LAMP和LNMP架构（介绍）
目录
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- 工作原理
- 架构介绍
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- LAMP架构介绍
- LNMP架构介绍
- LAMP LNMP差别
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工作原理
LAMP
浏览器向服务器发送http请求，服务器 (Apache) 接受请求,由于php作为Apache的组件模块也会一起启动，它们具有相同的生命周期。Apache会将一些静态资源保存，然后调用php去处理模块进行php脚本的处理。脚本处理完后，Apache将处理完的信息通过http response的方式发送给浏览器，浏览器解析，渲染等一系列操作后呈现整个网页。
LNMP
浏览器发送http request请求到服务器（Nginx）,服务器响应并处理web请求。如果是静态文本直接返回，否则将脚本（PHP）通过接口传输协议（网关协议）PHP-FCGI（fast-cgi）传输给PHP-FPM（进程管理程序）,然后PHP-FPM调用PHP解析器的其中一个进程PHP-CGI来解析php脚本信息。【PHP-FPM在启动时启动了多个PHP-CGI子进程，并发执行。】然后将解析后的脚本返回到PHP-FPM，PHP-FPM再通过fast-cgi的形式将脚本信息传送给Nginx。服务器再通过Http response的形式传送给浏览器。浏览器再进行解析与渲染然后进行呈现。
架构介绍
LAMP架构介绍
现如今打开浏览器，搜索LAMP关键词，出现大量的关于LAMP的介绍，包括LAMP的一键脚本、LAMP的yum安装、LAMP的编译安装，但是对于一个非开发或非专业人员有可能根据网络参考资源实现LAMP的搭建并成功运行各种服务，也有部分人员完全照搬某些博客知识进行搭建，最后以失败告终，因此抱怨互联网资源不够成熟，其实根本原因并非如此，主要原因如下：
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初学者对LAMP架构原理不熟悉
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初学者实验时所用系统和软件版本和某些博客资源并不相同
因此导致大量初学者以失败告终,其实只有了解并掌握LAMP的工作原理才能轻松的搭建成功，其次参数的配置都是次要因素，因为互联网上拥有大量的参考资料供查询，下面将逐一介绍
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L：
很显然L代表Linux系统，但此L需注意系统的版本号，如Centos6.9或Centos7.3； -
A：
表示apache，在传统行业中，多数采用Apache服务器，因此也很有必要了解学习Apache； -
M：
表示数据库，多数采用mysql或mariadb，作为专业的数据库工程师需经多年的历练； -
P：
表示PHP、python、perl等等编程语言。
在这里注意讲解Linux+apache+mariadb+PHP组合的架构，架构图如下：
根据上图中访问数据流可知，处理一次动态页面请求，服务器主要经历：Apache处理请求——通过CGI接口访问PHP的的应用程序——PHP应用程序调用PHP解释器执行PHP代码——PHP程序访问调用数据库——最后给客户做反馈。
故在LAMP的环境机构中，apache、mariadb和php的主要功能分别如下。
apache主要实现如下功能：
第一：处理http的请求、构建响应报文等自身服务；
第二：配置让Apache支持PHP程序的响应（通过PHP模块或FPM）；
第三：配置Apache具体处理php程序的方法，如通过反向代理将php程序交给fcgi处理。
mariadb主要实现如下功能：
第一：提供PHP程序对数据的存储；
第二：提供PHP程序对数据的读取(通常情况下从性能的角度考虑，尽量实现数据库的读写分离)。
php主要实现如下功能：
第一：提供apache的访问接口，即CGI或Fast CGI(FPM);
第二：提供PHP程序的解释器；
第三：提供mairadb数据库的连接函数的基本环境。
由此可知，要实现LAMP在配置每一个服务时，安装功能需求进行配置，即可实现LAMP的架构，当然apache、mariadb和php服务都可配置为独立服务，安装在不同服务器之上。
LNMP架构介绍
LNMP代表的就是：Linux+Nginx+MySQL+PHP这种网站服务器架构。
- Linux：
是一类Unix计算机操作系统的统称，是目前最流行的免费操作系统。代表版本有：debian、centos、ubuntu、fedora、gentoo等。 - Nginx：
是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。 - Mysql：
是一个中小型关系型数据库管理系统。 - PHP：
是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言。
