nginx动态代理方案

jopen 9年前

当我们面对一个技术问题毫无头绪时,技术方案的不同选择,即将付出的技术代价也将差别很大,有时不妨从源码入手,尝一次破案瘾的感觉。

0、需求:动态调整转发策略

    数据库存放着大量的用户数据,需要制定一个策略,负载均衡服务器可以根据用户信息,动态转发请求。

    比如A用户(001)的请求转发到A服务器(192.168.1.101),B用户(002)的请求转发到B服务器(192.168.1.102),C用户(003)的请求转发到A服务器(192.168.1.103),等等。

1、服务器上下文

   前端nginx服务器 + N台后端应用服务器。准备用单台服务器模拟。

   前端:192.168.1.101:80

   后端:192.168.1.101:81


2、技术头脑风暴

    程序员们脑袋里开始有好几个方案了,有的是直觉,有的是经验,如下:

a、写nginx模块,模块里实现读数据库或nosql,根据数据值做转发。

b、找现成的模块,看能不能直接改根据或脚本就可以解决。据说ngx_lua很强大,可以考虑。

c、服务器必须保证不能有任何阻塞,模块实现时得用nginx的subrequest机制。

d、blalala...


3、程序员的脑袋里装的什么呢? 简单

    任务1:web程序员A,写个http api接口,返回具体的服务器信息(ip+port)。

    任务2:系统工程师B,做个nginx配置,根据A的api让nginx根据返回信息实现动态转发。


4、开始实现:

   任务1:分分钟搞定,写个php脚本呗。

   任务2:继续拆解

             任务2.1:实现最简单转发

server {      listen  80;        location / {          proxy_pass  192.168.1.101:81;      }  }      server {      listen  81;        location / {          root  html;      }  }

            任务2.2:实现动态转发

                 看下源码proxy_pass能不能使用变量

static char *  ngx_http_proxy_pass(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf)  {      ...        value = cf->args->elts;        url = &value[1];        n = ngx_http_script_variables_count(url);  // 找到这里了,可以使用变量        if (n) {          ngx_memzero(&sc, sizeof(ngx_http_script_compile_t));            sc.cf = cf;          sc.source = url;            ...       }       ...  }
        改下配置,测试ok,继续往下走
server {      listen  80;        location / {          set  $url 192.168.1.101:81;          proxy_pass  $url;      }  }

            任务2.3:根据api设置变量$url的值

                 好像没有现成的模块,脑袋里过滤了一遍,有的话必须是跟subrequest有关的模块,想起了 auth_request 模块,它可以配置一个http请求,根据http请求的返回结果决定给客户端是否正常访问,去看下源码先。

static ngx_int_t  ngx_http_auth_request_handler(ngx_http_request_t *r)  {       ...      if (ctx != NULL) {          ...          if (ngx_http_auth_request_set_variables(r, arcf, ctx) != NGX_OK) {  // 看函数名感觉这里有干货              return NGX_ERROR;          }            /* return appropriate status */            if (ctx->status == NGX_HTTP_FORBIDDEN) { // 403              return ctx->status;          }                    // 200 and ...          if (ctx->status >= NGX_HTTP_OK              && ctx->status < NGX_HTTP_SPECIAL_RESPONSE)          {              return NGX_OK;          }            ngx_log_error(NGX_LOG_ERR, r->connection->log, 0,                        "auth request unexpected status: %d", ctx->status);            return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;      }  ...        return NGX_AGAIN;  }

           从源码我们掌握两个信息:1、api返回状态码要为200  2、ngx_http_auth_request_set_variables 可能有我们要的信息,继续查看:

