printf(" SaltwaterC ");

La GeekMeet-ul din Octombrie de la Sibiu, Todi Pruteanu ne zicea printre altele despre WinCache – un accelerator de PHP dedicat platformei Windows. Nelămurirea mea legată de WinCache a fost următoarea: dacă Microsoft iși anunță colaborarea pentru a susține PHP sub Windows, atunci de ce nu au colaborat cu echipa APC (Alternative PHP Cache) din moment ce acesta este proiectul de casă și va fi introdus în nucleul PHP începând cu versiunea 6? Întrebarea a rămas fără răspuns. Cu toate acestea, experimentând puțin, am găsit un loc pentru această extensie, deși am impresia că acceleratorul ‘closed source’ de la Zend, ZendOptimizer+ alăruri de Zend Data Cache ce oferă un API de caching compatibil cu APC poate să preia aceeași funcție. Poate pentru că echipa Zend a scris printre altele un modul de Apache, tot closed source, ‘Zend Enabler for Apache’ ce oferă un FastCGI Process Manager pentru Windows suficient de deștept, dar care face o chestie: rularea de mai multe procese FastCGI care deservesc același server web. În plus, Zend Server oferă suport și pentru Microsoft IIS, deci backend-ul PHP nu este restricționat la Apache.

Paragraful anterior rezumă problema, dacă citim printre rânduri. Problema sub Windows este rularea mai multor procese FastCGI ce să servească pe același port, practic un cluster local cu ’round robin load balance’. Tehnic vorbind – se poate. Dincolo de un simplu FastCGI wrapper cum este spawn-fcgi, proiect de casă al lighttpd, a apărut o versiune nativă de Windows pe forurile respective. De curiozitate am luat sursa, am compilat-o cu MinGW (gcc -O2 -lws2_32 -o spawn-fcgi-win32.exe spawn-fcgi-win32.c) și am început să mă joc. Într-un mod așteptat, suportul pentru PHP FastCGI childs nu funcționează sub Windows, din motive tehnice. De fapt cercetând sursele PHP pentru cgi SAPI (php-src/sapi/cgi/cgi_main.c) partea cu child process este pusă între niște blocuri de preprocesare pentru compilator: #ifndef PHP_WIN32 … #endif ceea ce practic anulează FastCGI Process Manager-ul rudimentar implementat de către echipa de dezvoltare a PHP. Motivele sunt simple: spre deosebire de *NIX, sub Windows nu există conceptul de fork() al proceselor. Ba mai mult, sub *NIX există PHP-FPM(FastCGI Process Manager) ceea ce dă apă la moară și mai mult unei platforme non-Windows pentru PHP. Fanii nginx știu despre ce este vorba.

Vestea bună este faptul că acel spawn-fcgi-win32.exe știe să lanseze mai multe procese ce să servească pe același port TCP. Dă și idei despre cum ar trebui implementat un FastCGI Process Manager sub Windows pentru PHP. Ba mai mult, cum ziceam și în paragraful anterior,  acestea vor servi prin round robin load balance. Această arhitectură multiproces, deși nu se pretează stilului Windows ce este preponderent multithread, rezolvă problemele cu extensiile de PHP ce nu au implementat acel ‘thread safety’, iar clusterul poate să facă uz de o arhitectură SMP, fără a apela la threading.

Acum poate apare întrebarea: de ce mai multe procese FastCGI pentru a procesa scripturile PHP? În primul rând practica ne invață că un ’segmentation fault’ poate să apară oricând, iar în producție nu este faptul cel mai de dorit. Arhitecturile multiproces s-au dovedit a fi cele mai potrivite. Vezi cazul Google Chrome cu 1 proces per tab. În al doilea rând, un proces PHP ce servește cereri FastCGI are o limită de 500 de cereri după care acel proces se închide. Acea limită este codată în sursele PHP (tot în cgi_main.c). Acea limită se poate altera prin ‘environment variables’, și anume prin: PHP_FCGI_MAX_REQUESTS. Problema care se ivește: o limită mare poate duce la probleme de memorie ocupată abuziv (memory leaks). În concluzie, această limită este necesară. Prin design-ul serverului FastCGI al PHP, limita este obligatorie și finită deci este nevoie de un PHP FastCGI Process Manager. Apache are ceva extensii (mod_fastcgi si mod_fcgid, doar mod_fastcgi știe să folosească TCP binding) sau soluția Zend Server: Zend Enabler for Apache, IIS are propriul manager. Piața de web servere de Windows ce întâmplător știu de FastCGI nu se termină aici. Spre exemplu eu folosesc versiunea nativă a nginx sub Windows pentru simplul fapt că folosesc nginx și sub alte platforme. Am o târlă de motive pentru care nginx este trecut în preferințele subsemnatului ca web server excelent. Dar, în același timp, nu pot să mă iau după toate ‘tutorialele’ de PHP FastCGI sub Windows unde ‘php-cgi.exe -b 127.0.0.1:9000′ este suficient pentru a rula. Este suficient până la primul crash sau până la 500 de cereri. În plus, eu ca web developer poate că îmi doresc o soluție complet separată de web server.

