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nginx http轉https 在矽谷牛的耕田筆記 Facebook 的最佳解答

2021-08-20 08:00:09 有 38 人按讚

ref: https://engineering.hellofresh.com/ambassador-the-evolution-of-ingress-gateway-at-hellofresh-3889232cab6f

本篇文章是 HelloFresh 這個美國生鮮食材訂購服務想要分享其團隊中 Ingress gateway 的演化史。該團隊過往使用 VM 作為其底層基礎架構來部署應用程式，後來遷移到
kubernetes 改用容器來部署，然而其內部的其他元件並沒有隨者 kubernetes 轉移而一併更新，譬如文章要探討的 Ingress gateway。
因此文章後將探討原先的 Ingress gateway 架構以及相關問題，最後如何將其與 kubernetes 進行整合來解決前述問題。

再使用 kubernetes 之前，團隊使用兩種不同的方式來處理，分別是內部 API Gateway Janus 以及網頁處理的 Entry (基於 Nginx 的 Reverse-Proxy)
團隊遷移到 kubernetes 之後，這兩個服務都想要透過 kubernetes Nginx Ingress 來處理，不過處理的過程中卻遇到一些問題。

1. 一致性: 每個微服務一開始都透過 Ingress 讓外界存取，然而當團隊開始使用 istio 後有些服務就改使用 Istio Ingress-Gateway 來處理，其他想要使用 TCP 的服務則會改使用 AWS ELB 來處理。
2. 延遲性: 因為 API Gateway 的存取節點都是基於 FQDN 的方式來存取，所以每個封包都要經過更多的節點來到達最終目的，這會增加整個封包傳輸時間。

最大的困惱還是第一個一致性的問題，k8s中有太多的方式讓外界可以存取期服務，每個都有自己獨特的設定，監控以及警示。
為了針對這些問題去解決，團隊內部先期構思一下到底什麼是團隊中理想的 Ingress Gateway

1. Reverse Proxy (HTTP) for websites
2. Mixture of an API Gateway
3. Kubernetes native
4. Advanced routing : (headers, methods, path)-based
5. JWT scope validation
6. Reliability features: Rate-limiting, Retries, Circuit breaking
7. Traffic shadowing
8. Interface for extensions
9. Integration with service mesh

後續文章包含了一些內容，如
1. 作者接者談談為什麼不使用 Service Mesh 所提供的 Ingress gateway
2. 到底要自行開發還是購買解決方案?(最後選擇了 Ambassador Edge Stack)
3. 如何透過 Ambassador Edge Stack 來解決團隊問題
4. 透過 Ambassador Edge Stack 後帶來的好處

有興趣的別忘了參閱全文

Tags: nginx http轉https

矽谷牛的耕田筆記

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目前工作內容主要以 DevOps 為主，本身是微軟 Cloud and Datacenter Management MVP，閒暇之餘會透過文章記錄所學，記錄於 https://www.hwchiu.com. 喜歡參加社群活動來學習不同的經驗，藉此增廣見聞目前主要參加的社群是 CNTUG，偶而會參加線上 Meetup ，透過網路的方式分享一些心得，並且錄影分享於 Youtube 上

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By 矽谷牛的耕田筆記

2021-06-14 08:07:47 有 198 人按讚

本篇文章是個經驗談，作者想要聊聊是如何將一個 4vCPU 的VM給調整到可以達到每秒處理 1.2M(120萬)個 JSON Reuqest，本篇文章非常的長，所以會分多天來介紹。

整篇文章探討的是各種 turning 的步驟，來聊聊如何從最初每秒 224k(22萬四千) 給調整到每秒 1.2M 的處理能力。

整個過程分成九大步驟，後面同時標示每個過程後的每秒請求能力
1. Application Optimizations (347k)
2. Speculative Execution Migtigations (446k)
3. Syscall Auditing/Blocking (495k)
4. Disabling iptables/netfilter (603k)
5. Perfect Locality (834k)
6. Interrypt Optimizations (1.06M)
7. The Case of the Nosy Neighbor (1.12M)
8. The Battle Against the Spin Lock (1.15M)
9. This Gost to Twelv (1.20M)