这四种软件均为免费开源软件，组合到一起，成为一个免费、高效、扩展性强的网站服务系统。
和之前提到的LAMP唯一不同的是，LNMP中的N指的是Nginx（类似于Apache的一种web服务软件）。目前这种环境的应用也非常多。Nginx设计的初衷是提供一种快速、高效、多并发的Web服务软件。
在静态页面的处理上，Nginx较Apache更胜一筹，但在动态页面的处理上，Nginx并不比Apache有优势。但是目前还是有很多爱好者对Nginx比较热衷。随着Nginx技术的不断成熟，它在Web服务软件领域的地位也会越来越高。并且php是作为一个独立服务存在的，这个服务叫做php-fpm。Nginx直接处理静态请求，动态请求会转发给php-fpm。
Nginx详细介绍：
Nginx是俄罗斯人编写的十分轻量级的HTTP服务器,Nginx，它的发音为 “engine X”， 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，同时也是一个IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。
为什么Nginx的性能要比Apache高得多？这得益于Nginx使用了最新的epoll（Linux 2.6内核）和kqueue（freebsd）网络I/O模型，而Apache则使用的是传统的select模型。目前Linux下能够承受高并发访问的 Squid、Memcached都采用的是epoll网络I/O模型。处理大量的连接的读写，Apache所采用的select网络I/O模型非常低效。
下面用一个比喻来解析Apache采用的select模型和Nginx采用的epoll模型进行之间的区别：假设你在大学读书，住的宿舍楼有很多间房间，你的朋友要来找你。select版宿管大妈就会带着你的朋友挨个房间去找，直到找到你为止。而epoll版 宿管大妈会先记下每位同学的房间号，你的朋友来时，只需告诉你的朋友你住在哪个房间即可，不用亲自带着你的朋友满大楼找人。如果来了10000个人，都要 找自己住这栋楼的同学时，select版和epoll版宿管大妈，谁的效率更高，不言自明。同理，在高并发服务器中，轮询I/O是最耗时间的操作之一，select和epoll的性能谁的性能更高，同样十分明了。
在高并发连接的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品。Nginx同时也可以作为7层负载均衡服务器来使用。Nginx 0.8.46 + PHP 5.2.14 (FastCGI) 可以承受3万以上的并发连接数，相当于同等环境下Apache的10倍。
lnmp 各模块协作图
Fast-CGI 介绍
cgi是通用网关接口，是外部应用程序与Web服务器之间的接口标准，cgi是为了保证web server传递过来的数据是标准格式的，方便cgi程序的编写者。
Fast-CGI是语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展，其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。众所周知，CGI解释器的反复加载是CGI性能低下的主要原因，如果CGI解释器保持在内存中并接受FastCGI进程管理器调度，则可以提供良好的性能、伸缩性、Fail- Over特性等等。
Fast-cgi像是一个常驻(long-live)型的cgi，是用来提高cgi程序性能的。
fast-CGI是nginx和php之间的一个通信接口，该接口实际处理过程通过启动php-fpm进程来解析php脚本，即php-fpm相当于一个动态应用服务器，从而实现nginx动态解析php。因此，如果nginx服务器需要支持php解析，需要在nginx.conf中增加php的配置；将php脚本转发到fastCGI进程监听的IP地址和端口（php-fpm.conf中指定）。同时，php安装的时候，需要开启支持fastCGI选项，并且编译安装php-fpm补丁/扩展，同时，需要启动php-fpm进程，才可以解析nginx通过fastCGI转发过来的php脚本。
Fast-CGI的工作原理
- Web Server启动时载入Fast-CGI进程管理器（IIS ISAPI或Apache Module)
- FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(可见多个php-cgi)并等待来自Web Server的连接。
- 当客户端请求到达Web Server时，Fast-CGI进程管理器选择并连接到一个CGI解释器。Web server将CGI环境变量和标准输入发送到Fast-CGI子进程php-cgi。
- Fast-CGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server。当Fast-CGI子进程关闭连接时，请求便告处理完成。Fast-CGI子进程接着等待并处理来自Fast-CGI进程管理器(运行在Web Server中)的下一个连接。 在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。