Bun, acum am pus bazele ideei despre cum ar trebui făcut un Process Manager. Una dintre probleme este acel ‘race condition’: dacă toate procesele au aceeași viață, spre exemplu un cluster local de 4 cu limită implicită de 500, atunci acestea se vor termina în modul următor: la cererea 1997 – primul, la cererea 1998 – al doilea, la cererea 1999 – al treilea, la cererea 2000 – ultimul. Dacă process managerul nu se prinde de faptul că nu mai exista cineva care să proceseze ceva.php, atunci web serverul va servi clasica eroare 504 (Gateway Timeout) iar clienții conectați la webserver vor fi nemulțumiți. Acel php-cgi.exe nu oferă o metodă de identificare a faptului că rămâne fără cereri. Nu există în cod suport pentru IPC (Inter Process Communication) cu un manager. În concluzie, după bootstrap, un manager poate doar să monitorizeze clusterul. Nu susțin faptul că nu s-ar putea implementa. Ori, această monitorizare poate avea întârzieri, și pe un server încărcat aceasta nu este de dorit. În concluzie, printr-un algoritm, managerul ar putea mări artificial și temporar viața proceselor 2, 3 și 4 pentru a pune un interval de întârziere și a fi cineva acolo care să servească până monitorul se prinde de faptul că lipsește cineva. Altă idee ar mai fi modificarea pentru Windows a serverului FastCGI ca să suporte respawn (autospawn), înainte de a se închide, deși încă nu am investigat dacă această posibilitate este realizabilă din punct de vedere tehnic. Teoretic ar fi OK, cel puțin din câte mă prind citind despre varii funcții din Windows API. Ar rezolva problema existenței unui child care să servească, in concluzie managerul s-ar transforma în simplu monitor de procese după secvența de bootstrap unde lansează clusterul. Idei am, din păcate n-am mai pus mâna pe C decât ocazional în ultimii 5 ani. Din fericire mai pricep ce e prin codul altora . Ziceam și pe Twitter: De ce nu există un PHP – FastCGI Process Manager sub Windows? Pentru că nimeni nu și-a dat interesul să scrie unul. Posibilităti există!

Ceea ce ne aduce iarăși la WinCache. N-am început degeaba cu el. Unei platforme PHP îi stă bine și cu un opcode cache (PHP accelerator, whatever). Pe lângă PHP din Zend Server – ce vine cu multe jucării de la mama lui, Zend, cred că se poate pune un nginx. Problema acceleratorului și al Cache API-ului ar fi rezolvată. Ba ar fi compatibil codul cu un eventual APC folosit în producție, chiar dacă în teorie, având în vedere soluțiile multiple, se recomandă o bibliotecă abstractă cu drivere pentru varii extensii PHP. Bun, ar zice unii: dar APC ce are? Păi, ultima versiune pusă la dispoziție de unul dintre oamenii ce se ocupă de build-ul de PHP pentru Windows, precum și de dezvoltarea lui, a pus la dispoziție o chestie compatibilă PHP 5.3.x ce din păcate pusă în setup-ul multiproces expus mai devreme duce la crash. Practic din 4 procese, 3 crapă, unul rulează relativ stabil. Contravine ideii de multiproces. XCache deși este excelent, nu foloseste shared memory pentru data cache, deci practic acesta va fi împărțit într-un număr egal cu numărul de procese. Nu știu code cache-ul cum se comportă. WinCache știe doar code cache, dar face uz de shared memory și funcționează bine cu load balancer-ul. În concluzie, cel puțin pe termen scurt WinCache are un rol acolo. Mai mult, WinCache funcționează doar cu versiunile de PHP non-thread-safe, compilate cu Visual C++ 9, și teoretic cu IIS, practic Microsoft a mințit. Funcționează cu nginx fără probleme și de ce nu, cu alte servere.

Altă idee: un server web sub *NIX ar putea folosi un server FastCGI sub Windows. nginx poate să folosească backend-uri multiple, eventual cu load balance între mai multe mașini. Deși încă sunt de părere că PHP sub Windows cam suge datorită faptului că are multe lacune iar majoritatea bibliotecilor ce le integrează provin din *NIX, are un atu: suportul COM/.NET – ceea ce înseamnă că într-o arhitectură existentă se poate adăuga un server Windows cu PHP ce să poată beneficia de anumite SDK-uri comerciale ce se distribuie sub formă de COM.