So konfigurieren Sie Apache HTTP mit MPM Event und PHP-FPM unter Ubuntu 18.04

Der Autor hat den COVID-19 Relief Fund dazu ausgewählt, eine Spende im Rahmen des Programms Write for DOnations zu erhalten.

Einführung

Der Apache-HTTP-Webserver wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt, damit er in verschiedenen Umgebungen arbeitet und verschiedene Anforderungen erfüllt. Ein wichtiges Problem, das Apache HTTP wie jeder andere Webserver auch lösen muss, ist die Handhabung verschiedener Prozesse bei der Bearbeitung von http-basierten Anfragen. Dazu zählt das Öffnen eines Sockets, das die Anforderung verarbeitet, das Offenhalten der Verbindung für eine bestimmte Zeit, die Handhabung neuer Ereignisse, die während dieser Verbindung eintreten und die Rückgabe des produzierten Contents durch ein Programm, dass in einer bestimmten Sprache geschrieben wurde (wie PHP, Perl oder Python). Diese Aufgaben werden von einem Multi-Processing-Module (MPM) ausgeführt und gesteuert.

Apache HTTP ist mit drei verschiedenen MPM ausgestattet:

  • Prefork: Für jede eingehende Verbindung, die den Server erreicht, wird ein neuer Vorgang erstellt. Jeder Vorgang ist isoliert von den anderen und es wird kein Speicher zwischen ihnen geteilt, selbst dann, wenn sie in der Ausführung identische Anrufe an einem bestimmten Punkt ausführen. Auf diese Weise können Sie mit Bibliotheken verknüpfte Anwendungen, die Thread-Ausführungen nicht unterstützen, sicher ausführen – meist ältere Anwendungen oder Bibliotheken.
  • Worker: Ein Elternprozess ist für das Starten eines Bündels von Kindprozessen verantwortlich, von denen einige neu eingehende Verbindungen erfassen und andere den angeforderten Content bereitstellen. Für jeden Prozess gibt es einen dazugehörigen Thread (ein einzelner Thread kann jeweils eine Verbindung verwalten), sodass ein Prozess mit mehreren Anfragen gleichzeitig umgehen kann. Diese Methode für die Handhabung von Verbindungen fördert eine bessere Ressourcennutzung und gewährleistet die Aufrechterhaltung der Stabilität. Das ist auf das Bündel von verfügbaren Prozessen zurückzuführen, bei denen oft frei verfügbare Threads bereitstehen, die neue Verbindungen sofort bedienen können.
  • Event: Basierend auf Worker geht dieses MPM noch einen Schritt weiter, indem es die Art und Weise optimiert, wie der Elternprozess Aufgaben für die Kindprozesse und für die Threads, die damit verknüpft sind, vorgibt. Eine Verbindung bleibt für 5 Sekunden standardmäßig geöffnet und schließt sich bei jedem neuen Ereignis, das eintritt; das ist der Standardwert für die Keep-Alive-Anweisung, der den mit ihm verknüpften Thread beibehält. Das Event MPM ermöglicht dem Prozess das Verwalten von Threads, damit einige Threads für die Verwaltung neuer eingehender Verbindungen bereitstehen, während andere weiterhin mit den Live-Verbindungen verknüpft sind. Die Ressourcennutzung und Leistungsfähigkeit wird dadurch verbessert, dass die den Threads zugewiesenen Aufgaben neu verteilt werden können.

Mit dem MPM Event-Modul ist ein schnelles Multi-Processing-Modul auf dem Apache-HTTP-Webserver verfügbar.

PHP-FPM ist der FastCGI-Prozessmanager für PHP. Das FastCGI-Protokoll basiert auf dem Common Gateway Interface (CGI), einem Protokoll, das zwischen Anwendungen und Webservern wie Apache HTTP steht. Dadurch können Entwickler Anwendungen schreiben, ohne das Verhalten der Webserver berücksichtigen zu müssen. Die Programme führen ihre Prozesse unabhängig aus und übergeben ihr Produkt über dieses Protokoll an den Webserver. Jede neue Verbindung, die von einer Anwendung verarbeitet werden muss, erstellt einen neuen Prozess.

