1、WebSocket协议

​ WebSocket协议相比较于HTTP协议成功握手后可以多次进行通讯,直到连接被关闭。但是WebSocket中的握手和HTTP中的握手兼容,它使用HTTP中的Upgrade协议头将连接从HTTP升级到WebSocket。这使得WebSocket程序可以更容易的使用现已存在的基础设施。

2、Nginx配置WebSocket反向代理

$ vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf (nginx配置文件)

# 在http上下文中增加如下配置,确保Nginx能处理正常http请求。

http {

# 根据请求头中的"Upgrade"字段来确定是否升级连接。如果请求头中的"Upgrade"字段的值为"default",则将其升级为"upgrade"。

如果请求头中的"Upgrade"字段的值为空字符串(即没有"Upgrade"字段),则将连接关闭。

对于其他情况,默认将"Upgrade"字段的值设为"upgrade"。

map $http_upgrade $connection_upgrade {

default upgrade;

'' close;

}

# 定义了一个名为"websocket"的负载均衡集群。

upstream websocket {

#ip_hash; # 这是一个负载均衡算法的注释,表示使用IP哈希算法进行负载均衡。

server localhost:8010; # 指定一个后端服务器地址

server localhost:8011;

}

# 以下配置是在server上下文中添加,location指用于websocket连接的path。

server {

listen 80;

server_name localhost;

access_log /var/log/nginx/yourdomain.log;

location / {

proxy_pass http://websocket;

proxy_http_version 1.1; # 指定使用HTTP/1.1协议进行代理

proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; # 将请求头中的"Upgrade"字段的值传递给后端服务器。

proxy_set_header Connection $connection_upgrade; # 请求头中的"Connection"字段的值设为"upgrade",表示要升级连接。

proxy_connect_timeout 4s; # 设置与后端服务器建立连接的超时时间为4秒。

proxy_read_timeout 7200s; # 置从后端服务器读取响应的超时时间为7200秒。

proxy_send_timeout 12s; # 设置向后端服务器发送请求的超时时间为12秒。

proxy_set_header Host $host; # 将请求头中的"Host"字段的值设为当前请求的主机名。

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 将请求头中的"X-Real-IP"字段的值设为客户端的真实IP地址。

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; # 将请求头中的"X-Forwarded-For"字段的值设为客户端IP地址的列表,这样后端服务器就可以知道请求的真实来源IP。

proxy_set_header HTTP_X_FORWARDED_FOR $remote_addr; # 将请求头中的"HTTP_X_FORWARDED_FOR"字段的值设为客户端的真实IP地址。

proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; # 将请求头中的"X-Forwarded-Proto"字段的值设为请求的协议类型(HTTP或HTTPS)。

proxy_redirect default; # 默认启用代理重定向。

}

}

}

核心是下面的配置 其他和普通反向代理没区别, 表示请求服务器升级协议为WebSocket

proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;

proxy_set_header Connection $connection_upgrade;

这里面的关键部分在于HTTP的请求中多了如下头部:

Upgrade: websocket

Connection: Upgrade

这两个字段表示请求服务器升级协议为WebSocket。服务器处理完请求后,响应如下报文:

# 状态码为101

HTTP/1.1 101 Switching Protocols

Upgrade: websocket

Connection: upgrade

​ 告诉客户端已成功切换协议,升级为Websocket协议。握手成功之后,服务器端和客户端便角色对等,就像普通的Socket一样,能够双向通信。不再进行HTTP的交互,而是开始WebSocket的数据帧协议实现数据交换。

3、配置反向代理常见问题

3.1 为什么要配置Host参数?

WebSocket反向代理需要配置host参数的原因是WebSocket协议的特性。在WebSocket协议中,客户端在建立与服务端的WebSocket连接时,会发送一个Origin头部字段,用于标识请求的来源。这个Origin字段的值通常是客户端的域名。

当使用反向代理来代理WebSocket请求时,代理服务器会接收到客户端的WebSocket连接请求。如果没有配置host参数,代理服务器会将自己的主机名作为Origin字段的值发送给服务端。而服务端在验证WebSocket连接时会比较Origin字段的值与其预期的值是否一致,如果不一致,则会拒绝连接。

为了解决这个问题,需要在反向代理配置中明确指定host参数,将客户端的原始域名作为host参数的值发送给服务端。这样服务端就能正确验证WebSocket连接的来源,从而确保连接的安全性和正确性。

3.2 WebSocket反向代理为什么要设置http协议为1.1版本

当使用WebSocket反向代理时,将HTTP协议版本设置为1.1是为了确保与WebSocket协议的兼容性和正常工作。

WebSocket协议是在HTTP协议基础上进行升级的,它的握手过程与HTTP握手类似。在进行WebSocket握手时,客户端会发送一个类似HTTP请求的握手请求,然后服务器进行响应,最终建立WebSocket连接。在这个过程中,需要使用HTTP的一些特性和头部字段。

将HTTP协议版本设置为1.1是因为WebSocket握手过程使用了HTTP/1.1的一些新特性,包括Upgrade头部字段和Connection头部字段的值设置为Upgrade。当HTTP协议版本为1.1时,代理服务器能够正确理解并处理这些头部字段,从而正确地转发WebSocket握手请求和响应。

如果将HTTP协议版本设置为较低的版本,如HTTP/1.0,代理服务器可能无法正确处理WebSocket握手请求,导致握手失败或连接无法建立。因此,为了保证WebSocket反向代理的正常工作,一般会将HTTP协议版本设置为1.1版本。

需要注意的是,虽然WebSocket握手过程使用了HTTP协议,但WebSocket连接建立后,实际上是通过WebSocket协议进行数据传输的,而不是HTTP协议。所以,一旦建立了WebSocket连接,HTTP协议版本的设置对后续的数据传输没有影响。

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