本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，特別是涉及一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

多核時代的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備一般區(qū)分管理面和數(shù)據(jù)面，管理面是提供給網(wǎng)絡(luò)管理人員使用Telnet、Web、SSH、SNMP等方式來管理設(shè)備，數(shù)據(jù)面的基本任務(wù)是處理和轉(zhuǎn)發(fā)不同端口上各種類型的數(shù)據(jù)，例如L2/L3/ACL/Qos/組播/安全防護(hù)等各功能的具體執(zhí)行過程，都屬于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的任務(wù)范疇。

Nginx("engine x")是一個高性能的HTTP和反向代理服務(wù)器，也是一個IMAP/POP3/SMTP代理服務(wù)器。Nginx在Linux上使用epoll異步非阻塞模型高效的處理了TCP請求，是數(shù)據(jù)面實現(xiàn)HTTP請求的代理轉(zhuǎn)發(fā)首選。

現(xiàn)有技術(shù)中一般通過數(shù)據(jù)面Nginx服務(wù)器，監(jiān)聽到某一個或幾個端口提供Web服務(wù)，客戶端通過數(shù)據(jù)面快速協(xié)議棧處理連接到Nginx。Nginx通過AF_INET域套接字和上游服務(wù)器進(jìn)行反向代理，Nginx和上游服務(wù)器的上下游報文都需要經(jīng)過系統(tǒng)協(xié)議棧。Nginx通過AF_INET域套接字和上游服務(wù)器進(jìn)行反向代理，Nginx和上游服務(wù)器的上下游報文都需要經(jīng)過系統(tǒng)協(xié)議棧?；蛘?，Nginx通過AF_LOCAL/AF_UNIX域套接字和上游服務(wù)器進(jìn)行反向代理，Nginx和上游服務(wù)器的上下游報文不需要經(jīng)過系統(tǒng)協(xié)議棧，經(jīng)過IPC(Inter-Process Communication，進(jìn)程間通信)機(jī)制進(jìn)行報文傳遞。

因此，現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷：

1、上下游報文系統(tǒng)協(xié)議棧處理，會對報文的轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生性能影響。

2、由于技術(shù)限制某些情形下，數(shù)據(jù)面Nginx不能和管理面基于AF_INET域套接字進(jìn)行通信。

3、上下游報文需要通過內(nèi)核拷貝傳遞，多次拷貝影響效率且處理依賴內(nèi)核調(diào)度，應(yīng)用過濾控制困難。

4、由于技術(shù)限制某些情形下，數(shù)據(jù)面Nginx不能和管理面基于AF_LOCAL/AF_UNIX域套接字進(jìn)行通信。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中提供一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)方法，所述代理服務(wù)系統(tǒng)包括管理面代理服務(wù)模塊和數(shù)據(jù)面Nginx模塊，所述方法包括：

對所述管理面代理服務(wù)模塊和所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊建立共享內(nèi)存；

將所述共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道；所述TCP連接載荷數(shù)據(jù)包括用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)和上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)，包括設(shè)置模塊、管理面代理服務(wù)模塊和數(shù)據(jù)面Nginx模塊；

所述設(shè)置模塊，用于對所述管理面代理服務(wù)模塊和所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊建立共享內(nèi)存；

將所述共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道；所述TCP連接載荷數(shù)據(jù)包括用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)和上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明中方法及系統(tǒng)，通過使用共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道，有效提高了代理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)的布局示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中具有多核心處理器的代理服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，以下結(jié)合附圖以及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例中一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)方法，所述代理服務(wù)系統(tǒng)包括管理面代理服務(wù)模塊和數(shù)據(jù)面Nginx模塊，所述方法包括：

對所述管理面代理服務(wù)模塊和所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊建立共享內(nèi)存；

將所述共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道；所述TCP連接載荷數(shù)據(jù)包括用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)和上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)。

具體說，數(shù)據(jù)面Nginx模塊：運行于一個或多個數(shù)據(jù)面處理核心，提供用戶連接管理，代理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

