NGINX 的 WebSocket 模块用于支持 WebSocket 协议,这是一种在客户端和服务器之间建立全双工通信的协议。以下是 NGINX WebSocket 模块的工作流程概述:
1. 客户端请求建立连接
- WebSocket 握手:当客户端(如浏览器)想要与服务器建立 WebSocket 连接时,它会发送一个 HTTP 请求,通常是
GET
请求,并包含一些特定的头部,例如Upgrade
和Connection
。这些头部表明客户端希望升级协议。
GET /websocket HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
2. NGINX 接收请求
- 配置:首先,你需要在 NGINX 配置文件中配置一个 location 块以处理 WebSocket。例如:
server {
listen 80;
server_name example.com;
location /websocket {
proxy_pass http://backend_server; # 转发到后端服务器
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
}
}
- 接收握手请求:NGINX 接收到这个 HTTP 请求后,会检查是否符合升级条件(例如检查
Upgrade
和Connection
)。
3. 握手过程
- 回应握手:如果请求有效,NGINX 将生成响应并进行握手。这一过程包括生成响应头,其中包括
Sec-WebSocket-Accept
字段,该字段是对客户端提供的Sec-WebSocket-Key
的哈希值。
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: <base64_encoded_key>
4. 建立连接
- 一旦握手成功,客户端和服务器之间就可以开始通过 WebSocket 通信。此时,连接状态变为持久状态,可以交换数据,而无需每次都进行 HTTP 请求。
5. 数据传输
在连接打开后,双方可以通过帧(Frame)的形式互相发送消息。WebSockets 支持文本和二进制数据传输。
每个消息都会被编码成特定格式,包括数据帧头、有效负载等信息。
6. 客户端或服务器关闭连接
- 当需要关闭连接时,可以发送一个关闭帧,由另一方确认,然后双方都关闭 TCP 链接。
总结
NGINX 在 WebSocket 中起到了反向代理的作用,将来自客户端的 WebSocket 请求转发到指定的后端服务器,同时管理握手过程并保持持久连接。在流量较大或需要负载均衡时,这一功能尤其重要。为了确保功能正常,需要特别注意 NGINX 的配置,以支持升级到 WebSockets。同时,在生产环境中,也要考虑安全性(如 HTTPS)、负载均衡和故障转移等因素。
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