验数值、消息摘要、消息认证码，以及无须原文的关键信息保存（如密码）等。它为PHP提供了多种哈希算法，如MD5、SHA1、GOST等。可以通过MHASH_hashname()来查看支持的算法有哪些。
不过，需要注意以下几点：

  • 该扩展不能提供最新的哈希算法。
  • 该扩展结果原则上运算不可逆。

用yum安装mhash。

yum install mhash -y    ---需提前安装epel源，前面已经安装过了
rpm -qa mhash

2.6 安装Mcrypt加密扩展库

PHP程序员在编写代码程序时，除了要保证代码的高性能之外，还有一点是非常重要的，那就是程序的安全性保障。PHP除了自带的几种加密函数外，还有功能更全面的PHP加密扩展库Mcrypt和Mhash。其中，Mcrypt扩展库可以实现加密解密功能，就是既能将明文加密，也可以将密文还原。可以说，Mcrypt是PHP里面重要的加密支持扩展库，该库在默认情况下不开启。Mcrypt库支持20多种加密算法和8种加密模式，具体可以通过函数mcrypt_list_algorithms()和mcrypt_list_modes()来显示。
用yum安装Mcrypt。

yum install mcrypt -y
rpm -qa mcrypt

3. 安装PHP（FastCGI方式）服务

3.1 获取PHP软件包

[root@web01 tools]# wget http://mirrors.sohu.com/php/php-7.3.5.tar.gz
[root@web01 tools]# ls -lsh php-7.3.5.tar.gz 
19M -rw-r--r-- 1 root root 19M 5月   1 2019 php-7.3.5.tar.gz

3.2 解压配置PHP

[root@web01 tools]# ./configure \
--prefix=/application/php-7.3.5 \
--enable-mysqlnd  \
--with-mysqli=mysqlnd \
--with-pdo-mysql=mysqlnd \
--with-iconv-dir=/application/libiconv \
--with-freetype-dir \
--with-jpeg-dir \
--with-png-dir \
--with-zlib \
--with-libxml-dir=/usr \
--enable-xml \
--disable-rpath \
--enable-bcmath \
--enable-shmop \
--enable-sysvsem \
--enable-inline-optimization \
--with-curl \
--enable-mbregex \
--enable-fpm \
--enable-mbstring \
--with-gd \
--with-openssl \
--with-mhash \
--enable-pcntl \
--enable-sockets \
--with-xmlrpc \
--enable-soap \
--enable-short-tags \
--enable-static \
--with-xsl \
--with-fpm-user=nginx \
--with-fpm-group=nginx \
--enable-ftp \
--enable-opcache=no

特别强调：上述每行结尾的换行符反斜线（\）之后不能再有任何字符，包括空格。
执行上述命令后，最后的正确输出提示图下图所示。

编译PHP软件./configure结束后正确的输出提示

对于上面的命令，部分参数说明如下：

  • --prefix=/application/php7.3.5：表示指定PHP的安装路径为/application/php7.3.5。
  • --enable-mysqld使用PHP包里自带的MySQL相关软件包。
  • --with-fpm-user=nginx：nginx表示指定PHP-FPM进程管理的用户为Nginx，此外最好和Nginx服务用户统一。
  • --enable-fpm：表示激活PHP-FPM方式服务，即以FastCGIF方式运行PHP服务。

另外，针对此命令还有一些说明，如下：

  • 可以通过执行./configure --help命令来详细查看以上各参数的用途。
  • 以上配置中的反斜线（\）表示换一行输入。

其他需要MySQL相关包场景的PHP对应编译参数如下：

--with-pdo-mysql-mysqlnd \
--with-mysqli=mysqlnd \

在PHP的安装过程中，经常会由于各种原因出现非常多的错误，下面针对Configure过程中的错误进行分析。
错误示例：configure: error: xslt-config not found. Please reinstall the libxslt >=1.1.0 distributio。
原因是前面要求安装的lib库没装上，解决办法如下：

[root@web01 php-7.3.5]# yum install libxslt-devel -y

3.3 编译以及安装PHP

正确执行前文配置PHP软件的./configure系列命令后，就可以编译PHP软件了。

[root@web01 php-7.3.5]# make && make install

make install正确结束后的最后两行内容如下：

/home/oldboy/tools/php-7.3.5/build/shtool install -c ext/phar/phar.phar /application/php-7.3.5/bin
ln -s -f phar.phar /application/php-7.3.5/bin/phar
Installing PDO headers:           /application/php-7.3.5/include/php/ext/pdo/

3.4 配置PHP引擎配置文件php.ini

1）设置软链接方便访问：

[root@web01 php-7.3.5]# ln -s /application/php-7.3.5 /application/php
[root@web01 php-7.3.5]# ls /application/php/
bin  etc  include  lib  php  sbin  var

2）查看PHP配置默认模板文件：

[root@web01 php-7.3.5]# ls -l php.ini-*
-rw-r--r-- 1 oldboy oldboy 71648 4月  30 2019 php.ini-development
-rw-r--r-- 1 oldboy oldboy 71920 4月  30 2019 php.ini-production

