xiguaqq20 发表于 2016-12-27 09:30:40

Nginx流量复制/AB测试/协程

在实际开发中经常涉及到项目的升级,而该升级不能简单的上线就完事了,需要验证该升级是否兼容老的上线,因此可能需要并行运行两个项目一段时间进行数据比对和校验,待没问题后再进行上线。这其实就需要进行流量复制,把流量复制到其他服务器上,一种方式是使用如tcpcopy引流;另外我们还可以使用nginx的HttpLuaModule模块中的ngx.location.capture_multi进行并发执行来模拟复制。
 
构造两个服务
Java代码  


[*]location /test1 {  
[*]    keepalive_timeout 60s;   
[*]    keepalive_requests 1000;  
[*]    content_by_lua '  
[*]        ngx.print("test1 : ", ngx.req.get_uri_args()["a"])  
[*]        ngx.log(ngx.ERR, "request test1")  
[*]    ';  
[*]}  
[*]location /test2 {  
[*]    keepalive_timeout 60s;   
[*]    keepalive_requests 1000;  
[*]    content_by_lua '  
[*]        ngx.print("test2 : ", ngx.req.get_uri_args()["a"])  
[*]        ngx.log(ngx.ERR, "request test2")  
[*]    ';  
[*]}  

  
通过ngx.location.capture_multi调用
Java代码  


[*]location /test {  
[*]     lua_socket_connect_timeout 3s;  
[*]     lua_socket_send_timeout 3s;  
[*]     lua_socket_read_timeout 3s;  
[*]     lua_socket_pool_size 100;  
[*]     lua_socket_keepalive_timeout 60s;  
[*]     lua_socket_buffer_size 8k;  
[*]  
[*]     content_by_lua '  
[*]         local res1, res2 = ngx.location.capture_multi{  
[*]               { "/test1", { args = ngx.req.get_uri_args() } },  
[*]               { "/test2", { args = ngx.req.get_uri_args()} },  
[*]         }  
[*]         if res1.status == ngx.HTTP_OK then  
[*]             ngx.print(res1.body)  
[*]         end  
[*]         if res2.status ~= ngx.HTTP_OK then  
[*]            --记录错误  
[*]         end  
[*]     ';  
[*]}  

此处可以根据需求设置相应的超时时间和长连接连接池等;ngx.location.capture底层通过cosocket实现,而其支持Lua中的协程,通过它可以以同步的方式写非阻塞的代码实现。
 
此处要考虑记录失败的情况,对失败的数据进行重放还是放弃根据自己业务做处理。
 
AB测试
AB测试即多版本测试,有时候我们开发了新版本需要灰度测试,即让一部分人看到新版,一部分人看到老版,然后通过访问数据决定是否切换到新版。比如可以通过根据区域、用户等信息进行切版本。
 
比如京东商城有一个cookie叫做__jda,该cookie是在用户访问网站时种下的,因此我们可以拿到这个cookie,根据这个cookie进行版本选择。
 
比如两次清空cookie访问发现第二个数字串是变化的,即我们可以根据第二个数字串进行判断。
__jda=122270672.1059377902.1425691107.1425691107.1425699059.1
__jda=122270672.556927616.1425699216.1425699216.1425699216.1。
 
判断规则可以比较多的选择,比如通过尾号;要切30%的流量到新版,可以通过选择尾号为1,3,5的切到新版,其余的还停留在老版。
 
1、使用map选择版本 
Java代码  


[*]map $cookie___jda $ab_key {  
[*]    default                                       "0";  
[*]    ~^\d+\.\d+(?P<k>(1|3|5))\.                    "1";  
[*]}  

使用map映射规则,即如果是到新版则等于"1",到老版等于“0”; 然后我们就可以通过ngx.var.ab_key获取到该数据。
Java代码  


[*]location /abtest1 {  
[*]    if ($ab_key = "1") {  
[*]        echo_location /test1 ngx.var.args;  
[*]    }  
[*]    if ($ab_key = "0") {  
[*]        echo_location /test2 ngx.var.args;  
[*]    }  
[*]}  

此处也可以使用proxy_pass到不同版本的服务器上 
Java代码  


[*]location /abtest2 {  
[*]    if ($ab_key = "1") {  
[*]        rewrite ^ /test1 break;  
[*]        proxy_pass http://backend1;  
[*]    }  
[*]    rewrite ^ /test2 break;  
[*]    proxy_pass http://backend2;  
[*]}  

 
2、直接在Lua中使用lua-resty-cookie获取该Cookie进行解析
首先下载lua-resty-cookie
Java代码  


[*]cd /usr/example/lualib/resty/  
[*]wget https://raw.githubusercontent.com/cloudflare/lua-resty-cookie/master/lib/resty/cookie.lua  