Durch die Kombination von MPM Event in Apache HTTP mit dem PHP FastCGI-Prozessmanager (PHP-FPM) kann eine Website schneller laden und mehr gleichzeitige Verbindungen mit weniger Ressourcen verarbeiten.

In diesem Tutorial verbessern Sie die Leistung des LAMP-Stacks, indem Sie das standardmäßige Multi-Processing-Module von Prefork auf Event umstellen und den PHP-FPM-Prozessmanager für die Handhabung des PHP-Codes nutzen anstelle des klassischen mod_php in Apache HTTP.

Voraussetzungen

Bevor Sie diese Anleitung beginnen, benötigen Sie Folgendes:

  • Einen Ubuntu 18.04-Server, der gemäß des Leitfadens zur Ersteinrichtung des Servers für Ubuntu 18.04 eingerichtet wurde, einschließlich eines sudo Nicht-root-Benutzers und einer Firewall.
  • Der LAMP-Stack, der auf Ihrem Server gemäß How To Install Linux, Apache, MySQL, PHP (LAMP stack) on Ubuntu 18.04 (So installieren Sie Linux, Apache, MySQL, PHP (LAMP-Stack) auf Ubuntu 18.04) installiert ist.

Schritt 1 — Umstellen des Multi-Processing-Module

Ubuntu übernimmt Skripte, um Apache-HTTP-Module über die eigene übergeordnete Distribution Debian zu aktivieren oder zu deaktivieren. Sie werden dieses Toolset in diesem Schritt verwenden, um das Prefork-Modul zu deaktivieren und das Event-Modul zu aktivieren.

In diesem Schritt halten Sie Apache HTTP an, deaktivieren das Modul PHP 7.2, das mit dem Prefork-Modul verknüpft ist, und deaktivieren anschließend Prefork, um das Event-Modul unmittelbar aktivieren zu können.

Zuerst halten Sie den Apache-HTTP-Dienst an:

  • sudo systemctl stop apache2

Nun können Sie das Modul PHP 7.2 deaktivieren, das mit dem Prefork-Modul in Verbindung steht:

  • sudo a2dismod php7.2

Deaktivieren Sie dann das Prefork MPM-Modul:

  • sudo a2dismod mpm_prefork

Nun Aktivieren Sie das Event MPM-Modul:

  • sudo a2enmod mpm_event

Sie haben das MPM von Prefork auf Event umgestellt und die Modulverbindung PHP 7.2 zwischen PHP und Apache HTTP entfernt. Im nächsten Schritt installieren Sie das php-fpm-Modul sowie die verwandten Bibliotheken und Proxy-Module. Sie konfigurieren Apache HTTP so, dass es auch mit PHP kommunizieren kann.

Schritt 2 — Konfigurieren von Apache HTTP für die Nutzung des FastCGI-Prozesses

In dieser Phase haben Sie die Verarbeitung von Verbindungen durch Apache HTTP umgestellt, indem Sie sie von dem Prefork-MPM auf Event verlagert haben. Im Zuge dessen haben Sie jedoch das PHP-Modul deaktiviert, das Apache HTTP mit jedem Programm verbunden hatte, das mit PHP ausgeführt wird.

In diesem Schritt installieren Sie den PHP-FPM-Prozessor, damit Apache HTTP wieder PHP-Programme verarbeiten kann. Außerdem installieren Sie die Abhängigkeitsbibliotheken und aktivieren die Module, damit beide reibungslos und schneller zusammenarbeiten können als zuvor.

Installieren Sie zuerst php-fpm. Der folgende Befehl installiert das PHP-FPM und aktiviert automatisch den Dienst php7.2-fpm, der in systemd integriert ist, sodass der Dienst beim Booten gestartet wird:

  • sudo apt install php-fpm

Apache HTTP und PHP benötigen für die Kommunikation eine Bibliothek, die diese Funktion ermöglicht. Nun installieren Sie libapache2-mod-fcgid, das als Schnittstelle zwischen Programmen mit Webservern dient und Apache-HTTP-spezifisch ist. Diese Kommunikation erfolgt über ein UNIX-Socket.

Installieren Sie diese Bibliothek:

  • sudo apt install libapache2-mod-fcgid

Sie haben php-fpm und das libapache2-mod-fcgid installiert, aber noch keines davon aktiviert.

