이번에는 Node.Js에서 포트 재사용을 구현하는 단계에 대해 자세히 설명하고, Node.Js에서 포트 재사용을 구현할 때 주의 사항은 무엇인지 살펴보겠습니다.
Origin, 공식 인스턴스에서 다중 프로세스 공유 포트를 확인하세요
const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;
if (cluster.isMaster) {
console.log(`Master ${process.pid} is running`);
for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
cluster.fork();
}
cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
console.log(`worker ${worker.process.pid} died`);
});
} else {
http.createServer((req, res) => {
res.writeHead(200);
res.end('hello world\n');
}).listen(8000);
console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}로그인 후 복사
실행 결과:
$ node server.jsMaster 3596이 실행 중입니다
Worker 4324가 시작되었습니다
Worker 4520이 시작되었습니다
Worker 6056이 시작되었습니다
Worker 5644가 시작되었습니다
http.js 모듈 이해하기:
우리 모두는 http 서비스만 생성해야 하며
http 모듈을 참조해야 합니다. http 모듈은 결국 네트워크 서비스를 구현하기 위해 net.js를 호출합니다// lib/net.js
'use strict';
...
Server.prototype.listen = function(...args) {
...
if (options instanceof TCP) {
this._handle = options;
this[async_id_symbol] = this._handle.getAsyncId();
listenInCluster(this, null, -1, -1, backlogFromArgs); // 注意这个方法调用了cluster模式下的处理办法
return this;
}
...
};
function listenInCluster(server, address, port, addressType,backlog, fd, exclusive) {
// 如果是master 进程或者没有开启cluster模式直接启动listen
if (cluster.isMaster || exclusive) {
//_listen2,细心的人一定会发现为什么是listen2而不直接使用listen
// _listen2 包裹了listen方法，如果是Worker进程，会调用被hack后的listen方法，从而避免出错端口被占用的错误
server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd);
return;
}
const serverQuery = {
address: address,
port: port,
addressType: addressType,
fd: fd,
flags: 0
};
// 是fork 出来的进程，获取master上的handel,并且监听，
// 现在是不是很好奇_getServer方法做了什么
cluster._getServer(server, serverQuery, listenOnMasterHandle);
}
...로그인 후 복사
및 Proxy server._listen2를 찾을 수 있습니다. 이 메소드는 작업 프로세스에서 작업을 수행하며 -
// lib/internal/cluster/child.js
cluster._getServer = function(obj, options, cb) {
// ...
const message = util._extend({
act: 'queryServer', // 关键点：构建一个queryServer的消息
index: indexes[indexesKey],
data: null
}, options);
message.address = address;
// 发送queryServer消息给master进程，master 在收到这个消息后，会创建一个开始一个server，并且listen
send(message, (reply, handle) => {
rr(reply, indexesKey, cb); // Round-robin.
});
obj.once('listening', () => {
cluster.worker.state = 'listening';
const address = obj.address();
message.act = 'listening';
message.port = address && address.port || options.port;
send(message);
});
};
//...
// Round-robin. Master distributes handles across workers.
function rr(message, indexesKey, cb) {
if (message.errno) return cb(message.errno, null);
var key = message.key;
// 这里hack 了listen方法
// 子进程调用的listen方法，就是这个，直接返回0，所以不会报端口被占用的错误
function listen(backlog) {
return 0;
}
// ...
const handle = { close, listen, ref: noop, unref: noop };
handles[key] = handle;
// 这个cb 函数是net.js 中的listenOnMasterHandle 方法
cb(0, handle);
}
// lib/net.js
/*
function listenOnMasterHandle(err, handle) {
err = checkBindError(err, port, handle);
server._handle = handle;
// _listen2 函数中,调用的handle.listen方法，也就是上面被hack的listen
server._listen2(address, port, addressType, backlog, fd);
}
*/로그인 후 복사
주소가 모니터링되지 않은 경우 RoundRobinHandle 모니터링을 통해 서비스를 시작합니다.
