nginx動態代理方案

jopen 11年前發布 | 49K 次閱讀 Web服務器 Nginx

當我們面對一個技術問題毫無頭緒時，技術方案的不同選擇，即將付出的技術代價也將差別很大，有時不妨從源碼入手，嘗一次破案癮的感覺。

0、需求：動態調整轉發策略

數據庫存放著大量的用戶數據，需要制定一個策略，負載均衡服務器可以根據用戶信息，動態轉發請求。

比如A用戶(001)的請求轉發到A服務器(192.168.1.101)，B用戶(002)的請求轉發到B服務器(192.168.1.102)，C用戶(003)的請求轉發到A服務器(192.168.1.103)，等等。

1、服務器上下文

前端nginx服務器 + N臺后端應用服務器。準備用單臺服務器模擬。

前端：192.168.1.101:80

后端：192.168.1.101:81

2、技術頭腦風暴

程序員們腦袋里開始有好幾個方案了，有的是直覺，有的是經驗，如下：

a、寫nginx模塊，模塊里實現讀數據庫或nosql，根據數據值做轉發。

b、找現成的模塊，看能不能直接改根據或腳本就可以解決。據說ngx_lua很強大，可以考慮。

c、服務器必須保證不能有任何阻塞，模塊實現時得用nginx的subrequest機制。

d、blalala...

3、程序員的腦袋里裝的什么呢？簡單

任務1：web程序員A，寫個http api接口，返回具體的服務器信息（ip+port）。

任務2：系統工程師B，做個nginx配置，根據A的api讓nginx根據返回信息實現動態轉發。

4、開始實現：

任務1：分分鐘搞定，寫個php腳本唄。

任務2：繼續拆解

任務2.1：實現最簡單轉發

server {
    listen  80;

    location / {
        proxy_pass  192.168.1.101:81;
    }
}


server {
    listen  81;

    location / {
        root  html;
    }
}

任務2.2：實現動態轉發

看下源碼proxy_pass能不能使用變量

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);  // 找到這里了，可以使用變量

    if (n) {
        ngx_memzero(&sc, sizeof(ngx_http_script_compile_t));

        sc.cf = cf;
        sc.source = url;  
        ...
     }
     ...
}

改下配置，測試ok，繼續往下走

server {
    listen  80;

    location / {
        set  $url 192.168.1.101:81;
        proxy_pass  $url;
    }
}

任務2.3：根據api設置變量$url的值

好像沒有現成的模塊，腦袋里過濾了一遍，有的話必須是跟subrequest有關的模塊，想起了 auth_request 模塊，它可以配置一個http請求，根據http請求的返回結果決定給客戶端是否正常訪問，去看下源碼先。

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) {  // 看函數名感覺這里有干貨
            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;
}

從源碼我們掌握兩個信息：1、api返回狀態碼要為200 2、ngx_http_auth_request_set_variables 可能有我們要的信息，繼續查看：

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;

    // 遍歷 arcf->vars 這個東東
    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);  // 設置變量
        }

        av++;
    }

    return NGX_OK;
}

代碼邏輯很簡單，遍歷這個模塊的配置的某個成員，肯定是跟變量有關的了，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"), // 名稱很像設置變量，就是它了
      NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_CONF_TAKE2,
      ngx_http_auth_request_set, // 看一下這函數實現，印證了猜測是正確的
      NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,
      0,
      NULL },

      ngx_null_command
};

整理一下，就是當接收到api的返回信息后，模塊處理了設置變量。so配置為如下，測試ok，繼續

server {
    listen  80;

    location / {
        auth_request  /api.php; #用php模擬
        auth_request_set  $url 192.168.1.101:81; #保持簡單，先用正確值模擬
        proxy_pass  $url;
    }

    location ~ \.php$ { # 為了處理上面的 /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;
    }
}

任務2.4：讓$url的值從api返回信息里獲取

(請不要在2.3里一步搞定整個模擬，保持每步正確和簡單，是不是很像代碼重構的原則)

我們要解決這個：auth_request_set $url 192.168.1.101:81;

nginx有什么變量可以讓我們獲取請求的返回信息呢，頭部信息也可以（其實這里心里已經判斷肯定只能從頭部信息里獲取，以對nginx的代碼熟悉了解程度）。去看下獲取變量值的函數吧。

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可以通過 http_xxx 獲取請求的頭部信息 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;
    }

    // 這個沒看過，不知道哪個版本加上的，感覺很意外，看名字應該就是我要找的
    if (ngx_strncmp(name->data, "sent_http_", 10) == 0) {
        // 這個函數怎么實現的，看了下類似上面的，上面用于獲取header_in即請求，
           它用于獲取header_out，就是我們要的響應信息
        if (ngx_http_variable_unknown_header_out(r, vv, (uintptr_t) name)
            == NGX_OK) 
        {
            return vv;
        }

        return NULL;
    }

    ...

    vv->not_found = 1;

    return vv;
}

到這里心里已經很有數了，寫php代碼，并且直接訪問測試正常

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模擬
        auth_request_set  $url $sent_http_url; #保持簡單，先用正確值模擬
        proxy_pass  $url;
    }

    location ~ \.php$ { # 為了處理上面的 /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，預期半個小時驗證方案，提前5分鐘完成。

5、整個方案整理：

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

b、nginx.conf

server {
    listen  80;

    location / {
        auth_request  /api.php; #用php模擬
        auth_request_set  $url $sent_http_url; #保持簡單，先用正確值模擬
        proxy_pass  $url;
    }

    location ~ \.php$ { # 為了處理上面的 /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、小結

很開心的一次歷程，不喜請輕噴 -_-

來自：http://my.oschina.net/fqing/blog/347365

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