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使用Nginx做WebSockets代理教程

更新時間：2015年01月14日 09:43:56 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了使用Nginx做WebSockets代理教程,本文給出了代理配置,和一個完整的node.js實現(xiàn)的WebSockets實例,需要的朋友可以參考下

WebSocket 協(xié)議提供了一種創(chuàng)建支持客戶端和服務(wù)端實時雙向通信Web應(yīng)用程序的方法。作為HTML5規(guī)范的一部分，WebSockets簡化了開發(fā)Web實時通信程序的難度。目前主流的瀏覽器都支持WebSockets，包括火狐、IE、Chrome、Safari以及Opera等，而且，越來越多的服務(wù)器應(yīng)用框架也開始支持WebSockets。

要在企業(yè)產(chǎn)品中使用WebSockets，為滿足高性能和高可用性，需要多個WebSocket服務(wù)器。負載均衡層需要支持WebSocket協(xié)議。Nginx從1.3版起就開始支持WebSocket協(xié)議，而且可以擔(dān)當WebSocket應(yīng)用程序的反向代理以及實現(xiàn)負載均衡。

WebSocket協(xié)議和HTTP協(xié)議不同，但是WebSocket協(xié)議的握手和HTTP是兼容的，它使用HTTP的Upgrade協(xié)議頭將連接從HTTP連接升級到WebSocket連接。這個特性使得WebSocket應(yīng)用程序可以很容易地應(yīng)用到現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，WebSocket應(yīng)用可以使用標準的80和443 HTTP端口，因此可以通過現(xiàn)有的防火墻設(shè)施。

WebSockets應(yīng)用程序會在客戶端和服務(wù)器之間建立一個長連接，使得開發(fā)實時應(yīng)用很容易。HTTP的Upgrade協(xié)議頭機制用于將連接從HTTP連接升級到WebSocket連接，Upgrade機制使用了Upgrade協(xié)議頭和Connection協(xié)議頭。反向代理服務(wù)器在支持WebSocket協(xié)議方面面臨著一些挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)之一是WebSocket是一個逐段轉(zhuǎn)發(fā)（hop-by-hop）協(xié)議，因此當代理服務(wù)器攔截到來自客戶端的Upgrade請求時，代理服務(wù)器需要將自己的Upgrade請求發(fā)送給后端服務(wù)器，包括適合的請求頭。而且，由于WebSocket連接是長連接，與傳統(tǒng)的HTTP端連接截然不同，故反向代理服務(wù)器還需要允許這些連接處于打開（Open）狀態(tài)，而不能因為其空閑就關(guān)閉了連接。

Nginx通過在客戶端和后端服務(wù)器之間建立隧道來支持WebSockets通信。為了讓Nginx可以將來自客戶端的Upgrade請求發(fā)送到后端服務(wù)器，Upgrade和Connection的頭信息必須被顯式的設(shè)置。如下所示：

復(fù)制代碼代碼如下:

location /wsapp/ {

    proxy_pass http://wsbackend;

    proxy_http_version 1.1;

    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;

    proxy_set_header Connection "upgrade";

}

一旦我們完成以上設(shè)置，Nginx就可以處理WebSocket連接了。

Nginx WebSockets 實例

下面的例子講述了Nginx是如何為WebSocket做代理的。此例將使用ws模塊，它是基于node.js構(gòu)建的WebSocket實現(xiàn)。Nginx將擔(dān)當反向代理服務(wù)器，后端服務(wù)器是一個使用了ws和Node.js的簡單WebSockets應(yīng)用。例子使用的命令在Ubuntu 13.10和CentOS 6.5上測試通過，但對于其他操作系統(tǒng)或許需要稍作修改。就這個例子來說，WebSocket服務(wù)器的IP地址是192.168.100.10，Nginx服務(wù)器的IP地址是192.168.100.20。如果你還沒有安裝node.js和npm，你可以通過以下命令安裝：

對 Debian/Ubuntu 來說：

復(fù)制代碼代碼如下:

sudo apt-get install nodejs npm

對 RHEL/CentOS 來說：

復(fù)制代碼代碼如下:

sudo yum install nodejs npm

在Ubuntu上，node.js會被安裝為"nodejs"，但在CentOS中被會安裝為"node"。我們在例子中統(tǒng)一使用"node"，所以，我們會在Ubuntu上創(chuàng)建一個符號連接來允許我們使用“node”：

復(fù)制代碼代碼如下:

ln -s /usr/bin/nodejs /usr/local/bin/node

然后安裝 ws:

復(fù)制代碼代碼如下:

sudo npm install ws

注意：如果你得到了一個錯誤：“Error: failed to fetch from registry: ws” ，那么運行下面的命令應(yīng)該能解決這個問題：

復(fù)制代碼代碼如下:

sudo npm config set registry http://registry.npmjs.org/

接下來，你可以再次運行 sudo npm install ws

ws模塊來自/root/node_modules/ws/bin/wscat，我們會為客戶端使用它，但是我們需要創(chuàng)建一個程序來作為我們的服務(wù)器。將下面的代碼保存到一個server.js文件中：

復(fù)制代碼代碼如下:

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);

    });

 });

這個程序可以通過下面的命令執(zhí)行：

復(fù)制代碼代碼如下:

node server.js

該程序會輸出一條初始化消息“Server started”，之后監(jiān)聽8010端口，等待客戶端的連接。它會處理收到的所有請求，并且將接收到的消息輸出在控制臺，之后向客戶端返回一條包含該消息的消息。我們希望Nginx去代理客戶端的請求，可以通過下面的配置實現(xiàn)：

復(fù)制代碼代碼如下:

map $http_upgrade $connection_upgrade {

    default upgrade;

    '' close;

}

upstream websocket {

    server 192.168.100.10:8010;

}

server {

    listen 8020;

    location / {

        proxy_pass http://websocket;

        proxy_http_version 1.1;

        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;

        proxy_set_header Connection "Upgrade";

    }

}

上面的配置會使Nginx監(jiān)聽8020端口，并把任何接收到的請求轉(zhuǎn)發(fā)給后端的WebSocket服務(wù)器，讓后端服務(wù)器更好地處理WebSocket協(xié)議。我們可以使用wscat作為客戶端來測試一下：

復(fù)制代碼代碼如下:

/root/node_modules/ws/bin/wscat –connect ws://192.168.100.20:8020

上面的命令會通過Nginx反向代理服務(wù)器和后端WebSocket服務(wù)器建立連接，你可以向服務(wù)器發(fā)送任意消息，然后服務(wù)器會返回一條消息。每當你在客戶端發(fā)送一條消息，在后端服務(wù)器上能看到該消息的輸出，之后在客戶端會顯示一條來自服務(wù)端的消息。
這是一個交互示例：

Server:	Client:
$ node server.js
Server started
	wscat –connect ws://192.168.100.20:8020
	Connected (press CTRL+C to quit)
	> Hello
Received from client: Hello
	< Server received from client: Hello

由此我們可以看到客戶端與服務(wù)器能通過Nginx反向代理建立WebSockets通信，而且消息可以持續(xù)地進行雙向傳輸，直至客戶端或服務(wù)器斷開連接。為了讓Nginx能正確處理WebSocket連接，只需正確地設(shè)置消息頭來處理從HTTP連接升級到WebSocket連接的Upgrade請求。

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