-
주소가 모니터링된 경우 핸들을 직접 바인딩합니다. 모니터링된 서비스를 실행하고 요청을 소비하러 갑니다
-
// lib/internal/cluster/master.js
function queryServer(worker, message) {
const args = [
message.address,
message.port,
message.addressType,
message.fd,
message.index
];
const key = args.join(':');
var handle = handles[key];
// 如果地址没被监听过，通过RoundRobinHandle监听开启服务
if (handle === undefined) {
var constructor = RoundRobinHandle;
if (schedulingPolicy !== SCHED_RR ||
message.addressType === 'udp4' ||
message.addressType === 'udp6') {
constructor = SharedHandle;
}
handles[key] = handle = new constructor(key,
address,
message.port,
message.addressType,
message.fd,
message.flags);
}
// 如果地址已经被监听，直接绑定handel到已经监听到服务上，去消费请求
// Set custom server data
handle.add(worker, (errno, reply, handle) => {
reply = util._extend({
errno: errno,
key: key,
ack: message.seq,
data: handles[key].data
}, reply);
if (errno)
delete handles[key]; // Gives other workers a chance to retry.
send(worker, reply, handle);
});
}로그인 후 복사
실제로 포트는 내부 TCP에 의해 한 번만 수신됩니다. 서버는 마스터 프로세스에 있습니다
-
net.js 모듈은 현재 프로세스가 마스터인지 아니면 작업자 프로세스인지를 결정하기 때문입니다
-
작업자 프로세스가 Cluster._getServer를 호출하면 기본 수신 방법을 해킹하세요
- 하위 항목에서 호출된 Listen 메서드는 0을 반환하는 빈 메서드이므로 포트 점유 오류가 보고되지 않습니다.
-
이제 질문이 뜹니다. 작업자 프로세스는 마스터 프로세스에서 받은 연결을 어떻게 얻나요? 청취 서비스?
마스터 프로세스에 의해 시작된 TCP 서버의 연결
이벤트를 듣고-
폴링을 통해 작업자를 선택하고
-
메시지 본문에 클라이언트 핸들
- 이 포함되어 있습니다. 핸들을 사용하면 무엇을 해야 할지 모두가 알 수 있습니다. 하하
-
// lib/internal/cluster/round_robin_handle.js
function RoundRobinHandle(key, address, port, addressType, fd) {
this.server = net.createServer(assert.fail);
if (fd >= 0)
this.server.listen({ fd });
else if (port >= 0)
this.server.listen(port, address);
else
this.server.listen(address); // UNIX socket path.
this.server.once('listening', () => {
this.handle = this.server._handle;
// 监听onconnection方法
this.handle.onconnection = (err, handle) => this.distribute(err, handle);
this.server._handle = null;
this.server = null;
});
}
RoundRobinHandle.prototype.add = function (worker, send) {
// ...
};
RoundRobinHandle.prototype.remove = function (worker) {
// ...
};
RoundRobinHandle.prototype.distribute = function (err, handle) {
// 负载均衡地挑选出一个worker
this.handles.push(handle);
const worker = this.free.shift();
if (worker) this.handoff(worker);
};
RoundRobinHandle.prototype.handoff = function (worker) {
const handle = this.handles.shift();
const message = { act: 'newconn', key: this.key };
// 向work进程其发送newconn内部消息和客户端的句柄handle
sendHelper(worker.process, message, handle, (reply) => {
// ...
this.handoff(worker);
});
};로그인 후 복사
// lib/child.js
function onmessage(message, handle) {
if (message.act === 'newconn')
onconnection(message, handle);
else if (message.act === 'disconnect')
_disconnect.call(worker, true);
}
// Round-robin connection.
// 接收连接，并且处理
function onconnection(message, handle) {
const key = message.key;
const server = handles[key];
const accepted = server !== undefined;
send({ ack: message.seq, accepted });
if (accepted) server.onconnection(0, handle);
}로그인 후 복사
Summary
net 모듈이 프로세스에 수행할 작업을 Worker 프로세스가 수행한 작업으로 살펴보겠습니다. 워커인지 마스터인지 판단합니다. 워커라면 net.Server 인스턴스의 Listen 메서드를 해킹합니다.
-
워커가 호출한 Listen 메서드가 해킹되어 직접 0을 반환하지만 연결 이벤트가 발생합니다. master에 등록됨
- 클라이언트 연결 이벤트를 받은 후 마스터는 연결에서 클라이언트 핸들을 폴링하여 작업자에게 보냅니다.
-
워커는 마스터가 보낸 클라이언트 핸들을 받은 후 처리할 수 있습니다. the client request
-
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