Nginx流量复制/AB测试/协程

xiguaqq20

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)