淘寶網(wǎng)線上應(yīng)用的傳統(tǒng)軟件棧結(jié)構(gòu)為 Nginx + Velocity + Java，即：

在這個體系中，Nginx 將請求轉(zhuǎn)發(fā)給 Java 應(yīng)用，后者處理完事務(wù)，再將數(shù)據(jù)用 Velocity 模板渲染成最終的頁面。

引入 Node.js 之后，我們勢必要面臨以下幾個問題：

技術(shù)棧的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)該如何設(shè)計(jì)，部署方式該如何選擇，才算是科學(xué)合理？項(xiàng)目完成后，該如何切分流量，對運(yùn)維來說才算是方便快捷？遇到線上的問題，如何最快地解除險情，避免更大的損失？如何確保應(yīng)用的健康情況，在負(fù)載均衡調(diào)度的層面加以管理？承系統(tǒng)拓?fù)?/p>

按照我們在前后端分離的思考與實(shí)踐（二）- 基于前后端分離的模版探索一文中的思路，Velocity 需要被 Node.js 取代，從而讓這個結(jié)構(gòu)變成：

這當(dāng)然是最理想的目標(biāo)。然而，在傳統(tǒng)棧中首次引入 Node.js 這一層畢竟是個新嘗試。為了穩(wěn)妥起見，我們決定只在收藏夾的寶貝收藏頁面（shoucang.taobao.com/item_collect.htm）啟用新的技術(shù)，其它頁面沿用傳統(tǒng)方案。即，由 Nginx 判斷請求的頁面類型，決定這個請求究竟是要轉(zhuǎn)發(fā)給 Node.js 還是 Java。于是，最后的結(jié)構(gòu)成了：

部署方案

上面的結(jié)構(gòu)看起來沒什么問題了，但其實(shí)新問題還等在前面。在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，Nginx 與 Java 是部署在同一臺服務(wù)器上的，Nginx 監(jiān)聽 80 端口，與監(jiān)聽高位 7001 端口的 Java 通信?，F(xiàn)在引入了 Node.js ，需要新跑一個監(jiān)聽端口的進(jìn)程，到底是將 Node.js 與 Nginx + Java 部署在同一臺機(jī)器，還是將 Node.js 部署在單獨(dú)的集群呢？
我們來比較一下兩種方式各自特點(diǎn)：

淘寶網(wǎng)收藏夾是一個擁有千萬級日均 PV 的應(yīng)用，對穩(wěn)定性的要求性極高（事實(shí)上任何產(chǎn)品的線上不穩(wěn)定都是不能接受的）。如果采用同集群部署方案，只需要一次文件分發(fā)，兩次應(yīng)用重啟即可完成發(fā)布，萬一需要回滾，也只需要操作一次基線包。性能上來說，同集群部署也有一些理論優(yōu)勢（雖然內(nèi)網(wǎng)的交換機(jī)帶寬與延時都是非常樂觀的）。至于一對多或者多對一的關(guān)系，理論上可能做到服務(wù)器更加充分的利用，但相比穩(wěn)定性上的要求，這一點(diǎn)并不那么急迫需要去解決。所以在收藏夾的改造中，我們選擇了同集群部署方案。

灰度方式

為了保證最大程度的穩(wěn)定，這次改造并沒有直接將 Velocity 代碼完全去掉。應(yīng)用集群中有將近 100 臺服務(wù)器，我們以服務(wù)器為粒度，逐漸引入流量。也就是說，雖然所有的服務(wù)器上都跑著 Java + Node.js 的進(jìn)程，但 Nginx 上有沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，決定了獲取這臺服務(wù)器上請求寶貝收藏的請求是否會經(jīng)過 Node.js 來處理。其中 Nginx 的配置為：

location = "/item_collect.htm" {
  proxy_pass http://127.0.0.1:6001; # Node.js 進(jìn)程監(jiān)聽的端口
}

只有添加了這條 Nginx 規(guī)則的服務(wù)器，才會讓 Node.js 來處理相應(yīng)請求。通過 Nginx 配置，可以非常方便快捷地進(jìn)行灰度流量的增加與減少，成本很低。如果遇到問題，可以直接將 Nginx 配置進(jìn)行回滾，瞬間回到傳統(tǒng)技術(shù)棧結(jié)構(gòu)，解除險情。