共享內(nèi)存：數(shù)據(jù)面Nginx模塊和管理面Proxy程序的共享內(nèi)存，負(fù)責(zé)代理數(shù)據(jù)緩存?？蛻舳艘粋€TCP連接對應(yīng)于共享內(nèi)存中一個存儲區(qū)域。

管理面代理服務(wù)模塊即管理面Proxy程序：管理面Apache的客戶端，每一個TCP連接都有一個對應(yīng)的Proxy和Apache連接，從共享內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)，發(fā)送給Apache；將Apache響應(yīng)數(shù)據(jù)通過共享內(nèi)存返回數(shù)據(jù)面Nginx。

管理面上游服務(wù)器：為用戶提供接入Web Portal。其中，圖中數(shù)據(jù)平面與數(shù)據(jù)面意義相同，管理平面與管理面意義相同。

進(jìn)一步說，所述將所述共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道，包括：

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊接收到用戶Portal請求時，從所述共享內(nèi)存中申請一條承載通道，并標(biāo)記為新連接；

所述管理面代理服務(wù)模塊掃描所述共享內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)所述新連接的標(biāo)記時，創(chuàng)建與上游服務(wù)器的本地連接。

具體說，所述所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊接收到用戶Portal請求，包括：

所述所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊在接收到用戶TCP請求時，與所述用戶建立TCP連接；

通過所述TCP連接，接收到所述用戶的首次HTTP請求時，解析所述首次HTTP請求為所述用戶Portal請求。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出上述實施例的變型實施例，在此需要說明的是，為了使描述簡要，在各變型實施例中僅描述與上述實施例的不同之處。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述管理面代理服務(wù)模塊掃描所述共享內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)所述新連接的標(biāo)記時，創(chuàng)建與上游服務(wù)器的本地連接之后，還包括：

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊接收到用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)，將所述HTTP請求數(shù)據(jù)寫入所述承載通道，并標(biāo)記為第一新數(shù)據(jù)到達(dá)；

所述管理面代理服務(wù)模塊輪詢所述本地連接，發(fā)現(xiàn)所述第一新數(shù)據(jù)到達(dá)的標(biāo)記時，從所述承載通道中讀取所述HTTP請求數(shù)據(jù)，并發(fā)送給上游服務(wù)器，以及接收所述上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)，將所述HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)寫入所述承載通道，并標(biāo)記第二新數(shù)據(jù)到達(dá)；

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊輪詢所述本地連接，發(fā)現(xiàn)所述第二新數(shù)據(jù)到達(dá)的標(biāo)記時，從所述承載通道中讀取所述HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)，并發(fā)送給用戶。

在本發(fā)明的另一個實施例中，所述管理面代理服務(wù)模塊掃描所述共享內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)所述新連接的標(biāo)記時，創(chuàng)建與上游服務(wù)器的本地連接之后，還包括：

所述管理面代理服務(wù)模塊探測到所述上游服務(wù)器關(guān)閉本地連接時，在所述承載通道上設(shè)置第一關(guān)閉連接標(biāo)記；

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊輪詢到所述第一關(guān)閉連接標(biāo)記時，關(guān)閉與所述用戶的socket；

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊Nginx探測到所述用戶關(guān)閉TCP連接時，在承載通道上設(shè)置第二關(guān)閉連接標(biāo)記；

所述管理面代理服務(wù)模塊輪詢到所述第二關(guān)閉連接標(biāo)記時，關(guān)閉與上游服務(wù)器的本地連接。

在本發(fā)明的又一個實施例中，如圖2所示，所述代理服務(wù)器設(shè)置在具有多核心處理器的硬件平臺；

其中每個核心對應(yīng)一個數(shù)據(jù)面Nginx模塊。

詳細(xì)說，本發(fā)明中方法使用共享內(nèi)存作為數(shù)據(jù)TCP連接數(shù)據(jù)傳輸通道，其處理包括三個處理過程即連接建立過程、HTTP請求、響應(yīng)代理過程、連接關(guān)閉過程。

