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跟开涛学架构二【Nginx长连接】

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本章节来学习一下如何配置Nginx与上游服务器(real_server)的长连接。本人对这一块也不是很懂，如果只是照着书本添两个配置，可能也达不到学习的效果，下面我就按照自己的方式来浅析下这部分内容。

服务端长连接支持

要想支持长连接，需要客户端(Nginx)和服务端(real_server)都支持才行，我们就先来看下服务端对长连接支持的情况。使用real_server_1项目来做测试，其容器为Springboot内嵌的Tomcat，提供服务的协议为HTTP 1.1，默认支持长连接。在没有修改配置的情况下，连接默认存活时间为60秒，对应配置为server.connection-timeout。下面就来验证

使用netcat发TPC包测试

  • 用HTTP 1.0来请求服务端

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    > nc localhost 8081
    GET / HTTP/1.0
    HTTP/1.1 200
    Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
    Content-Length: 18
    Date: Sat, 02 Sep 2017 13:25:15 GMT
    Connection: close
    from real server 1%

    使用不带keep-alive的HTTP 1.0来请求，接收到响应后请求就直接close了，这种情况就属于短连接。另外从返回的头信息里能够看出服务端协议为HTTP/1.1。利用抓包工具再来看下整个过程是什么样的，下图是Wireshark抓出来的包：
    hunger_1
    图中可以看出整个握手过程，以及请求完成后服务端立刻发送了FIN包，主动关闭了连接。

  • 用带keep-alive的HTTP 1.0来请求服务端

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    > nc localhost 8081
    GET / HTTP/1.0
    Connection: keep-alive
    HTTP/1.1 200
    Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
    Content-Length: 18
    Date: Sun, 03 Sep 2017 07:34:24 GMT
    Connection: keep-alive
    from real server 1

    可以看到服务端返回的响应头加上了Connection: keep-alive，该连接并没有立刻关闭，可以接着发送请求。等服务端超时时间到了之后会发送FIN包，关闭连接。

  • 用HTTP 1.1来请求服务端

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    > nc localhost 8081
    GET / HTTP/1.1
    Host: localhost
    HTTP/1.1 200
    Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
    Content-Length: 18
    Date: Sun, 03 Sep 2017 08:34:42 GMT
    from real server 1

    返回的响应头并没有Connection信息，但是连接依然保持着，可见这是HTTP 1.1默认行为。

由此，可以确认real_server在不需要修改任何配置的情况下，支持HTTP长连接。

Nginx长连接支持

首先我们来看看默认配置下，Nginx与上游服务器的连接情况，目前nginx部分配置如下：

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upstream real_server {
    server localhost:8081;
    server localhost:8082;
}
server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://real_server;
    }
}

下面直接请求Nginx

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> nc localhost 80
GET / HTTP/1.1
Host: localhost
HTTP/1.1 200
Server: openresty/1.11.2.5
Date: Sun, 03 Sep 2017 12:22:49 GMT
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Content-Length: 18
Connection: keep-alive
from real server 1

首先可以看出客户端和Nginx之间默认是HTTP长连接(现在主流浏览器都是HTTP 1.1吧)，再看看Wireshark抓出来的包：
hunger_2
可以看到Nginx对real_server_1的请求默认走的是HTTP/1.0，完成之后立即发送了一个FIN包，来主动断开连接。由此可以得出结论，Nginx对上游服务器的请求默认是短连接。下面添加支持长连接的配置：

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upstream real_server {
    server localhost:8081;
    server localhost:8082;
    keepalive 16;
}
server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
        proxy_pass http://real_server;
    }
}

使用和上面同样的方式请求Nginx，直接来看抓的包：
hunger_3
此时Nginx对real_server_1的请求走的是HTTP/1.1了，请求完成之后没有任何其他动作，从time line可以看出60秒之后real_server_1发出了一个FIN包来关闭连接。至此，证明Nginx和上游服务器的长连接配置成功。稍微解释下添加的三个配置的意思：

  • keepalive 表示每个worker进程与上游服务器可缓存的最大空闲连接数。当超出该数量时，最近最少使用的连接将被关闭。不过，该数量不会限制worker进程可以打开的总连接数，超了的将作为短连接处理
  • proxy_http_version 将请求协议改成HTTP 1.1
  • proxy_set_header 如果还是使用HTTP 1.0的话，需要该配置项改成Connection “keep-alive”

这一章节就到此为之了。