用Nginx给网站做反向代理和负载均衡是广泛使用的一种Web服务器部署技术。不仅能够保证后端服务器的隐蔽性,皇冠还可以提高网站部署灵活性。 今天我们来讲一下,如何用Nginx给WebSocket服务器实现反向代理和负载均衡。 什么是反向代理和负载均衡反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服务器来接受Internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器。并将内部服务器上得到的结果返回给Internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个服务器。 负载均衡(Load Balancing)建立在现有网络结构之上,DG游戏它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。 什么是WebSocketWebSocket协议相比较于HTTP协议成功握手后可以多次进行通讯,直到连接被关闭。但是WebSocket中的握手和HTTP中的握手兼容,它使用HTTP中的Upgrade协议头将连接从HTTP升级到WebSocket。这使得WebSocket程序可以更容易的使用现已存在的基础设施。 WebSocket工作在HTTP的80和443端口并使用前缀ws://或者wss://进行协议标注,在建立连接时使用HTTP/1.1的101状态码进行协议切换,欧博注册当前标准不支持两个客户端之间不借助HTTP直接建立Websocket连接。 更多Websocket的介绍可参考「WebSocket教程」一文。 创建基于Node的WebSocket服务Nginx在官方博客上给出了一个实践样例「Using Nginx as a Websocket Proxy」,我们以这个例子来演示WebSocket的交互过程。 这个例子中将会使用到nodejs的一个WebSocket的ws模块。 安装node.js和npmDebian/Ubuntu $ apt-get install nodejs npmRHEL/CentOS $ yum install nodejs npm 创建nodejs软链在Ubuntu上创建一个名叫node软链。Centos默认为node,不用在单独创建了。 # 如果不创建,后面运行wscat时Ubuntu环境中会报错。 $ ln -s /usr/bin/nodejs /usr/bin/node 安装ws和wscat模块ws是nodejs的WebSocket实现,欧博代理我们借助它来搭建简单的WebSocket Echo Server。wscat是一个可执行的WebSocket客户端,用来调试WebSocket服务是否正常。 $ npm install ws wscat如果访问官方仓库比较慢的话,可用淘宝提供的镜像服务。 $ npm --registry=https://registry.npm.taobao.org install ws wscat 创建一个简单的服务端这个简单的服务端实现的是向客户端返回客户端发送的消息。 $ vim server.js console.log("Server started"); var Msg = ''; var WebSocketServer = require('ws').Server , wss = new WebSocketServer({port: 8010}); wss.on('connection', function(ws) { ws.on('message', function(message) { console.log('Received from client: %s', message); ws.send('Server received from client: ' + message); }); });运行这个简单的echo服务 $ node server.js Server started验证服务端是否正常启动 $ netstat -tlunp|grep 8010 tcp6 0 0 :::8010 :::* LISTEN 23864/nodejs 使用wscat做为客户端测试wscat命令默认安装当前用户目录node_modules/wscat/目录,我这里的位置是/root/node_modules/wscat/bin/wscat。 输入任意内容进行测试,欧博官网得到相同返回则说明运行正常。 $ cd /root/node_modules/wscat/bin/ $ ./wscat --connect ws://127.0.0.1:8010 connected (press CTRL+C to quit) > Hello < Server received from client: Hello > Welcome to < Server received from client: Welcome to 使用Nginx对WebSocket进行反向代理 安装Nginx下载对应软件包 Nginx从1.3.13版本就开始支持WebSocket了,并且可以为WebSocket应用程序做反向代理和负载均衡。这里Nginx选用1.9.2版本。 $ cd /root $ wget 'http://nginx.org/download/nginx-1.9.2.tar.gz'编译安装Nginx $ apt-get install libreadline-dev libncurses5-dev libpcre3-dev libssl-dev perl make build-essential $ tar xzvf nginx-1.9.2.tar.gz $ cd nginx-1.9.2 $ ./configure $ make && make install 配置Nginx修改Nginx主配置文件 $ vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf # 在http上下文中增加如下配置,确保Nginx能处理正常http请求。 http { map $http_upgrade $connection_upgrade { default upgrade; '' close; } upstream websocket { #ip_hash; server localhost:8010; server localhost:8011; } # 以下配置是在server上下文中添加,location指用于websocket连接的path。 server { listen 80; server_name localhost; access_log /var/log/nginx/yourdomain.log; location / { proxy_pass ; proxy_read_timeout 300s; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection $connection_upgrade; } } }最重要的就是在反向代理的配置中增加了如下两行,其它的部分和普通的HTTP反向代理没有任何差别。 proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection $connection_upgrade;这里面的关键部分在于HTTP的请求中多了如下头部: Upgrade: websocket Connection: Upgrade这两个字段表示请求服务器升级协议为WebSocket。服务器处理完请求后,响应如下报文: # 状态码为101 HTTP/1.1 101 Switching Protocols Upgrade: websocket Connection: upgrade告诉客户端已成功切换协议,升级为Websocket协议。握手成功之后,服务器端和客户端便角色对等,就像普通的Socket一样,能够双向通信。不再进行HTTP的交互,而是开始WebSocket的数据帧协议实现数据交换。 这里使用map指令可以将变量组合成为新的变量,会根据客户端传来的连接中是否带有Upgrade头来决定是否给源站传递Connection头,这样做的方法比直接全部传递upgrade更加优雅。 默认情况下,连接将会在无数据传输60秒后关闭,proxy_read_timeout参数可以延长这个时间或者源站通过定期发送ping帧以保持连接并确认连接是否还在使用。 启动Nginx Nginx会默认安装到/usr/local/nginx目录下。 $ cd /usr/local/nginx/sbin $ ./nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf如果你想以Systemd服务的方式更方便的管理Nginx,可参考「基于Upsync模块实现Nginx动态配置」 一文。 测试通过Nginx访问WebSocket服务 上面的配置会使NGINX监听80端口,并把接收到的任何请求传递给后端的WebSocket服务器。我们可以使用wscat作为客户端来测试一下: $ cd /root/node_modules/wscat/bin/ $ ./wscat --connect ws://192.168.2.210 connected (press CTRL+C to quit) > Hello Nginx < Server received from client: Hello Nginx > Welcome to < Server received from client: Welcome to反向代理服务器在支持WebSocket时面临的挑战 WebSocket是端对端的,所以当一个代理服务器从客户端拦截一个Upgrade请求,它需要去发送它自己的Upgrade请求到后端服务器,也包括合适的头。 因为WebSocket是一个长连接,不像HTTP那样是典型的短连接,所以反向代理服务器需要允许连接保持着打开,而不是在它们看起来空闲时就将它们关闭。 (责任编辑:) |