socket.io搭建分布式Web推送服务器

socket.io是目前较为流行的web实时推送框架，其基于nodejs语言开发，底层用engine.io实现。 借助nodejs语言异步的特性，其获得了不错的性能。但单个实例的socket.io依然承载能力有限，最多只能容纳3000个long-polling方式的客户端进行连接。

将socket.io进行分布式扩展的难点有两处：

1. 进行负载均衡时连接必须保证始终连到一个节点上

如果客户端采用long-polling长轮训方式进行连接，则每次轮训都会产生一个新的请求，若不进行限制。就有可能连接到集群内新的 socket.io节点上，导致异常的发生。

解决方法：使用nginx的ip_hash实现session sticky ，让客户端始终连接到集群内一台节点上。

2. 多个实例之间的消息推送

当集群内某台节点想要向连接到集群的所有客户端发送消息时，某些客户端因为负载均衡时ip_hash可能被分配到了其他的节点上，这时就需要向其他节点发布推送消息，让其他节点的同时向客户端进行推送。

解决方法：使用redis的发布与订阅功能与socket.io-redis开源库，实现节点间消息推送。

准备安装的软件：

nginx, nodejs, redis以及一个socket.io应用，如一个聊天服务器，例子请见官网这里。

具体步骤：

1.将socket.io应用部署成两个实例，如在同一台主机上为每个实例分配不同的端口号4000, 5000：

http.listen(4000, function(){   console.log('listening on *:4000'); });

2.配置nginx文件，设置负载均衡proxy

upstream chat_nodes {         ip_hash;         server 127.0.0.1:4000;         server 127.0.0.1:5000; }

以及反向代理设置 （注意为了支持websocket协议，需将nginx升级至1.3.12版本以上

location / {         proxy_pass              http://chat_nodes;         proxy_set_header        Upgrade $http_upgrade;         proxy_set_header        Connection "upgrade";         proxy_http_version      1.1;         proxy_set_header        Host $host;         proxy_set_header        X-Real-IP $remote_addr;         proxy_set_header        X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;     }

完成配置后，重启nginx。

3.安装nodejs模块 socket.io-redis

sudo npm install socket.io-redis

4.在原来socket.io应用中初始化io的位置加入io的redis适配器：

var redis = require('socket.io-redis'); io.adapter(redis({ host: 'localhost', port: 6379 }));

5. 重启各个socket.io应用，进行测试。

其他注意点：

由于nginx的反向代理机制和socket.io的自动重连机制，上述架构还具备高可用的特性，即当某个节点down机时，原先连接到该节点上的客户端会自动重连至其它节点上。

节点的数量可以随时增减，不需要暂停服务，只需修改nginx配置即可。

nginx的ip_hash是基于ip的前三段进行计算的，也就是说ip只有D段不同的两台客户端一定会连接到同一台服务器上，这点测试的时候需要注意。

可以通过redis的订阅发布服务来实现其他系统同集群的通信，完成集群的管理工作。