配置 Nginx 反向代理 WebSocket

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什么是Nginx

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器。

Nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好。

什么是WebSocket

WebSocket协议是创建客户端和服务器端需要实时双向通讯的webapp提供了一个选择。其为HTML5的一部分，WebSocket相较于原来开发这类app的方法来说，其能使开发更加地简单。

WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信——允许服务器主动发送信息给客户端。

在实现websocket连线过程中，需要通过浏览器发出websocket连线请求，然后服务器发出回应，这个过程通常称为“握手” 。在 WebSocket API，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。在此WebSocket 协议中，为我们实现即时服务带来了两大好处：

1. Header。互相沟通的Header是很小的-大概只有 2 Bytes。

2. Server Push。服务器的推送，服务器不再被动的接收到浏览器的请求之后才返回数据，而是在有新数据时就主动推送给浏览器。

什么是noVNC

noVNC提供一种在网页上通过html5的Canvas，访问机器上vncserver提供的vnc服务，需要做tcp到websocket的转化，才能在html5中显示出来。网页就是一个客户端，类似win下面的vncviewer，只是此时填的不是裸露的vnc服务的ip+port，而是由noVNC提供的websockets的代理，在noVNC代理服务器上要配置每个vnc服务，noVNC提供一个标识，去反向代理所配置的vnc服务。

WebSocket代理

要将客户端和服务器之间的连接从HTTP / 1.1转换为WebSocket，使用HTTP / 1.1中提供的协议切换机制。

然而有一个微妙之处：由于“Upgrade”是一个 逐跳的头，它不会从客户端传递到代理服务器。使用正向代理，客户可以使用该CONNECT 方法来规避这个问题。但是，这不适用于反向代理，因为客户端不知道任何代理服务器，并且需要在代理服务器上进行特殊处理。

从版本1.3.13开始，nginx实现了特殊的操作模式，如果代理服务器返回了代码101（交换协议）的响应，客户端和代理服务器之间建立隧道，客户端通过请求中的“Upgrade”请求头。

如上所述，包括“Upgrade”和“Connection”的逐跳标题不会从客户端传递到代理服务器，因此为了让代理服务器知道客户端将协议切换到WebSocket的意图，这些标题必须明确地通过：

http {
    map $http_upgrade $connection_upgrade {
        default upgrade;
        ''      close;
    }

    server {
        listen 80; #修改监听的端口
        server_name _;
        location / {
            proxy_pass  #修改为需要被反向代理的WebSocket的IP和端口号
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection $connection_upgrade;
        }
    }

默认情况下，如果代理服务器在60秒内没有传输任何数据，连接将被关闭。这个超时可以通过proxy_read_timeout指令来增加 。或者，代理服务器可以配置为周期性地发送WebSocket ping帧来重置超时并检查连接是否仍然存在。

实例--以代理noVNC为例

实验环境

1. 已经安装好noVNC的CentOS7虚拟机[安装说明]（叫它vnc-server），IP地址（NAT模式）为192.168.204.10

2. 最小化安装的CentOS7虚拟机（叫它proxy-server），IP地址（NAT模式）为192.168.204.133，IP地址（仅主机模式）为192.168.50.128

3. Windows7虚拟机（叫它client），IP地址（仅主机模式）为192.168.50.129

4. 首先vnc-server和client的网络是隔离的，现在让proxy-server反向代理vnc-server的noVNC服务，达到的效果是client访问proxy-server就可以访问到vnc-server的noNVC服务。

配置proxy-server

proxy-server上关闭防火墙

setenforce 0
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

proxy-server上安装nginx

yum install -y epel*
yum install -y nginx
systemctl start nginx
systemctl enable nginx

proxy-server上编辑Nginx的配置文件

vim /etc/nginx/nginx.conf

在http区块添加如下内容

map $http_upgrade $connection_upgrade {
    default upgrade;
    ''      close;
}

server {
    listen 8080; #修改监听的端口
    server_name _;
    location / {
        proxy_pass http://192.168.204.10:6080/;  #修改为需要被反向代理的WebSocket的IP和端口号
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection $connection_upgrade;
    }
}

重启nginx服务

systemctl restart nginx

在client上测试

Windows7网卡配置

通过火狐浏览器访问proxy-server仅主机网卡的web服务http://192.168.50.128:8080/vnc.html
可以看到，通过nginx已经成功代理了WebSocket！

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