Aktivieren Sie zuerst das php-fpm-Modul mit folgendem Befehl:

  • sudo a2enconf php7.2-fpm

Aktivieren Sie in einem zweiten Schritt das Apache HTTP-Proxy-Modul:

  • sudo a2enmod proxy

Aktivieren Sie in einem dritten Schritt das FastCGI-Proxy-Modul auf Apache HTTP:

  • sudo a2enmod proxy_fcgi

Hinweis: Sie können die Konfiguration dieser Interaktion zwischen PHP-Programmen und Apache HTTP über einen UNIX-Socket mit Folgendem lesen:

  • cat /etc/apache2/conf-enabled/php7.2-fpm.conf

Nun wurden alle Vorkehrungen getroffen, damit Sie Apache HTTP starten können. Führen Sie eine Konfigurationsüberprüfung durch:

  • sudo apachectl configtest
OutputSyntax OK 

Danach können Sie mit dem Neustart von Apache HTTP fortfahren, da es beim Installieren der FastCGI-Bibliothek libapache2-mod-fcgid automatisch gestartet wurde:

  • sudo systemctl restart apache2

Sie haben das php-fpm-Modul installiert und Apache HTTP so konfiguriert, dass es damit funktioniert. Zudem haben Sie ermöglicht, dass die erforderlichen Module für das FastCGI-Protokoll funktionieren, und die entsprechenden Dienste gestartet.

Nachdem Apache das Event MPM-Modul aktiviert hat und PHP-FPM verfügbar ist und ausgeführt wird, ist es an der Zeit sicherzustellen, das alles wie geplant funktioniert.

Schritt 3 — Testen Ihrer Konfiguration

Führen Sie einige Tests aus, um zu prüfen, ob die Konfigurationsänderungen angewendet wurden. Beim ersten Test wird geprüft, welches Multi-Processing-Modul Apache HTTP verwendet. Beim zweiten Test wird sichergestellt, dass PHP den FPM-Manager verwendet.

Überprüfen Sie den Apache-HTTP-Server, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

  • sudo apachectl -M | grep 'mpm'

Sie erhalten folgende Ausgabe:

Outputmpm_event_module (shared) 

Für das Proxy-Modul und FastCGI können Sie diese Prozedur wiederholen:

  • sudo apachectl -M | grep 'proxy'

Die Ausgabe zeigt Folgendes:

Outputproxy_module (shared) proxy_fcgi_module (shared) 

Wenn Sie die gesamte Liste der Module sehen möchten, können Sie den zweiten Teil des Befehls nach -M entfernen.

Nun ist es Zeit zu prüfen, ob PHP den FastCGI-Prozessmanager verwendet. Dazu schreiben Sie ein kleines PHP-Skript, das Ihnen alle Informationen zeigt, die mit PHP in Verbindung stehen.

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um eine Datei zu schreiben, deren Name wie folgt lautet:

  • sudo nano /var/www/your_domain/info.php

Fügen Sie den folgenden Inhalt in die Datei info.php ein:

info.php

<?php phpinfo(); ?> 

Rufen Sie nun die URL Ihres Servers auf und fügen Sie info.php am Ende hinzu: http://your_domain/info.php.

Der Server-API-Eintrag lautet FPM/FastCGI.

PHP Screen the Server API entry FPM/FastCGI

Löschen Sie die Datei info.php nach diesem Test, damit keine Informationen über den Server veröffentlicht werden:

  • sudo rm /var/www/yourdomain.com/info.php

Sie haben den Betriebszustand des MPM-Moduls und der Module, die für die Handhabung von FastCGI zuständig sind, sowie die Handhabung des PHP-Codes überprüft.

Zusammenfassung

Sie haben Ihren ursprünglichen LAMP-Stack optimiert, sodass sich die Anzahl der Verbindungen zur Erstellung neuer Apache HTTP-Prozesse erhöht hat, PHP-FPM den PHP-Code effizienter verwaltet und sich die Ressourcennutzung insgesamt verbessert.

Weitere Informationen zu den verschiedenen Modulen und verwandten Projekten finden Sie in der Projekt-Dokumentation zum Apache HTTP-Server.