Socket.io的集群方案

介绍了socket.io使用Nodejs自带的cluster与集群多进程方案。

介绍

Nodejs因其简单方便，在服务端应用市场也开始占有一席之地，其另外一个分支--socket.io（最后跟nodejs好像又要合并了），特别适合聊天室、白板（document collabration）、在线实时计算、计数器等应用，如果要支持大容量应用，就需要使用集群技术了，下面逐一讨论常见的socket.io集群方案。

集群方案

在官网介绍的方案有使用ngix反向代理方案。这种方案比较简单不需要修改业务代码可以直接布署，通过iphash轮调算法保存用户分配到同一个进程。

vi /etc/nginx/conf/nginx.conf  http {    upstream io_nodes {     ip_hash;     server 127.0.0.1:6001;     server 127.0.0.1:6002;     server 127.0.0.1:6003;     server 127.0.0.1:6004;   }             server {            listen 3000;            server_name io.yourhost.com;            location / {              #为支持转发WebSocket数据，加上upgrade头              proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;              proxy_set_header Connection "upgrade";              proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;              proxy_set_header Host $host;              proxy_http_version 1.1;              proxy_pass http://io_nodes;            }          }  }

使用Nodejs Cluster

如果没有使用socket.io，则比较简单，例子如下 (原文 https://nodejs.org/api/cluster.html )

npm install cluster http

var cluster = require('cluster');  var http = require('http');  var numCPUs = require('os').cpus().length;    if (cluster.isMaster) {    // Fork workers.    for (var i = 0; i < numCPUs; i++) {      cluster.fork();    }      cluster.on('exit', function(worker, code, signal) {      console.log('worker ' + worker.process.pid + ' died');    });  } else {    // Workers can share any TCP connection    // In this case it is an HTTP server    http.createServer(function(req, res) {      res.writeHead(200);      res.end("hello world\n");    }).listen(8000);  }

使用socket.io方案（原文 https://github.com/elad/node-cluster-socket.io）

yum install redis  npm install cluster socket.io-redis express

var express = require('express'),      cluster = require('cluster'),      net = require('net'),      sio = require('socket.io'),      sio_redis = require('socket.io-redis');    var port = 3000,      num_processes = require('os').cpus().length;    if (cluster.isMaster) {      var workers = [];      var spawn = function(i) {          workers[i] = cluster.fork();            workers[i].on('exit', function(worker, code, signal) {              console.log('respawning worker', i);              spawn(i);          });      };      for (var i = 0; i < num_processes; i++) {          spawn(i);      }      var worker_index = function(ip, len) {          if(ip=='::1') return 0;//for mac os x          var s = '';          for (var i = 0, _len = ip.length; i < _len; i++) {              if (ip[i] !== '.') {                  s += ip[i];              }          }          return Number(s) % len;      };        var server = net.createServer({ pauseOnConnect: true }, function(connection) {          var worker = workers[worker_index(connection.remoteAddress, num_processes)];          worker.send('sticky-session:connection', connection);      }).listen(port);  } else {      var app = new express();      var server = app.listen(0, 'localhost'),          io = sio(server);      io.adapter(sio_redis({ host: 'localhost', port: 6379 }));      process.on('message', function(message, connection) {          if (message !== 'sticky-session:connection') {              return;          }          server.emit('connection', connection);          connection.resume();      });            //这里写你的业务代码      io.on('connection', function (socket) {          socket.on('message', function (data) {});      });  }

集群后的问题

集群后带来的主要问题就是异地服务器和多进程间的通讯问题，如果你的应用都是基于单进程颗粒的，则不需要考虑这个问题，如果你的信息在多进程则存在共享和通讯的问题，则集群后要小心处理。

官方建议的方案是将数据（事件）集中存储（可以存储在内存或redis等持久化介质里），然后各服务端从集中存储的数据池里获取数据，其已经实现了一个抽象层 Socket.io-Adapter，这个抽象层使用内存，不建议直接使用，这里有人实现的redis的例子Socket.io-Redis（地址），坏处是你需要先安装redis。这是使用demo

var io = require('socket.io')(3000);  var redis = require('socket.io-redis');  io.adapter(redis({ host: 'localhost', port: 6379 }));

上面说的都是socket进程间的通讯，如果你要从socket.io进程发消息给非socket.io进程，如http，则需要另外一个中间件socket.io-emitter（地址）。例子：

var io = require('socket.io-emitter')({ host: '127.0.0.1', port: 6379 });  setInterval(function(){    io.emit('time', new Date);  }, 5000);

总结

本文主要讨论了socket.io与nodejs cluster的整合解决方案，让nodejs从单进程转成多进程，提高服务端程序的容量。为保证nodejs进程异常退出自动重启，建议安装第三方的forever模块，可以将nodejs应用做成service并退出时可以自动重启。当然也可以结合kabbix实现微信报警（具体实现参考我的另外一文章）。

参考

Using multiple nodes

http://socket.io/docs/using-multiple-nodes/

Real Time Chat With NodeJS, Socket.io and ExpressJS

http://code.tutsplus.com/tutorials/real-time-chat-with-nodejs-socketio-and-expressjs--net-31708

sticky-session

https://github.com/indutny/sticky-session

Create a Cluster Server with Node.js and socket.IO

http://www.html5gamedevs.com/topic/12321-create-a-cluster-server-with-nodejs-and-socketio/

Scaling Socket.IO to multiple Node.js processes using cluster

http://stackoverflow.com/questions/18310635/scaling-socket-io-to-multiple-node-js-processes-using-cluster

<作者 朱淦 350050183@qq.com 2015.11.8>