注意以上两个文件的异同之处，可通过diff或者vimdiff命令进行比较。Windows可以用Beyond Compare工具进行比较。从对比结果可以看出，开发环境下更多的是开启日志、调试信息，而生产环境下都是关闭状态。
3）拷贝PHP配置文件到PHP默认目录，并更改文件名称为php.ini：

[root@web01 php-7.3.5]# cp php.ini-development /application/php/lib/php.ini
---练习用开发配置，工作用生产配置，或者环境部署成功后，再改成生产配置
[root@web01 php-7.3.5]# ll /application/php/lib/php.ini 
-rw-r--r-- 1 root root 71648 3月  26 16:31 /application/php/lib/php.ini

3.5 配置PHP服务（FastCGI模式）配置文件php-fpm.conf

[root@web01 php-7.3.5]# cd /application/php/etc/
[root@web01 etc]# ls
pear.conf  php-fpm.conf.default  php-fpm.d
[root@web01 etc]# cp php-fpm.conf.default php-fpm.conf
[root@web01 etc]# cp php-fpm.d/www.conf.default php-fpm.d/www.conf
---这个是特殊的包含文件，必须要有，否则后面启动服务会报错ERROR：No pool defined.

关于php-fpm.conf，暂时可用默认的配置，先把服务搭建好，后面再对php-fpm.conf进行优化。

3.6 启动PHP服务（FastCGI模式）

1）启动PHP服务php-fpm：

[root@web01 etc]# /application/php/sbin/php-fpm

2）检查PHP服务php-fpm的进程及端口的启动情况：

[root@web01 etc]# netstat -lntup|grep 9000
tcp        0      0 127.0.0.1:9000          0.0.0.0:*               LISTEN      7502/php-fpm: maste

4. 配置Nginx以支持PHP程序请求访问

4.1 修改Nginx配置文件

1）查看Nginx当前的配置：

[root@web01 etc]# cd /application/nginx/conf/
[root@web01 conf]# cat -n nginx.conf
     1  worker_processes  1;
     2  error_log logs/error.log;
     3  events {
     4      worker_connections  1024;
     5  }
     6  http {
     7      include       mime.types;
     8      default_type  application/octet-stream;
     9      sendfile        on;
    10      keepalive_timeout  65;
    11      log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    12                        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    13                        '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    14  include extra/01_www.conf;
    15  include extra/02_bbs.conf;
    16  include extra/03_blog.conf;
    17  include extra/04_status.conf;
    18  }

2）配置PHP程序解析，这里以Blog为例进行讲解。

[root@web01 conf]# cat extra/03_blog.conf 
    server {
        listen       80;
        server_name  blog.etiantian.org;
        location / {
            root   html/blog;
            index  index.html index.htm;
        }
    }

最终，Blog虚拟主机的完整配置如下：

[root@web01 conf]# cat extra/blog.conf 
server {
        listen       80;
        server_name  blog.etiantian.org;
        location / {
            root   html/blog;
            index  index.html index.htm;
        }
        location ~ .*\.(php|php5)?$ {
            root html/blog;    ---这里配置不好很容易出现404错误，此处也可以把两个location里的root html/blog;合成一个，然后放到两个location的外面
            fastcgi_pass  127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index index.php;
            include fastcgi.conf;
        }
    }

4.2 检查并启动Nginx

[root@web01 conf]# nginx -t
nginx: the configuration file /application/nginx-1.16.0//conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /application/nginx-1.16.0//conf/nginx.conf test is successful
[root@web01 conf]# nginx -s reload

4.3 测试LNMP环境生效的情况

（1）测试PHP解析请求是否OK
1）进入指定的默认站点目录后，编辑index.php，添加如下命令：

[root@web01 conf]# echo "<?php phpinfo(); ?>" > ../html/blog/test_info.php
[root@web01 conf]# cat ../html/blog/test_info.php 
<?php phpinfo(); ?>

以上test_info.php中的代码为显示PHP配置信息的简单PHP文件代码。
2）调整Windows下的host解析（192.168.9.7为当前的机器IP）：

192.168.9.7 www.etiantian.org bbs.etiantian.org blog.etiantian.org

3）最好先ping blog.etiantian.org检查，没问题后打开浏览器，输入“http://blog.etiantian.org/test_info.php”，即打开如下图所示的界面。

phpinfo的信息页面

注意：如果看到的和上图的不一样，特别是浏览时直接提示下载，一般问题为PHP的引擎解析没有配置好导致。例如：Nginx里的PHP解析配置没有生效，或者服务没有启动等。
（2）针对Nginx请求访问PHP，然后PHP连接MySQL的情况进行测试
编辑test_mysql.php，加入如下内容：

[root@web01 conf]# vi ../html/blog/test_mysql.php
<?php
//$link_id=mysqli_connect('主机名','用户','密码');
    $link_id=mysqli_connect('localhost','root','oldboy123') or mysql_error();
    if($link_id){
        echo "mysql successful by oldboy.\n";
    }else{
        echo mysql_error();
    }
?>
[root@web01 conf]# /application/php/bin/php ../html/blog/test_mysql.php 
mysql successful by oldboy.

正常的结果如下图所示。

PHP访问MySQL的正常信息显示

至此，LNMP的组合基本搭建完毕。

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