Nginx与长连接服务—低延迟信息推送

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服务器推送（Server Push）是高效的、延迟低的数据交换方式。如果数据发送端与接收端都在互联网中公开可见，可以使用PubSubHubbub或simpler Webhook等方法完成任务。但是如果数据接收方在防火墙内、在内网或它只是一个浏览器（只可以向外发送数据请求，无法处理传入的数据），则实现服务器推送就更难了。如果你有冒险精神，你可以建立一个反向HTTP服务器。如果你寻求可靠的解决方案，也许你要等待HTML5的WebSocket’s API特性了。但如果你需要即刻可以实现的解决方案，你可以妥协一下，使用异步推送模式来代替，你可以使用Comet，也被称为反向Ajax、HTTP服务器推送或HTTP流。

早在2006年Alex Russel提出了一个不坏的技术思路，那就是长连接（Comet）概念：从客户端发起并保持一个连接直到数据出现并传送（long polling），或者永远保持一个连接，通过它推送数据到客户端（streaming）。这两种方法的好处是数据传送非常及时。因此长连接技术广泛用于聊天应用（Facebook, Google, Meebo等）以及实现即时触发的机制。

将Nginx变成一个长连接服务器

实现长连接服务比较大的问题是特殊的隐形需求以及事件驱动web服务器能否高效处理众多的长连接。Friendfeed的Tornado服务器是一个标准应用级服务器的好例子。另外，感谢Leo Ponomarev的努力，你现在可以用nginx_http_push_module插件使你的Nginx服务器变身成为一台完全功能的长连接服务器。

使用自定义的一套框架结构，Leo的插件只提供两个对外的接口：一个是订阅者，一个是发布者。客户端连接Nginx服务器，创建针对一个频道的long-polling长连接并等待数据。同时，发布者只是简单的将数据使用POST方法提交给Nginx，插件收到数据后将它一个个发给等待的客户端。这表明发布者不需要直接传递数据，它只是一个简单的事件产生器！没有比这个更简单的方法了。

还有更高的功能是，客户端和发布端可以建立任意的频道，并且插件也提供消息队列功能，这表明Nginx服务器会在客户端断线的情况下临时保存消息。队列消息可以按照时间、等待列表长度或内存限制大小来失效释放。

Nginx和Ruby配置例子

一开始，你需要从源代码编译一个Nginx。解压源代码包，从GitHub获取插件的源码并放入Nginx的源码目录，然后使用下面的参数编译（./configure –add-module=/path/to/plugin && make && make install）。下一步，参考readme文件和协议文件，了解所有的参数选项。一个多客户端接收信息的配置例子如下：

 

# 内部发布点（保证私有或不对外公开）

location /publish {

set $push_channel_id $arg_id;      #/?id=239aff3 或类似的文本标示

push_sender;

 

push_store_messages on;            # 打开消息队列

push_message_timeout 2h;           # 2小时后消息失效

push_max_message_buffer_length 10; # 保存10条消息

push_min_message_recipients 0;     # 清除前最小接收人数目

}

 

# 公开的长连接接收点

location /activity {

push_listener;

 

# 一个频道编号能有多少客户端同时连接

# – last: 只有最频繁请求的客户端能保持，其它连接返回409

# – first: 只有最早连接的那个客户端可以保持，其它连接返回409

# – broadcast: 任何数量的客户端连接都会是长连接

push_listener_concurrency broadcast;

set $push_channel_id $arg_id;

default_type text/plain;

}

 

当你编译配置好你的Nginx服务器，并且启动它，我们可以建立一个简单的广播场景，一个数据发送广播方，几个订阅信息接收方来测试我们的长连接服务器。

 

require ‘rubygems’

require ‘em-http’

 

def subscribe(opts)

listener = EventMachine::HttpRequest.new(‘http://127.0.0.1/activity?id=’+ opts[:channel]).get :head => opts[:head]

listener.callback {

# 打印所获取的内容，并重新订阅这个频道

# 使用last-modified头去忽略之前已经获取的数据。

puts “Listener recieved: ” + listener.response + “\\n”

 

modified = listener.response_header['LAST_MODIFIED']

subscribe({:channel => opts[:channel], :head => {‘If-Modified-Since’ => modified}})

}

end

 

EventMachine.run {

channel = “pub”

 

# 每5秒钟发布一个新的消息

EM.add_periodic_timer(5) do

time = Time.now

publisher = EventMachine::HttpRequest.new(‘http://127.0.0.1/publish?id=’+channel).post :body => “Hello @ #{time}”

publisher.callback {

puts “Published message @ #{time}”

puts “Response code: ” + publisher.response_header.status.to_s

puts “Headers: ” + publisher.response_header.inspect

puts “Body: \\n” + publisher.response

puts “\\n”

}

end

 

# 打开两个客户端

subscribe(:channel => channel)

subscribe(:channel => channel)

}

nginx-push.zip (完整的Nginx配置和Ruby代码)

在上面的代码中，每5秒钟数据发布端向Nginx服务器发出新的事件，服务器将数据通过长连接转发给两个订阅的客户端。当消息发送到客户端，服务器会断开他们的连接，客户端会立即重连并等待下一次数据的到来。结果就是使用Nginx实现了一个数据发布端到客户端的实时消息推送机制！

期待生产环境下的长连接服务

Leo的模块还在开发期，还需要时间来稳定下来，但它是一个需要关注的项目。最近的更新计划都着重于bug修复，未来的计划里有描述要加入流的模式：代替现在每次数据获取后都要重连的情况（long polling），Nginx会保持连接，将数据一段段的实时传送给客户端。拥有这个功能后你能很方便的部署你自己的信息触发式API（例如：Twitter流）。

最后，不要忘记数字不断增长的其它Nginx模块，或者如果你感兴趣的话，可以参考Evan Miller编写的指引来开发自己的Nginx模块。