CN114866457B - 一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法、系统及设备，根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发。上述方案使Nginx配置文件通过结构化数据进行WEB控制管理，并提供RESTful API，无需进行Nginx reload即实现了动态路由转发。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法、系统及设备。
背景技术
现有技术中，企业对外提供的WEB(Nginx)服务器是通过人工配置路由转发规则后才能进行路由转发代理访问。但随着业务数量的直线增长，Nginx路由转发配置也越来越多，导致相应的路由转发规则需要大量人工进行配置并重新加载使其生效，不但操作繁琐、容易出错，且维护成本高。
发明内容
为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法、系统及设备，基于Python+Vue技术实现了路由转发信息的发布功能，基于Nginx+lua技术实现了动态路由转发功能，而且无需进行Nginx重新加载。
本申请提供了一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法，所述方法包括：
根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；
当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发。
优选的，所述根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息包括：基于网络拓扑结构生成网络拓扑配置信息，包括证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息；
将所述证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息的关联信息作为路由转发信息。
进一步地，所述基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中包括：
将路由转发信息通过Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，并将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息；
其中，所述动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表。
优选的，所述根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新包括：
获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。
优选的，所述利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发包括：
当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；
将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发系统，包括：
配置模块，用于根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
路由信息发布模块，用于基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
处理模块，用于将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；
路由信息转发模块，用于当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发。
优选的，所述路由信息发布模块包括：
整理单元，用于将路由转发信息通过Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，并将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息；其中，所述动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表；
更新单元，用于获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。
优选的，所述路由信息转发模块包括：
缓存读取单元，用于当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；
数据处理单元，用于将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
解析转发单元，用于当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发设备，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
本发明的有益效果体现在：
本发明提供的一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法、系统及设备，根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发，在此期间无需重新加载nginx，这样真正实现了Nginx高性能动态路由转发。
通过本发明提供的技术方案，使Nginx配置文件通过结构化数据进行WEB控制管理，并提供RESTful API，即使发布路由控制管理系统及Redis缓存宕机也不会影响Nginx的正常运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明提供的基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法流程图；
图2为本发明提供的一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1：本发明具体实施方式提供一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法，本发明主要基于Python+Vue技术实现了路由转发策略的发布功能，基于Nginx+lua技术实现了动态路由转发功能。其中，Nginx+lua技术具体是指将Nginx和Ngx_lua相结合，Ngx_Lua是他人用于实现Nginx+lua的方法(Ngx_Lua来源https://github.com/openresty/lua-nginx-module)，而本发明在此基础上实现动态路由转发。如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：
S101根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
S102基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
S103将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；S104当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发。
步骤S101中，所述根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息包括：基于网络拓扑结构生成网络拓扑配置信息，包括证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息；将所述证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息的关联信息作为路由转发信息。
路由转发信息(host->service->upstream->server)：
1、域名关联应用名
2、应用名关联虚拟服务组
3、虚拟服务组关联后端服务器
步骤S102中，基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中包括：
首先，将路由转发信息通过Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，其中所述动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表；这些表之间相互关联。
其次，将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息.
步骤S102中，根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新包括：
获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。到这里就完成了路由发布功能。
接下来对应步骤S103，当启动Nginx进程后，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息，然后将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并刷新到Nginx的ngx.shared.dict缓存，这样保证了nginx reload后，路由转发信息不会丢失，而且以上操作全异步并不会阻塞用户的请求。
步骤S104中，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发包括：
当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
实施例2：基于同一技术构思，本发明实施例2还提供一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发系统，其特征在于，包括：
配置模块，用于根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
路由信息发布模块，用于基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
处理模块，用于将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；
路由信息转发模块，用于当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发。
其中，路由信息发布模块包括：
整理单元，用于将路由转发信息通过Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，并将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息；其中，所述动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表；
更新单元，用于获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。
路由信息转发模块包括：
缓存读取单元，用于当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；
数据处理单元，用于将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
解析转发单元，用于当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
此外，本发明具体实施方式中还提供了一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发设备205，如图2所示，包括处理器201、输入设备202、输出设备203和存储器204，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如实施例1一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (5)
1.一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息通过所述Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，并将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息；
其中，所述根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息包括：基于网络拓扑结构生成网络拓扑配置信息，包括证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息；
将所述证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息的关联信息作为路由转发信息；
动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表；
并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；
当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发；
其中，所述利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginxworker中lrucache缓存后进行路由转发包括：
当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；
将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新包括：
获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。
3.一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发系统，其特征在于，包括：
配置模块，用于根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息；
其中，所述根据预先获取的网络拓扑配置信息定义路由转发信息包括：基于网络拓扑结构生成网络拓扑配置信息，包括证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息；
将所述证书信息、域名、路由规则、应用信息、后端地址及端口信息的关联信息作为路由转发信息；
路由信息发布模块，用于基于Python+Vue技术进行路由发布，将路由转发信息录入Redis缓存中，并根据录入信息的实时变化对Redis缓存的路由转发信息进行更新；
处理模块，用于将lua语言嵌入Nginx服务器中形成Ngx_Lua脚本，使其支持lua语言开_发基于Nginx服务器下的业务逻辑，在Ngx_Lua脚本的timer.at定时器中读取Redis缓存，将路由转发信息同步至shared.dict共享缓存中；
路由信息转发模块，用于当用户访问应用时，利用Nginx技术将shared.dict共享缓存的路由转发信息缓存到nginx worker中lrucache缓存后进行路由转发；
其中，所述路由信息发布模块包括：
整理单元，用于将路由转发信息通过Python+Vue技术存储到MySQL数据库，形成多个相互关联的路由转发表，并将各个路由转发表同步到Redis缓存中，获得录入Redis缓存的路由转发信息；其中，动态路由转发表涉及的表名包括：SSL证书表、域名表、路由规则表、应用列表、后端组表；
所述路由信息转发模块包括：
缓存读取单元，用于当启动Nginx进程后，Ngx_Lua唤醒一个协程用于执行用户请求，通过Nginx+lua技术的timer.at定时器，定时读取Redis缓存设定的路由转发信息；
数据处理单元，用于将获取到的路由转发信息重新进行数据组装，并同步到Nginx的ngx.shared.dict共享缓存；
解析转发单元，用于当用户访问应用时，Nginx根据ngx.shared.dict共享缓存的路由转发信息进行解析，并将经过解析后的信息缓存到nginx worker的lrucache缓存中，再进行路由转发。
4.根据权利要求3述的系统，其特征在于，所述路由信息发布模块还包括：
更新单元，用于获取Redis缓存的路由转发信息；所述路由转发信息根据网络拓扑配置信息进行定义，所述网络拓扑配置信息根据网络拓扑生成；
当所述网络拓扑变化引起网络拓扑配置信息发生相应改变时，根据网络拓扑配置信息，对所述路由转发表包含的路由转发信息进行更新。
5.一种基于Nginx与Lua的高性能动态路由转发设备，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1或2所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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