nginx和php-fpm连接超时之解决方法

港控/mmm° 2022-12-11 01:29 6阅读 0赞

> 现在线上系统的架构大致是这样的，除去cache的proxy机器外，还有项目的nginx proxy机器，后面跟nginx webserver + php-fpm。有时候，会看到proxy nginx的日志里面会有各种异常状态码，比如499，502，504等，这些是什么情况导致的呢？最近一一测试了下。

### 架构示意 ###

nginx proxy => nginx webserver => php-fpm

### 状态码说明 ###

499：客户端(或者proxy)主动断开连接
    502：网关错误(Bad Gateway)
    504：网关超时：(Gateway Timeout)

# 1 proxy和webserver不能连接 #

## 1.1 proxy\_pass ip不存在 ##

这时候会重复发送arp解析协议，约3秒后超时，proxy返回码为**502**。

## 1.2 proxy\_pass ip存在 ##

### 1）webserver机器上端口上没有对应服务。 ###

webserver所在机器的内核会直接返回RESET包，没有额外超时，proxy返回码为**502**。

### 2）webserver机器端口上有服务，但是iptables DROP了proxy的包 ###

因为webserver drop(`iptables -I INPUT -s xxx.xxx.xxx.xxx -j DROP`)了proxy的包，proxy会TCP连接不断重试，默认会重试60秒后proxy返回码**504**，这个重试时间60秒由参数 `proxy_connect_timeout`指定，重试间隔就是TCP的重试间隔(1，2，4...)。

如果在超时之前，客户端主动关闭连接(比如停止浏览器的请求)，这个时候proxy会记录 **499**状态码，而且`$request_time` 记录的是proxy已经处理的时间，而`$upstream_response_time` 为 `-` 。客户端主动关闭后，proxy也不会再向webserver发送重试请求。

但是如果你在proxy配置了`proxy_ignore_client_abort on;`,那么即便客户端主动关闭，proxy还是会不停的发送重试请求到webserver，直至超时，记录的状态码为webserver返回的状态码。

### 3) webserver机器端口有服务，但是iptables REJECT了proxy的包 ###

因为webserver reject(`iptables -I INPUT -s xxx.xxx.xxx.xxx -j REJECT`)了proxy的包，与drop不同之处在于，这个时候webserver会返回一个端口不可达的ICMP包给proxy，proxy会重试一次后返回 **502** 给客户端，超时时间约为1秒。

# 2 proxy和webserver连接正常(请求时间过长) #

proxy的nginx.conf中的proxy_read_timeout=60
    webserver的nginx.conf中fastcgi_read_timeout=300
    php-fpm中的 request_terminate_timeout=120

## 2.1 php执行时间超过proxy的`proxy_read_timeout` ##

假设php-fpm有一个test.php执行时间为100秒，超过了默认的`proxy_read_timeout=60;`，则到1分钟后proxy会关闭到webserver的连接，webserver记录的返回码为**499**，proxy的返回码为 **504**，客户端看到的返回码也就是 **504**。

关于`proxy_read_timeout`要多说一句，在nginx文档中可以看到这个参数的含义是

The timeout is set only between two successive read operations,
     not for the transmission of the whole response.

意思是这个超时不是整个response的传输超时，而是两次读操作之间的间隔超时。比如在proxy中设置`proxy_read_timeout=10`，而测试的 test.php 如下：

<?php
    sleep(7);
    echo "haha\n";
    ob_flush();
    flush();
    sleep(7);
    echo "haha after 7s\n";
    ?>

这整个请求的响应时间是14秒，其实是不会超时的，因为相邻两次读操作的间隔是7秒小于10秒。注意代码中的`ob_flush()`和`flush()`两个函数，其中`ob_flush()`是为了刷php的缓存，而`flush()`则是为了刷系统层面的缓存。当然如果你将 `/etc/php5/fpm/php.ini`中设置`output_buffering=off`，则可以不用调用`ob_flush()`了，但是`flush()`还是需要的。如果不flush的话，php会等到整个响应完成才会将数据返回给webserver，webserver再返回给proxy，在没有返回整个响应之前(14秒才能返回)，超过了 proxy\_read\_timeout的10秒，此时，proxy会关闭和webserver的连接，导致出现504错误。 为了这个测试test.php不超时，webserver的nginx还要加一个配置 `fastcgi_buffering off;`，因为虽然我们的php返回了数据了，但是webserver的nginx还是缓存了fastcgi的返回，导致没有及时将数据返回给proxy，从而超时。