一、連接建立過程：

用戶發(fā)起TCP請求，和數(shù)據(jù)面Nginx服務(wù)器建立TCP連接；

用戶發(fā)送首次HTTP請求到數(shù)據(jù)面Nginx；

數(shù)據(jù)面Nginx解析HTTP請求，解析為用戶Portal請求，則從共享內(nèi)存申請一條連接資源，并標(biāo)記為“新連接”；

管理面Proxy程序掃描共享內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)有“新連接”則創(chuàng)建一條和上游服務(wù)器的本連接，并將HTTP請求發(fā)送給上游服務(wù)器；

上游處理HTTP請求，并產(chǎn)生HTTP響應(yīng)，發(fā)送給Proxy代理程序；

Proxy代理程序收到HTTP響應(yīng)，寫入該連接存儲區(qū)域，并標(biāo)記為“新數(shù)據(jù)到達(dá)”；

數(shù)據(jù)面Nginx通過定時器輪詢連接，發(fā)現(xiàn)有“新數(shù)據(jù)到達(dá)”標(biāo)記，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送給客戶端；

二、HTTP請求、響應(yīng)代理過程：

用戶在已建立的TCP連接上發(fā)送HTTP請求，數(shù)據(jù)面Nginx解析HTTP請求，并進(jìn)行完整性校驗，校驗成功則寫入該連接存儲區(qū)域，并標(biāo)記為“新數(shù)據(jù)到達(dá)”，校驗失敗，返回HTTP錯誤響應(yīng)；

Proxy代理程序定時輪詢連接，發(fā)現(xiàn)有“新數(shù)據(jù)到達(dá)”標(biāo)記，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送給上游服務(wù)器；

上游服務(wù)器處理HTTP請求，并產(chǎn)生HTTP響應(yīng)，發(fā)送給Proxy代理程序；

Proxy代理程序收到HTTP響應(yīng)，寫入該連接存儲區(qū)域，并標(biāo)記為“新數(shù)據(jù)到達(dá)”；

數(shù)據(jù)面Nginx通過定時器輪詢連接，發(fā)現(xiàn)有“新數(shù)據(jù)到達(dá)”標(biāo)記，獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送給客戶端。

三、連接關(guān)閉過程：

上游服務(wù)器關(guān)閉本地連接，Proxy程序探測到，釋放和上游服務(wù)器的本地連接資源，在連接存儲區(qū)域上設(shè)置“關(guān)閉連接”標(biāo)記，Nginx輪詢到“關(guān)閉連接”則關(guān)閉與用戶的socket，并釋放共享內(nèi)存中的連接資源；

同樣，用戶關(guān)閉與Nginx的TCP連接，Nginx探測到，釋放和客戶端的連接資源，在連接存儲區(qū)域上上設(shè)置“關(guān)閉連接”標(biāo)記，Proxy程序輪詢到“關(guān)閉連接”標(biāo)記則關(guān)閉與上游服務(wù)器的本地連接同時釋放共享內(nèi)存中的連接資源。

本發(fā)明通過使用共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道，有效提高了代理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率。

Proxy代理程序可以靈活的和不同上游服務(wù)器進(jìn)行對接，比如Apache、Nginx、Lighthttpd等。

在多核處理器上每個核心上面可以啟動一個數(shù)據(jù)面Nginx代理進(jìn)程，有效提高連接并發(fā)數(shù)量。Nginx代理進(jìn)程運行在數(shù)據(jù)面協(xié)議棧之上，報文處理過程可繼承快速協(xié)議棧的性能優(yōu)勢。

通過數(shù)據(jù)面和管理面務(wù)配合為用戶接入提供WEB服務(wù)，即利用了管理面全功能復(fù)雜業(yè)務(wù)處理的優(yōu)勢，也兼顧了數(shù)據(jù)面處理效率。

本發(fā)明進(jìn)一步提出一種Nginx上游代理服務(wù)器。

本發(fā)明實施例中一種Nginx上游代理服務(wù)系統(tǒng)，包括設(shè)置模塊、管理面代理服務(wù)模塊和數(shù)據(jù)面Nginx模塊；

