PHPのセッション管理に使う箱選び 1

PHPには元々セッション管理の機能が用意されているので、一般的な環境であれば組み込みの関数を呼ぶだけでセッション変数を介して値の保存と取得ができるようになる。
この機能は、内部的にはセッション変数の内容をシリアライズした文字列をファイルに保存し、次のリクエスト時にはファイルの内容をアンシリアライズし変数に展開する方法で実現されている。ファイルはsession.save_pathで設定されたディレクトリ*1下にセッションIDを元にした名前で作られる。
また、セッションが開始される時、session.gc_probability / session.gc_divisorの確率でGCが起動しsession.gc_maxlifetime秒前から更新されていないセッションのファイルが削除され、古いセッションは無効になる。

以上は初期設定でPHPのセッション管理機能を使った場合の動作なのだけど、この方式にはいくつか問題がある。

複数のWebサーバにリクエストを振り分けているとセッションの内容が共有されない*2
セッションの数が増えると特にGCの負荷がとんでもない事になる

そのため、ある程度規模が大きいWebアプリケーションでは別の方法を採る事になる。
セッションが共有されない点についてはローカルディスク上にデータを保存している以上解決が難しいので、まずは共有できるセッションデータの保存先を探さねばならない。

ネット上を探してみたところ

NFS
DB
memcached
Sharedance
Zend Platform

あたりが一般的に使われているらしい。これらのうち、DB(MySQL),memcachedについてベンチマークを取ってみた。

ベンチマーク方法

クライアントからサーバに対してabでベンチマークを実行。リクエスト数は500,1000,5000,10000,50000,100000,500000に設定し、50万件以外はそれぞれ3回実行した平均値を結果として採用。同時接続数は10。
DBとかのサーバはlocalhostで動かしているので、数字などはその程度の信頼性という事で。
詳しい環境は↓に。

サーバ

PentiumM 1.6GHz / 512MB(DDR SDRAM) / 4200rpm 2MBバッファ UATA100
Fedora Core 5 (2.6.18-1.2239.fc5)
Apache 2.0.59
PHP 5.2.0
- APC 3.0.12p2
ファイルシステムはext3

php.iniのセッション関連設定

session.save_handler = files
session.serialize_handler = php
session.save_path = "/tmp"
session.gc_probability = 1
session.gc_divisor     = 100
session.gc_maxlifetime = 1440
session.entropy_length = 16
session.entropy_file = /dev/urandom
session.hash_function = 0
session.hash_bits_per_character = 4

クライアント

PowerPC G4 1.33GHz
Mac OS X 10.4.8
ApacheBench 1.3d

標準ファイル方式

比較対象として、PHP標準のファイルを使った方式のベンチマーク結果。

Y軸が1秒間に処理できたリクエスト数で、X軸が総リクエスト数。数字が大きいほど良い。
abはCookieを設定せず動かしたので、リクエスト度にセッションファイルが生成され、GCが起動する度に全ファイルを調査するのでどんどん遅くなっている。GCを切った状態でもベンチマークを採ってみたけど、傾向としては同じ感じ。