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WebSocket在容器化管理平台的应用
2017-04-26       个评论      
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WebSocket在容器化管理平台的应用:Websocket是一个持久化协议,相对于HTTP这种非持久协议而言。它实现了浏览器与服务器全双工通信,能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯的目的,与HTTP一样基于已建立的TCP连接来传输数据。但是与HTTP协议不同的地方就是:WebSocket是一种双向通信协议,在建立连接后,WebSocket服务器端和客户端都能主动向对方发送或接收数据,就像Socket一样;WebSocket需要像TCP一样,先建立连接,连接成功后才能相互通信。

运行机制

传统的HTTP客户端与服务器请求响应模式,一个生命周期里只有一个或多个请求和一个或多个与之对应的响应。 如下所示:

\

而WebSocket模式下客户端与服务器响应模式,一旦WebSocket连接建立,在客户端或者服务端中断连接前,数据都以帧序列传输,不需要重启客户端或者服务端重新发起连接请求。

\

  1. 客户端发起请求
    Request Method:GET
    Status Code:101 Switching Protocols #101之后的数据传输采用Websocket协议
    Connection:Upgrade
    Sec-WebSocket-Extensions:permessage-deflate;
    Sec-WebSocket-Key:dfQAy9mlQ0EjD5MmvvsZaQ== #验证
    Sec-WebSocket-Version:13
    Upgrade:websocket #客户端支持websocket协议,如果服务器也支持就使用WebSocket协议
    
  2. 服务器解析,并返回握手信息,建立连接
    Connection:upgrade
    sec-websocket-accept:+mKC4huknIfMGJFOzclP9fO058g= #验证
    upgrade:websocket
    
  3. 传输数据(双向)
  4. 断开连接

    应用场景

    WebSocket属于Web领域的实时推送技术,目的让用户不刷新浏览器就可以实时更新。其在容器化管理平台里主要有两个应用场景类型,一个是实时消息类,将实时日志、业务监控等相关信息推送给客户端。如:在容器化管理平台里部署了一个应用,那么应用部署的日志、运行日志以及监控信息如何及时推送到前端呢,另外一个就是交互消息类,在Web界面操作容器,节省手动登录服务器进入容器内的时间,提高效率。

    实例1:实时消息

    就拿云帮而言,需要实时推送的是每个应用的日志信息和业务监控数据。那么我们在处理实时消息时就采用了WebSocket与ZMQ相结合的方式,快速实现将应用日志信息推送到web端。其简化模型如下所示:\客户端与服务器采用WebSocket协议,实时传输相关数据。相关数据方面采用的是ZMQ。云帮主要使用了ZeroMQ消息队列中的Publisher-Subscriber模型,将所有相关信息汇总到一个节点上在推送到其他节点上。即客户端(SUB)向服务器(PUB)订阅消息,然后服务器将消息推送到所有订阅了消息到客户端,类似于广播。之所以采用ZMQ,而不是Socket的原因,前者支持N:M的连接,后者只能1:1的连接。

    具体的应用场景相关设定参数:

    #docker-compose.yml
    mpush:
      container_name: mpush
      environment:
      - ZMQ_SUB_FROM=tcp://ip:9242
      image: hub.goodrain.com/dc-deploy/mpush
      log_driver: json-file
      log_opt:
        max-size: 50m
      ports:
      - 0.0.0.0:6060:6060
      restart: always
    
    #config.py 定义实时消息URL
    WEBSOCKET_URL = {
        'cloudbang': 'ws://ip:6060/websocket',
    }
    #dalaran_docker
    ZMQ_BIND_SUB=tcp://0.0.0.0:9241
    ZMQ_BIND_PUB=tcp://0.0.0.0:9242
    ZMQ_BIND_PUB2=tcp://0.0.0.0:9243
    #setting
    'docker_sub': {
            'address': [
                'tcp://ip:9242'
            ],
            'storage': '/data/docker_logs'
        },
    

    实例2:交互消息

    GoTTY是一个用Go语言开发的工具,可以将操作系统的命令字符终端共享成普通的网页应用展示出来。 在mac安装根据情况选择一种

    #brew
    brew tap yudai/gotty
    brew install gotty
    #go
    go get github.com/yudai/gotty
    

    使用:

    gotty -a 0.0.0.0 -p '8080' -w tmux
    

    \

    \

    那么在云帮,我们又是如何解决这个问题的? 云帮web端操作容器就是基于gotty定制开发的WebSocket共享字符终端。 创建一个websocket实例,连接服务器进行前后台交互及相关事件处理

    #前端实现部分代码
    var openWs = function() {
            if(is_community == "True"){
                host_name = window.location.hostname+":8188";
            }
            var url = tmp_url.replace("{{DOCKER_WSS_URL}}",host_name)
            console.log(url)
            var ws = new WebSocket(url);
            var term;
            var pingTimer;
            ws.onopen = function(event) {
                ws.send(JSON.stringify({ T_id: t_id, S_id: s_id, C_id: c_id, Md5: md5,}));
                pingTimer = setInterval(sendPing, 30 * 1000, ws);
                hterm.defaultStorage = new lib.Storage.Local();
                hterm.defaultStorage.clear();
                term = new hterm.Terminal();
                term.getPrefs().set("send-encoding", "raw");
                term.onTerminalReady = function() {
                    var io = term.io.push();
                    io.onVTKeystroke = function(str) {
                        ws.send("0" + str);
                    };
                    io.sendString = io.onVTKeystroke;
                    io.onTerminalResize = function(columns, rows) {
                        ws.send(
                            "2" + JSON.stringify(
                                {
                                    columns: columns,
                                    rows: rows,
                                }
                            )
                        )
                    };
                    term.installKeyboard();
                };
                term.decorate(document.getElementById("terminal"));
            };
    

    后端程序基于Gotty开发的。

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