前情提要
本系列的第一篇文章 通过一个例子介绍了,第二篇文章介绍了如何。通过这两篇文章,我们可以一窥gRPC双向数据流的开发方式,但是在生产环境当中一台服务器(一个服务端程序)是不够的,我们往往会面临各种复杂情况:访问量上来了一台服务器不够怎么办?服务器挂了怎么办?有实战经验的读者肯定知道答案:上负载均衡(Load Balancing)啊!
gRPC服务如何做负载均衡?
gRPC官方博客上有一篇文章《gRPC Load Balancing》(https://grpc.io/blog/loadbalancing),详细介绍了几种方案,并分析了几种方案各自的优劣。并附了一张解决方案表:
gRPC负载均衡解决方案表
在gRPC的Github上还有一篇文章叫《Load Balancing in gRPC》(https://github.com/grpc/grpc/blob/master/doc/load-balancing.md),如果英文看着费劲可以看一篇中文的《gRPC服务发现&负载均衡》(https://segmentfault.com/a/1190000008672912)。
测试Nginx对gRPC服务的支持
因为上面几篇文章介绍的很详细了,所以本文不再展开讨论。我们可以注意到上表中被红框圈起来的部分写着“Nginx coming soon”,现在这个Nginx的解决方案已经来了——2018年3月17日,Nginx官方宣布nginx 1.13.10支持gRPC (https://www.nginx.com/blog/nginx-1-13-10-grpc/)
第一步:下载nginx最新的stable版(本文发稿时是1.14.0,如果会用docker的也可以下载其alpine版本)。
第二步:配置nginx的config文件如下
server { # nginx的监听端口按你的实际情况设置 listen 80 http2; access_log /var/log/nginx/access.log main; location / { # 把下面的 grpc://127.0.0.1:3000换成你自己的grpc服务器地址 grpc_pass grpc://127.0.0.1:3000; } }
第三步:把go语言实现gRPC双向数据流的交互控制 一文中的client.go 中的服务端地址改为nginx服务的地址(比如:127.0.0.1:80)
第四步:
(1)运行server.go
(2)运行nginx服务
(3)运行client.go
如果没什么意外,gRPC客户端发出的消息可以通过nginx后被gRPC服务端收到。
nginx日志
我们可以通过nginx日志观察到相应的信息。
一个小坑
上述连接虽然已经实现,但是如果我们的客户端有连续一分钟没有输入信息,会出现接收信息出错的情况。
连接被nginx断开
这种情形在没有使用nginx的时候不会出现,由于以前使用nginx给websocket做反向代理时也出现过类似情况,故而推断是nginx对超过一段时间的连接进行了断开。
添加心跳
解决上述问题可以采取的一个方法是增加心跳(如果您发现了什么别的好办法可以解决这个问题,比如在nginx里配置一些参数,请留言告诉我)
client.go
添加一段隔40秒发送心跳的代码
package main import ( "bufio" "context" "flag" "io" "log" "os" "time" "google.golang.org/grpc" proto "chat" // 根据proto文件自动生成的代码) var 服务器地址 string func init() { flag.StringVar(&服务器地址, "server", "127.0.0.1:80", "服务器地址") } func main() { // 创建连接 conn, err := grpc.Dial(服务器地址, grpc.WithInsecure()) if err != nil { log.Printf("连接失败: [%v]\n", err) return } defer conn.Close() client := proto.NewChatClient(conn) // 声明 context ctx := context.Background() // 创建双向数据流 stream, err := client.BidStream(ctx) if err != nil { log.Printf("创建数据流失败: [%v]\n", err) return } // 启动一个 goroutine 接收命令行输入的指令 go func() { log.Println("请输入消息...") 输入 := bufio.NewReader(os.Stdin) for { // 获取 命令行输入的字符串, 以回车 \n 作为结束标志 命令行输入的字符串, _ := 输入.ReadString('\n') // 向服务端发送 指令 if err := stream.Send(&proto.Request{Input: 命令行输入的字符串}); err != nil { return } } }() // 新添加的部分: 启动一个 goroutine 每隔40秒发送心跳包 go func() { for { // 每隔 40 秒发送一次 time.Sleep(40 * time.Second) log.Println("发送心跳包") // 心跳字符用"\n" if err := stream.Send(&proto.Request{Input: "\n"}); err != nil { return } } }() for { // 接收从 服务端返回的数据流 响应, err := stream.Recv() if err == io.EOF { log.Println(" 收到服务端的结束信号") break } if err != nil { // TODO: 处理接收错误 log.Println("接收数据出错:", err) break } log.Printf("[客户端收到]: %s", 响应.Output) } }
server.go
添加一段检测心跳的代码
package mainimport ( "flag" "io" "log" "net" "strconv" "google.golang.org/grpc" proto "chat" // 根据proto文件自动生成的代码)// Streamer 服务端type Streamer struct{}// BidStream 实现了 ChatServer 接口中定义的 BidStream 方法func (s *Streamer) BidStream(stream proto.Chat_BidStreamServer) error { ctx := stream.Context() for { select { case <-ctx.Done(): log.Println("收到客户端通过context发出的终止信号") return ctx.Err() default: // 接收从客户端发来的消息 输入, err := stream.Recv() if err == io.EOF { log.Println("客户端发送的数据流结束") return nil } if err != nil { log.Println("接收数据出错:", err) return err } // 如果接收正常,则根据接收到的 字符串 执行相应的指令 switch 输入.Input { case "结束对话\n", "结束对话": log.Println("收到'结束对话'指令") if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "收到结束指令"}); err != nil { return err } // 收到结束指令时,通过 return nil 终止双向数据流 return nil case "返回数据流\n", "返回数据流": log.Println("收到'返回数据流'指令") // 收到 收到'返回数据流'指令, 连续返回 10 条数据 for i := 0; i < 10; i++ { if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "数据流 #" + strconv.Itoa(i)}); err != nil { return err } } // 拦截心跳字符"\n" case "\n": log.Println("收到心跳包") // 只接收心跳不回发数据也可以 default: // 缺省情况下, 返回 '服务端返回: ' + 输入信息 log.Printf("[收到消息]: %s", 输入.Input) if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "服务端返回: " + 输入.Input}); err != nil { return err } } } } } var 服务端口 stringfunc init() { flag.StringVar(&服务端口, "port", "3000", "服务端口") } func main() { log.Println("启动服务端...") server := grpc.NewServer() // 注册 ChatServer proto.RegisterChatServer(server, &Streamer{}) address, err := net.Listen("tcp", ":"+服务端口) if err != nil { panic(err) } if err := server.Serve(address); err != nil { panic(err) } }
添加完成后再度测试,连接不会再被nginx打断。
Nginx实现服务端负载均衡的配置文件
心跳的坑趟过去之后,剩下的其实就简单了,我们修改nginx的配置文件:
upstream backend { # 把下面的服务端地址和端口改成你自己的 server 127.0.0.1:3000; server 127.0.0.1:3001; } server { listen 80 http2; access_log /var/log/nginx/access.log main; location / { grpc_pass grpc://backend; } }
按如下顺序启动
(1)运行多个 server.go ,按照nginx配置文件输入端口参数(如 server.go -port 3001)
(2)运行nginx服务
(3)运行多个client.go, (也可以运行websocket的那个程序,记得把心跳代码加上,多开几个浏览器窗口)
我们可以观察到开启的多个server都在进行gRPC数据流服务,至此大功告成!
总结
gRPC服务端的负载均衡有很多种方案,也各有优劣,但是用Nginx似乎是最简单的一种。总之,我们还得根据具体的业务场景来选择具体的实现方案。
作者:阿狸不歌
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