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XNginx - nginx 集群可視化管理工具

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之前團隊的nginx管理,都是運維同學每次去修改配置文件,然後重啟,非常不方便,一直想找一個可以方便管理nginx集群的工具,翻遍web,未尋到可用之物,於是自己設計開發了一個。

效果預覽

  1. 集群group管理界面

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可以管理group的節點,配置文件,修改後可以一鍵重啟所有節點,且配置文件出錯時會提示錯誤,不會影響線上服務。

2.集群Node節點管理

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3 .集群Node節點日誌查看

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  1. 生成的配置文件預覽

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  1. vhost管理

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設計思路

數據結構:
一個nginxGroup,擁有多個NginxNode,共享同一份配置文件。

分布式架構:Manager節點+agent節點+web管理
每個nginx機器部署一個agent,agent啟動後自動註冊到manager,通過web可以設置agent所屬group,以及管理group的配置文件。

配置文件變更後,manager生成配置文件,分發給存活的agent,檢驗OK後,控制agent重啟nginx。

關鍵技術點

分布式管理

一般分布式可以借助zookeeper等註冊中心來實現,作為java項目,其實使用EurekaServer就可以了:

manager加入eureka依賴:

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    </dependency>

然後在入口程序添加 @EnableEurekaServer

agent 添加註冊配置:

eureka:
    instance:
        prefer-ip-address: true
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://admin:admin@ip:3002/eureka/

manager 節點獲取存活的agent,可以通過EurekaServerContextHolder來獲取註冊的agent,同時可以通過定時任務自動發現新節點。

public class NginxNodeDiscover {

    private static final String AGENT_NAME = "XNGINXAGENT";

    private PeerAwareInstanceRegistry getRegistry() {
        return getServerContext().getRegistry();
    }

    private EurekaServerContext getServerContext() {
        return EurekaServerContextHolder.getInstance().getServerContext();
    }

    @Autowired
    NginxNodeRepository nginxNodeRepository;

    @Scheduled(fixedRate = 60000)
    public void discoverNginxNode() {
        List<String> nodes = getAliveAgents();
        nodes.stream().forEach(node->{
            if(!nginxNodeRepository.findByAgent(node).isPresent()){
                NginxNode nginxNode = new NginxNode();
                nginxNode.setAgent(node);
                nginxNode.setName(node);
                nginxNodeRepository.save(nginxNode);
            }
        });
    }

    public List<String> getAliveAgents() {
        List<String> instances = new ArrayList<>();
        List<Application> sortedApplications = getRegistry().getSortedApplications();
        Optional<Application> targetApp = sortedApplications.stream().filter(a->a.getName().equals(AGENT_NAME)).findFirst();
        if(targetApp.isPresent()){
            Application app = targetApp.get();
            for (InstanceInfo info : app.getInstances()) {
                instances.add(info.getHomePageUrl());
            }
        }
        return instances;
    }
}

RPC調用

manager 需要控制agent,按最簡單的方案,agent提供rest服務,從Eureka獲取地址後直接調用就可以了,另外可以借助feign來方便調用。

定義接口:

public interface NginxAgentManager {

    @RequestLine("GET /nginx/start")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult start() ;

    @RequestLine("GET /nginx/status")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult status() ;

    @RequestLine("GET /nginx/reload")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult reload() ;

    @RequestLine("GET /nginx/stop")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult stop();

    @RequestLine("GET /nginx/testConfiguration")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult testConfiguration();

    @RequestLine("GET /nginx/kill")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult kill() ;

    @RequestLine("GET /nginx/restart")
     RuntimeBuilder.RuntimeResult restart() ;

    @RequestLine("GET /nginx/info")
     NginxInfo info();

    @RequestLine("GET /nginx/os")
     OperationalSystemInfo os() ;

    @RequestLine("GET /nginx/accesslogs/{lines}")
    List<NginxLoggerVM> getAccesslogs(@Param("lines") int lines);

    @RequestLine("GET /nginx/errorlogs/{lines}")
    List<NginxLoggerVM> getErrorLogs(@Param("lines") int lines);

}

agent 實現功能:

@RestController
@RequestMapping("/nginx")
public class NginxResource {

   ...

    @PostMapping("/update")
    @Timed
    public String  update(@RequestBody NginxConf conf){
        if(conf.getSslDirectives()!=null){
            for(SslDirective sslDirective : conf.getSslDirectives()){
                nginxControl.conf(sslDirective.getCommonName(),sslDirective.getContent());
            }
        }
        return updateConfig(conf.getConf());
    }

    @GetMapping("/accesslogs/{lines}")
    @Timed
    public List<NginxLoggerVM> getAccesslogs(@PathVariable Integer lines) {
        return nginxControl.getAccessLogs(lines);
    }


}

manager 調用;

先生成一個Proxy實例,其中nodeurl是agent節點的url地址

    public NginxAgentManager getAgentManager(String nodeUrl){
        return Feign.builder()
            .options(new Request.Options(1000, 3500))
            .retryer(new Retryer.Default(5000, 5000, 3))
            .requestInterceptor(new HeaderRequestInterceptor())
            .encoder(new GsonEncoder())
            .decoder(new GsonDecoder())
            .target(NginxAgentManager.class, nodeUrl);
    }

然後調用就簡單了,比如要啟動group:

public void start(String groupId){
        operateGroup(groupId,((conf, node) -> {
            NginxAgentManager manager = getAgentManager(node.getAgent());