所述設(shè)置模塊，用于對所述管理面代理服務(wù)模塊和所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊建立共享內(nèi)存；

將所述共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道；所述TCP連接載荷數(shù)據(jù)包括用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)和上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步說，所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊，用于接收到用戶Portal請求時，從所述共享內(nèi)存中申請一條承載通道，并標(biāo)記為新連接；

所述管理面代理服務(wù)模塊，用于掃描所述共享內(nèi)存，發(fā)現(xiàn)所述新連接的標(biāo)記時，創(chuàng)建與上游服務(wù)器的本地連接。

具體說，所述所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊接收到用戶Portal請求，包括：

所述所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊在接收到用戶TCP請求時，與所述用戶建立TCP連接；

通過所述TCP連接，接收到所述用戶的首次HTTP請求時，解析所述首次HTTP請求為所述用戶Portal請求。

進(jìn)一步說，所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊，還用于接收到用戶的HTTP請求數(shù)據(jù)，將所述HTTP請求數(shù)據(jù)寫入所述承載通道，并標(biāo)記為第一新數(shù)據(jù)到達(dá)；以及用于輪詢所述本地連接，發(fā)現(xiàn)所述第二新數(shù)據(jù)到達(dá)的標(biāo)記時，從所述承載通道中讀取所述HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)，并發(fā)送給用戶；

所述管理面代理服務(wù)模塊，還用于輪詢所述本地連接，發(fā)現(xiàn)所述第一新數(shù)據(jù)到達(dá)的標(biāo)記時，從所述承載通道中讀取所述HTTP請求數(shù)據(jù)，并發(fā)送給上游服務(wù)器，以及接收所述上游服務(wù)器的HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)，將所述HTTP響應(yīng)數(shù)據(jù)寫入所述承載通道，并標(biāo)記第二新數(shù)據(jù)到達(dá)。

進(jìn)一步說，所述管理面代理服務(wù)模塊，還用于探測到所述上游服務(wù)器關(guān)閉本地連接時，在所述承載通道上設(shè)置第一關(guān)閉連接標(biāo)記；以及輪詢到所述第二關(guān)閉連接標(biāo)記時，關(guān)閉與上游服務(wù)器的本地連接；

所述數(shù)據(jù)面Nginx模塊，還用于輪詢到所述第一關(guān)閉連接標(biāo)記時，關(guān)閉與所述用戶的socket；以及探測到所述用戶關(guān)閉TCP連接時，在承載通道上設(shè)置第二關(guān)閉連接標(biāo)記。

其中，所述述代理服務(wù)系統(tǒng)設(shè)置在具有多核心處理器的硬件平臺；每個核心對應(yīng)一個數(shù)據(jù)面Nginx模塊。

本發(fā)明通過使用共享內(nèi)存作為TCP連接載荷數(shù)據(jù)的承載通道，有效提高了代理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率。

Proxy代理程序可以靈活的和不同上游服務(wù)器進(jìn)行對接，比如Apache、Nginx、Lighthttpd等。

在多核處理器上每個核心上面可以啟動一個數(shù)據(jù)面Nginx代理進(jìn)程，有效提高連接并發(fā)數(shù)量。Nginx代理進(jìn)程運行在數(shù)據(jù)面協(xié)議棧之上，報文處理過程可繼承快速協(xié)議棧的性能優(yōu)勢。

通過數(shù)據(jù)面和管理面務(wù)配合為用戶接入提供WEB服務(wù)，即利用了管理面全功能復(fù)雜業(yè)務(wù)處理的優(yōu)勢，也兼顧了數(shù)據(jù)面處理效率。

雖然本申請描述了本發(fā)明的特定示例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明概念的基礎(chǔ)上設(shè)計出來本發(fā)明的變型。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的啟發(fā)下，在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還可以對本發(fā)明做出各種改進(jìn)，這仍落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。