第一次發(fā)布時，我們只有兩臺服務(wù)器上啟用了這條規(guī)則，也就是說大致有不到 2% 的線上流量是走 Node.js 處理的，其余的流量的請求仍然由 Velocity 渲染。以后視情況逐步增加流量，最后在第三周，全部服務(wù)器都啟用了。至此，生產(chǎn)環(huán)境 100% 流量的商品收藏頁面都是經(jīng) Node.js 渲染出來的（可以查看源代碼搜索 Node.js 關(guān)鍵字）。

轉(zhuǎn)

灰度過程并不是一帆風(fēng)順的。在全量切流量之前，遇到了一些或大或小的問題。大部分與具體業(yè)務(wù)有關(guān)，值得借鑒的是一個技術(shù)細(xì)節(jié)相關(guān)的陷阱。

健康檢查

在傳統(tǒng)的架構(gòu)中，負(fù)載均衡調(diào)度系統(tǒng)每隔一秒鐘會對每臺服務(wù)器 80 端口的特定 URL 發(fā)起一次 get 請求，根據(jù)返回的 HTTP Status Code 是否為 200 來判斷該服務(wù)器是否正常工作。如果請求 1s 后超時或者 HTTP Status Code 不為 200，則不將任何流量引入該服務(wù)器，避免線上問題。

這個請求的路徑是 Nginx -> Java -> Nginx，這意味著，只要返回了 200，那這臺服務(wù)器的 Nginx 與 Java 都處于健康狀態(tài)。引入 Node.js 后，這個路徑變成了 Nginx -> Node.js -> Java -> Node.js -> Nginx。相應(yīng)的代碼為：

  var http = require('http');
  app.get('/status.taobao', function(req, res) {
    http.get({
      host: '127.1',
      port: 7001,
      path: '/status.taobao'
    }, function(res) {
      res.send(res.statusCode);
    }).on('error', function(err) {
      logger.error(err);
      res.send(404);
    });
  });

但是在測試過程中，發(fā)現(xiàn) Node.js 在轉(zhuǎn)發(fā)這類請求的時候，每六七次就有一次會耗時幾秒甚至十幾秒才能得到 Java 端的返回。這樣會導(dǎo)致負(fù)載均衡調(diào)度系統(tǒng)認(rèn)為該服務(wù)器發(fā)生異常，隨即切斷流量，但實(shí)際上這臺服務(wù)器是能夠正常工作的。這顯然是一個不小的問題。

排查一番發(fā)現(xiàn)，默認(rèn)情況下， Node.js 會使用 HTTP Agent 這個類來創(chuàng)建 HTTP 連接，這個類實(shí)現(xiàn)了 socket 連接池，每個主機(jī)+端口對的連接數(shù)默認(rèn)上限是 5。同時 HTTP Agent 類發(fā)起的請求中默認(rèn)帶上了 Connection: Keep-Alive，導(dǎo)致已返回的連接沒有及時釋放，后面發(fā)起的請求只能排隊(duì)。

最后的解決辦法有三種：

禁用 HTTP Agent，即在在調(diào)用 get 方法時額外添加參數(shù) agent: false，最后的代碼為：

  var http = require('http');
  app.get('/status.taobao', function(req, res) {
    http.get({
      host: '127.1',
      port: 7001,
      agent: false,
      path: '/status.taobao'
    }, function(res) {
      res.send(res.statusCode);
    }).on('error', function(err) {
      logger.error(err);
      res.send(404);
    });
  });

設(shè)置 http 對象的全局 socket 數(shù)量上限：

 http.globalAgent.maxSockets = 1000;

在請求返回的時候及時主動斷開連接：

http.get(options, function(res) {
  }).on("socket", function (socket) {
  socket.emit("agentRemove"); // 監(jiān)聽 socket 事件，在回調(diào)中派發(fā) agentRemove 事件
});

實(shí)踐上我們選擇第一種方法。這么調(diào)整之后，健康檢查就沒有再發(fā)現(xiàn)其它問題了。

合

Node.js 與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)場景結(jié)合的實(shí)踐才剛剛起步，仍然有大量值得深入挖掘的優(yōu)化點(diǎn)。比比如，讓 Java 應(yīng)用徹底中心化后，是否可以考分集群部署，以提高服務(wù)器利用率?；蛘?，發(fā)布與回滾的方式是否能更加靈活可控。等等細(xì)節(jié)，都值得再進(jìn)一步研究。

最新評論