NGINX 的 WebSocket 模块主要涉及对 WebSocket 协议的支持,在其源码中,工作流程主要围绕请求的处理、握手过程以及后续的数据传输。以下是 NGINX WebSocket 模块源码工作流程的简要概述:
1. 请求接收
- HTTP 请求处理:
- 当客户端发起 WebSocket 握手请求时,请求会首先被 NGINX 接收。这通常在
ngx_http_request.c
中进行处理。 - 请求到达时,NGINX 会检查请求头中的
Upgrade
和Connection
字段,以确定是否需要进行 WebSocket 升级。
- 当客户端发起 WebSocket 握手请求时,请求会首先被 NGINX 接收。这通常在
2. 升级到 WebSocket
状态转换:
- 如果符合条件,NGINX 将会将请求的状态转换为
NGX_HTTP_UPGRADE
。 - 在这一阶段,会触发握手操作,这通常是在
ngx_http_websocket.c
中实现。
- 如果符合条件,NGINX 将会将请求的状态转换为
握手过程:
- NGINX 使用
ngx_http_upstream.c
和相关函数构造响应,包括计算和生成Sec-WebSocket-Accept
响应头。 - 握手过程中,NGINX 会根据客户端提供的
Sec-WebSocket-Key
来生成对应的响应值。
- NGINX 使用
3. 响应发送
- 发送 HTTP 响应:
- 一旦服务器准备好响应,NGINX 将发送一个状态码为
101 Switching Protocols
的 HTTP 响应,同时包含相应的头部信息以确认协议升级。
- 一旦服务器准备好响应,NGINX 将发送一个状态码为
4. 数据传输
维持连接:
- 一旦握手完成,连接就可以在 TCP 层保持打开状态。此时,可以通过数据帧来进行双向通信。这一部分主要在事件驱动模型下实现,与常规 HTTP 请求有明显区别。
数据包处理:
- 数据包的接收和发送由 ngx_event(例如
epoll
,kqueue
, etc.)机制管理,以便高效地处理并发连接。WebSocket 数据帧通过特定格式编码与解码,由相关模块解析和发送。
- 数据包的接收和发送由 ngx_event(例如
5. 客户端或服务器关闭连接
- 关闭过程:
- 当需要断开连接时,客户端或服务器可以发送关闭帧。在源代码中,相关逻辑用于优雅地关闭连接,并确保所有资源都能正确释放。
源码关键部分
如果想深入了解具体的实现细节,可以查看以下文件:
ngx_http_websocket.c:该文件包含了 WebSocket 握手和消息处理的核心逻辑。
ngx_http_request.c:负责普通 HTTP 请求生命周期管理,包括与连接升级有关的逻辑。
ngx_event.c / ngx_event.h:这些文件定义了事件驱动模型,对于长时间运行且高并发场景下的数据传输至关重要。
总结
总体来说,NGINX 对于 WebSocket 的支持是通过拦截 HTTP 请求、执行协议升级、维护持久 TCP 链接,以及使用事件循环来管理数据传输等多个步骤来实现。为了更深入理解其工作原理,可以直接查阅 NGINX 源码库中的相关实现。
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