static ngx_int_t  ngx_http_auth_request_set_variables(ngx_http_request_t *r,      ngx_http_auth_request_conf_t *arcf, ngx_http_auth_request_ctx_t *ctx)  {      ...      cmcf = ngx_http_get_module_main_conf(r, ngx_http_core_module);      v = cmcf->variables.elts;        av = arcf->vars->elts;      last = av + arcf->vars->nelts;        // 遍历 arcf->vars 这个东东      while (av < last) {            /*           * explicitly set new value to make sure it will be available after           * internal redirects           */            vv = &r->variables[av->index];            if (ngx_http_complex_value(ctx->subrequest, &av->value, &val)              != NGX_OK)          {              return NGX_ERROR;          }            vv->valid = 1;          vv->not_found = 0;          vv->data = val.data;          vv->len = val.len;            if (av->set_handler) {              /*               * set_handler only available in cmcf->variables_keys, so we store               * it explicitly               */                av->set_handler(r, vv, v[av->index].data);  // 设置变量          }            av++;      }        return NGX_OK;  }
           代码逻辑很简单,遍历这个模块的配置的某个成员,肯定是跟变量有关的了,找配置信息了
static ngx_command_t  ngx_http_auth_request_commands[] = {        { ngx_string("auth_request"),        NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_CONF_TAKE1,        ngx_http_auth_request,        NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,        0,        NULL },        { ngx_string("auth_request_set"), // 名称很像设置变量,就是它了        NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_CONF_TAKE2,        ngx_http_auth_request_set, // 看一下这函数实现,印证了猜测是正确的        NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,        0,        NULL },          ngx_null_command  };
       整理一下,就是当接收到api的返回信息后,模块处理了设置变量。so配置为如下,测试ok,继续
server {      listen  80;        location / {          auth_request  /api.php; #用php模拟          auth_request_set  $url 192.168.1.101:81; #保持简单,先用正确值模拟          proxy_pass  $url;      }        location ~ \.php$ { # 为了处理上面的 /api.php           root           html;          fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;          fastcgi_index  index.php;          fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root/$fastcgi_script_name;          include        fastcgi_params;      }  }
         任务2.4:让$url的值从api返回信息里获取

         (请不要在2.3里一步搞定整个模拟,保持每步正确和简单,是不是很像代码重构的原则)

         我们要解决这个:auth_request_set   $url  192.168.1.101:81;

         nginx有什么变量可以让我们获取请求的返回信息呢,头部信息也可以(其实这里心里已经判断肯定只能从头部信息里获取,以对nginx的代码熟悉了解程度)。去看下获取变量值的函数吧。

ngx_http_variable_value_t *  ngx_http_get_variable(ngx_http_request_t *r, ngx_str_t *name, ngx_uint_t key)  {      ...      v = ngx_hash_find(&cmcf->variables_hash, key, name->data, name->len);        if (v) {          if (v->flags & NGX_HTTP_VAR_INDEXED) {              return ngx_http_get_flushed_variable(r, v->index);            } else {                vv = ngx_palloc(r->pool, sizeof(ngx_http_variable_value_t));                if (vv && v->get_handler(r, vv, v->data) == NGX_OK) {                  return vv;              }                return NULL;          }      }        vv = ngx_palloc(r->pool, sizeof(ngx_http_variable_value_t));      if (vv == NULL) {          return NULL;      }        // 我清楚nginx可以通过 http_xxx 获取请求的头部信息 xxx: ...      if (ngx_strncmp(name->data, "http_", 5) == 0) {            if (ngx_http_variable_unknown_header_in(r, vv, (uintptr_t) name)              == NGX_OK)          {              return vv;          }            return NULL;      }        // 这个没看过,不知道哪个版本加上的,感觉很意外,看名字应该就是我要找的      if (ngx_strncmp(name->data, "sent_http_", 10) == 0) {          // 这个函数怎么实现的,看了下类似上面的,上面用于获取header_in即请求,             它用于获取header_out,就是我们要的响应信息          if (ngx_http_variable_unknown_header_out(r, vv, (uintptr_t) name)              == NGX_OK)           {              return vv;          }            return NULL;      }        ...        vv->not_found = 1;        return vv;  }
         到这里心里已经很有数了,写php代码,并且直接访问测试正常

api.php

<?php    $url = "192.168.1.101:81";  header("url: $url");
         改nginx配置:        
server {      listen  80;        location / {          auth_request  /api.php; #用php模拟          auth_request_set  $url $sent_http_url; #保持简单,先用正确值模拟          proxy_pass  $url;      }        location ~ \.php$ { # 为了处理上面的 /api.php           root           html;          fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;          fastcgi_index  index.php;          fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root/$fastcgi_script_name;          include        fastcgi_params;      }  } 

        搞定,心情特好 ,预期半个小时验证方案,提前5分钟完成。


5、整个方案整理:

a、> ./configure --with-http_auth_request_module && make && ./objs/nginx

b、nginx.conf

server {      listen  80;        location / {          auth_request  /api.php; #用php模拟          auth_request_set  $url $sent_http_url; #保持简单,先用正确值模拟          proxy_pass  $url;      }        location ~ \.php$ { # 为了处理上面的 /api.php           root           html;          fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;          fastcgi_index  index.php;          fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root/$fastcgi_script_name;          include        fastcgi_params;      }  }       server {      listen  81;        location / {          root  html;      }  }
   c、api.php
<?php    $url = "192.168.1.101:81";  header("url: $url");


6、小结

     很开心的一次历程,不喜请轻喷 -_-


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