 
Java代码  


[*]location /abtest3 {  
[*]    content_by_lua '  
[*]  
[*]         local ck = require("resty.cookie")  
[*]         local cookie = ck:new()  
[*]         local ab_key = "0"  
[*]         local jda = cookie:get("__jda")  
[*]         if jda then  
[*]             local v = ngx.re.match(jda, [[^\d+\.\d+(1|3|5)\.]])  
[*]             if v then  
[*]                ab_key = "1"  
[*]             end  
[*]         end  
[*]  
[*]         if ab_key == "1" then  
[*]             ngx.exec("/test1", ngx.var.args)  
[*]         else  
[*]             ngx.print(ngx.location.capture("/test2", {args = ngx.req.get_uri_args()}).body)  
[*]         end  
[*]    ';  
[*]  
[*]}  

 首先使用lua-resty-cookie获 取cookie,然后使用ngx.re.match进行规则的匹配,最后使用ngx.exec或者ngx.location.capture进行处理。此 处同时使用ngx.exec和ngx.location.capture目的是为了演示,此外没有对ngx.location.capture进行异常处 理。
 
协程
Lua中没有线程和异步编程编程的概念,对于并发执行提供了协程的概念,个人认为协程是在A运行中发现自己忙则把CPU使用权让出来给B使用,最后A能从中断位置继续执行,本地还是单线程,CPU独占的;因此如果写网络程序需要配合非阻塞I/O来实现。
 
ngx_lua 模块对协程做了封装,我们可以直接调用ngx.thread API使用,虽然称其为“轻量级线程”,但其本质还是Lua协程。该API必须配合该ngx_lua模块提供的非阻塞I/O API一起使用,比如我们之前使用的ngx.location.capture_multi和lua-resty-redis、lua-resty- mysql等基于cosocket实现的都是支持的。
 
通过Lua协程我们可以并发的调用多个接口,然后谁先执行成功谁先返回,类似于BigPipe模型。
 
1、依赖的API 
Java代码  


[*]location /api1 {  
[*]    echo_sleep 3;  
[*]    echo api1 : $arg_a;  
[*]}  
[*]location /api2 {  
[*]    echo_sleep 3;  
[*]    echo api2 : $arg_a;  
[*]}  

 我们使用echo_sleep等待3秒。
 
2、串行实现
Java代码  


[*]location /serial {  
[*]    content_by_lua '  
[*]        local t1 = ngx.now()  
[*]        local res1 = ngx.location.capture("/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()})  
[*]        local res2 = ngx.location.capture("/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()})  
[*]        local t2 = ngx.now()  
[*]        ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))  
[*]    ';  
[*]}  

即一个个的调用,总的执行时间在6秒以上,比如访问http://192.168.1.2/serial?a=22
Java代码  


[*]api1 : 22   
[*]api2 : 22   
[*]6.0040001869202  

 
3、ngx.location.capture_multi实现
Java代码  


[*]location /concurrency1 {  
[*]    content_by_lua '  
[*]        local t1 = ngx.now()  
[*]        local res1,res2 = ngx.location.capture_multi({  
[*]              {"/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()}},  
[*]              {"/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()}}  
[*]  
[*]        })  
[*]        local t2 = ngx.now()  
[*]        ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))  
[*]    ';  
[*]}  

直接使用ngx.location.capture_multi来实现,比如访问http://192.168.1.2/concurrency1?a=22
Java代码  


[*]api1 : 22   
[*]api2 : 22   
[*]3.0020000934601  

    
4、协程API实现 
Java代码  


[*]location /concurrency2 {  
[*]    content_by_lua '  
[*]        local t1 = ngx.now()  
[*]        local function capture(uri, args)  
[*]           return ngx.location.capture(uri, args)  
[*]        end  
[*]        local thread1 = ngx.thread.spawn(capture, "/api1", {args = ngx.req.get_uri_args()})  
[*]        local thread2 = ngx.thread.spawn(capture, "/api2", {args = ngx.req.get_uri_args()})  
[*]        local ok1, res1 = ngx.thread.wait(thread1)  
[*]        local ok2, res2 = ngx.thread.wait(thread2)  
[*]        local t2 = ngx.now()  
[*]        ngx.print(res1.body, "<br/>", res2.body, "<br/>", tostring(t2-t1))  
[*]    ';  
[*]}  

使用ngx.thread.spawn创建一个轻量级线程,然后使用ngx.thread.wait等待该线程的执行成功。比如访问http://192.168.1.2/concurrency2?a=22
Java代码  


[*]api1 : 22   
[*]api2 : 22   
[*]3.0030000209808  

   
其有点类似于Java中的线程池执行模型,但不同于线程池,其每次只执行一个函数,遇到IO等待则让出CPU让下一个执行。我们可以通过下面的方式实现任意一个成功即返回,之前的是等待所有执行成功才返回。
Java代码  


[*]local  ok, res = ngx.thread.wait(thread1, thread2) 
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