在上述情况中，你可以想象CGI通常有多慢。每一个Web请求PHP都必须重新解析php.ini、重新载入全部扩展并重初始化全部数据结构。使用Fast-CGI，所有这些都只在进程启动时发生一次。一个额外的好处是，持续数据库连接(Persistent database connection)可以工作。
Fast-CGI的不足
因为是多进程，所以比CGI多线程消耗更多的服务器内存，PHP-CGI解释器每进程消耗7至25兆内存，将这个数字乘以50或100就是很大的内存数。
Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)服务器在3万并发连接下，开启的10个Nginx进程消耗150M内存（15M10=150M），开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存（20M64=1280M），加上系统自身消耗的内存，总共消耗不到2GB内存。如果服务器内存较小，完全可以只开启25个php-cgi进程，这样php-cgi消耗的总内存数才500M。
上面的数据摘自Nginx 0.8.x + PHP 5.2.13(FastCGI)搭建胜过Apache十倍的Web服务器(第6版)
PHP-FPM
PHP-FPM是一个实现了Fastcgi的程序，PHP-FPM的管理对象是php-cgi。被PHP官方收了。
后来PHP内核集成了PHP-FPM之后就方便多了，使用–enalbe-fpm这个编译参数即可。
1.php-fpm是一个完全独立的程序,不依赖php-cgi,也不依赖php。因为php-fpm是一个内置了php解释器的FastCGI服务,启动时能够自行读取php.ini配置和php-fpm.conf配置。
2.一个master进程,支持多个pool,每个pool由master进程监听不同的端口,pool中有多个worker进程。
3.每个worker进程都内置PHP解释器,并且进程常驻后台,支持prefork动态增加。
4.每个worker进程支持在运行时编译脚本并在内存中缓存生成的opcode来提升性能。
5.每个worker进程支持配置响应指定请求数后自动重启,master进程会重启挂掉的worker进程。
6.每个worker进程能保持一个到MySQL/Memcached/Redis的持久连接,实现"连接池",避免重复建立连接,对程序透明。
7.master进程采用epoll模型异步接收和分发请求,listen监听端口,epoll_wait等待连接。
8.然后分发给对应pool里的worker进程,worker进程accpet请求后poll处理连接。
9.如果worker进程不够用,master进程会prefork更多进程。
10.如果prefork达到了pm.max_children上限,worker进程又全都繁忙,这时master进程会把请求挂起到连接队列backlog里(默认值是511)。
PHP-CGI
php-cgi 是解释PHP脚本的程序，只是个CGI程序，他自己本身只能解析请求，返回结果，不会进程管理
Nginx+FastCGI运行原理
nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。
wrapper： 为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper（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socket上，如端口或者文件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Fork(派生）出一个新的线程，这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据；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（html页面或者图片）发送给客户端。这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程，
所以，我们首先需要一个wrapper，这个wrapper需要完成的工作：
- 通过调用fastcgi（库）的函数通过socket和ningx通信（读写socket是fastcgi内部实现的功能，对wrapper是非透明的）
- 调度thread，进行fork和kill
- 和application（php）进行通信
LAMP LNMP差别
apache一般是把php当作自己的一个模块来启动；而nginx则是把http请求变量转发给php进程，即php独立进程，与Nginx通信，这种方式叫做fast-cgi运行方式，所以apache编译的php不能用于nginx。- 在
LNMP中，Nginx本身对脚本不做任何的处理，而是把请求发fast-cgi管理进程处理，fast-cgi管理进程选择cgi子进程处理结果并返回，二者是相互独立的，通过管道进程通信。 - 在
LAMP中，PHP是Apache的一个模块，具有相同的生命周期。两者通过共享内存的方式通信。
两者的PHP环境不相互适用
相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率。