在如上面配置好后，可以发现，浏览器输出了`haha\nhaha after 7s`。问题来了，这两个字符串是同时输出的，并没有像代码中那样隔了7秒，那这个问题是什么导致的呢？想必你应该知道了，proxy的nginx也有缓存配置，需要关闭才能看到先后输出两个字符串的效果。nginx proxy的缓存配置为`proxy_buffering off;`，这样你就能看到先后输出两个字符串的效果了。

## 2.2 php执行时间超过webserver的`fastcgi_read_timeout` ##

设置`fastcgi_read_timeout=10`，test.php执行时间100秒，则10秒后webserver会关闭和PHP的连接，webserver记录日志的返回码为 **504**，proxy日志的返回码也是 **504**。

## 2.3 php执行时间超过php-fpm的`request_terminate_timeout` ##

设置`request_terminate_timeout=5`，test.php还是执行100秒，可以发现5秒之后，php-fpm会终止对应的php子进程，webserver日志的状态码为 **404**，proxy的日志的状态码也是 **404**。

注：经测试，在php-fpm模式中，php.ini中的`max_execution_time`参数没有什么效果。

# 3 关于文件数问题 #

Linux里面的一些限制参数可以通过 `ulimit -a`查看。比如我的debian8.2系统的输出如下：

# ulimit -a
    core file size          (blocks, -c) 0
    data seg size           (kbytes, -d) unlimited
    scheduling priority             (-e) 0
    file size               (blocks, -f) unlimited
    pending signals                 (-i) 96537
    max locked memory       (kbytes, -l) 64
    max memory size         (kbytes, -m) unlimited
    open files                      (-n) 1000000
    pipe size            (512 bytes, -p) 8
    POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
    real-time priority              (-r) 0
    stack size              (kbytes, -s) 8192
    cpu time               (seconds, -t) unlimited
    max user processes              (-u) 96537
    virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
    file locks                      (-x) unlimited

其中`open files`是一个进程可以同时打开的文件数，超过了这个数会报`too many open files错误`，修改`open files`可以通过 `ulimit -n xxx`实现。而`max user processes`则是用户最多创建的进程数。

另外，系统允许打开的最大文件数在配置`file-max`中。

# cat /proc/sys/fs/file-max
    2471221

要修改`file-max`，可以通过

# sysctl -w fs.file-max=1000000

用永久生效，需要在`/etc/sysctl.conf`中加入这行

fs.file-max=1000000

然后`sysctl -p`即可生效。

要针对用户限制文件数之类的，可以修改`/etc/security/limits.conf`，内容格式如下：

<domain>        <type>  <item>  <value>
    
    ## 比如限制 bob这个用户的一个进程同时打开的文件数
    ## Example hard limit for max opened files
    bob        hard nofile 4096
    ## Example soft limit for max opened files
    bob        soft nofile 1024

nginx配置中的`worker_rlimit_nofile`可以配置为`open files`这个值。

# 参考资料 #

*  [http://nginx.org/en/docs/http/ngx\_http\_proxy\_module.html\#proxy\_read\_timeout][http_nginx.org_en_docs_http_ngx_http_proxy_module.html_proxy_read_timeout]
 *  [https://www.hitoy.org/php-output-buffer.html][https_www.hitoy.org_php-output-buffer.html]

[http_nginx.org_en_docs_http_ngx_http_proxy_module.html_proxy_read_timeout]: https://link.jianshu.com?t=http%3A%2F%2Fnginx.org%2Fen%2Fdocs%2Fhttp%2Fngx_http_proxy_module.html%23proxy_read_timeout
[https_www.hitoy.org_php-output-buffer.html]: https://link.jianshu.com?t=https%3A%2F%2Fwww.hitoy.org%2Fphp-output-buffer.html