            String result = manager.update(conf);
            if(!result.equals("success")){
                throw new XNginxException("node "+ node.getAgent()+" update config file failed!");
            }

            RuntimeBuilder.RuntimeResult runtimeResult =   manager.start();
            if(!runtimeResult.isSuccess()){
                throw new XNginxException("node "+ node.getAgent()+" start failed,"+runtimeResult.getOutput());
            }
        }));
    }

    public void operateGroup(String groupId,BiConsumer<NginxConf,NginxNode> action){

        List<String> alivedNodes = nodeDiscover.getAliveAgents();
        if(alivedNodes.size() == 0){
            throw new XNginxException("no alived agent!");
        }
        List<NginxNode> nginxNodes = nodeRepository.findAllByGroupId(groupId);
        if(nginxNodes.size() ==0){
            throw new XNginxException("the group has no nginx Nodes!");
        }

        NginxConf conf = nginxConfigService.genConfig(groupId);

        for(NginxNode node : nginxNodes){

            if(!alivedNodes.contains(node.getAgent())){
                continue;
            }

            action.accept(conf, node);
       }
    }

Nginx 配置管理

nginx的核心是各種Directive(指令),最核心的是vhost和Location。

我們先來定義VHOST:

public class VirtualHostDirective implements Directive {

    private Integer port = 80;
    private String aliases;
    private boolean enableSSL;
    private SslDirective sslCertificate;
    private SslDirective sslCertificateKey;
    private List<LocationDirective> locations;

    private String root;
    private  String index;
    private String access_log;
}

其中核心的LocationDirective,設計思路是passAddress存儲location的目標地址,可以是url,也可以是upstream,通過type來區分,同時如果有upstream,則通過proxy來設置負載信息。

public class LocationDirective {

    public static final String PROXY = "PROXY";
    public static final String UWSGI = "UWSGI";
    public static final String FASTCGI = "FASTCGI";
    public static final String COMMON = "STATIC";

    private String path;

    private String type = COMMON;

    private ProxyDirective proxy;

    private List<String> rewrites;

    
    private String advanced;

    private String passAddress;
    
    }
    

再來看ProxyDirective,通過balance來區分是普通的url還是upstream,如果是upstream,servers存儲負載的服務器。

public class ProxyDirective implements Directive {

    public static final String BALANCE_UPSTREAM = "upstream";
    public static final String BALANCE_URL = "url";


    private String name;

    private String strategy;

    /**
     *  Upstream balance type : upsteam,url
     */
    private String balance = BALANCE_UPSTREAM;

    private List<UpstreamDirectiveServer> servers;
    
    }

歷史數據導入

已經有了配置信息,可以通過解析導入系統,解析就是常規的文本解析,這裏不再贅述。

核心思想就是通過匹配大括號,將配置文件分成block,然後通過正則等提取信息,比如下面的代碼拆分出server{...}

private List<String> blocks() {
        List<String> blocks = new ArrayList<>();
        List<String> lines = Arrays.asList(fileContent.split("\n"));

        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
        AtomicInteger currentLine = new AtomicInteger(1);
        Integer indexStart = 0;
        Integer serverStartIndex = 0;
        for (String line : lines) {
            if (line.contains("{")) {
                atomicInteger.getAndIncrement();
                if (line.contains("server")) {
                    indexStart = currentLine.get() - 1;
                    serverStartIndex = atomicInteger.get() - 1;
                }
            } else if (line.contains("}")) {
                atomicInteger.getAndDecrement();
                if (atomicInteger.get() == serverStartIndex) {
                    if (lines.get(indexStart).trim().startsWith("server")) {
                        blocks.add(StringUtils.join(lines.subList(indexStart, currentLine.get()), "\n"));
                    }
                }
            }
            currentLine.getAndIncrement();
        }
        return blocks;
    }

配置文件生成

配置文件生成,一般是通過模板引擎,這裏也不例外,使用了Velocity庫。

    public static StringWriter mergeFileTemplate(String pTemplatePath, Map<String, Object> pDto) {
        if (StringUtils.isEmpty(pTemplatePath)) {
            throw new NullPointerException("????????????");
        }
        StringWriter writer = new StringWriter();
        Template template;
        try {
            template = ve.getTemplate(pTemplatePath);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("????????", e);
        }
        VelocityContext context = VelocityHelper.convertDto2VelocityContext(pDto);
        try {
            template.merge(context, writer);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("????????", e);
        }
        return writer;
    }

定義模板:

#if(${config.user})user ${config.user};#end
#if(${config.workerProcesses}== 0 )
worker_processes auto;
#else
worker_processes  ${config.workerProcesses};
#end
pid        /opt/xnginx/settings/nginx.pid;

events {
    multi_accept off;
    worker_connections ${config.workerConnections};
}

...

生成配置文件;

    public static StringWriter buildNginxConfString(ServerConfig serverConfig, List<VirtualHostDirective> hostDirectiveList, List<ProxyDirective> proxyDirectiveList) {
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("config",serverConfig);
        map.put("upstreams", proxyDirectiveList);
        map.put("hosts",hostDirectiveList);
        return VelocityHelper.mergeFileTemplate(NGINX_CONF_VM, map);
    }

管理web

管理web基於ng-alain框架,typescript+angular mvvm開發起來,和後端沒有本質區別

開發相對簡單,這裏不贅述。

小結

目前只實現了基本的管理功能,後續可根據需要再繼續補充完善,比如支持業務、負責人等信息管理維護。


作者:Jadepeng
出處:jqpeng的技術記事本--http://www.cnblogs.com/xiaoqi
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