作者強調，上述的過程不一定適合你的應用程式，但是透過這些步驟能夠讓你更佳瞭解應用程式的運作行為，同時也有機會發現一些潛在的瓶頸問題。

環境介紹
1. 團隊使用 Techempower 來進行 JSON Serialization 的測試
2. 使用 libreactor(event-driven框架) 來搭建一個簡單的 API Server
3. HTTP 的解析使用 picohttpparser，同時使用 libclo 來處理 JSON 的編碼
4. 硬體環境
- Server: 4 vCPU, c5n.xlarge AWS VM
- Client: 16 vCPU, c5n.4xlarge AWS VM (clinet太弱會變成瓶頸)
- Network: Server/Client 屬於同一個可用區域(AZ)
5. 軟體環境
- 作業系統: Amazon Linux2 (Kernel 4.14)
- Server: 使用 libreactor (使用不同版本，分別是 Round18 以及 Round20)
- Client: 修改 wrk 這個知名的工具並重新命名為 twrk，詳細差異自己看文章內部，主要都跟顯示有關
6. 實驗方式
- 每個測試跑三次，取中間值
- 256 連線，16 threads，同時每個 thread 都會 pin 到一個固定的 CPU
- 每個實驗都有兩秒的暖機時間來建立連線

Ground Zero
第一個要探討的就是什麼最佳化都還沒有使用前，到底當前應用程式可能的瓶頸在哪裏
首先團隊將該應用程式與其他常見的應用程式或是開發框架比較，譬如 Netty, Nginx, Actix, aspcore 等， libreactor 的效能不錯，有中上水準。

接者作者使用火焰圖(Flame Graphs)來 Profile 該伺服器，作者很好心地將文章中所有的火焰圖都調整了一下，讓所有的 user-space 相關的 function call 都轉成藍色，而剩下跟 kernel 相關都維持紅色。
1. 大部分的時間都在 Kernel 處理
2. 主要是花費在收封包與送封包
3. 應用程式本身主要是分兩大部分，解析 HTTP 的封包以及處理請求與回應。
從上述兩點來看，作者認為目前的應用程式寫得算不錯，因為瓶頸很明顯是卡在 Kernel 端

接下來就正式進入到各種 Turning 的章節探討

Application Optimizations

長話短說:
- 作者基於 libreactor Round18 的框架進行修改，並且所有的修改都已經被合併到 Round20 的版本中，而這些修改主要是實作方面的強化以及整個框架的最佳化。

1. 作者首先透過 htop 觀察運行過程，發現 Server 只有使用 2vCPU 而已(系統有 4vCPU)，因此這是作者進行的第一個修改，讓 Server 使用了 4vCPU，這個簡單調整就讓效能提升 25%

註: 作者特別強調，不要覺得從 2vCPU 變成 4vCPU 效能就可以變成兩倍，主要是1) 沒有使用的 vCPU 還有很多其他的工作要處理，因此不是完全都送給你應用程式處理。2)基於 hypter-thread vCPU 的架構，環境只有兩個真正的 CPU 而是透過邏輯的方式產生四個抽象的 CPU，所以全用一定會變快，但是基於很多資源還是要競爭與共用，數字不是單純翻倍

2. 作者自己的應用程式本身使用 gcc 建置時有使用 "-o3" 的方式來最佳化處理，然而框架本身卻沒有使用 "-o3" 的方式來弄，因此作者也針對這個部分來處理，讓建制框架時能夠使用 -o3
3. 從實作方面來看，作者觀察到 libreactor 1.0 版本使用的是 read/write 這兩個常見的方式來處理封包的送收，作者將其修改成 recv/send 整個效能就提升了將近 10%。

註: write(針對 FD，更全面廣泛的用法) 與 send(針對 Socket，更針對的用法) 使用上差異不大，但是 write 於底層 Kernel 最終還是會呼叫到 send 來處理，所以基本上可以理解就是在沒有特別參數需求時，可以直接跳過幾個 kernel function 來達到加速的效果。

write kernel 內的走向: sys_write -> vfs_write -> __vfs_write -> sock_write_iter -> sock_sendmsg

send kernel 內的走向: sendto -> sock_sendmsg

4. 作者觀察到火焰圖中有一些 pthread 相關的資料，進而發現 libreactor 會創造一個 thread pool 來處理非同步的 DNS 名稱解析問題。對於一個 HTTP Client 來說，如果今天要發送請求到多個不同的 domain，而每個 domain 都會需要進行一個 blocking 的解析過程，透過這種方式可以減少 DNS 解析造成的 blocking 問題。然而對於 HTTP Server 來說，這個使用情境帶來的效益似乎就稍微低了些，畢竟 Server 只有 Bind Socket 之前可能會需要去解析一次 DNS 而已。
大部分的情境下， thread pool 都是應用程式初期會去創造而接者就不太會管她，但是對於錙銖必較的效能除錯人來說，任何能夠調整的部分都可能是個值得探討的地方。
作者透過修改 Server 端(準確來說是 libreactor 框架內的程式碼)關於 Thread Pool 的一些用法，成長的讓整個效能提升了 2~3%

結論來說，透過上述四個概念來提升的程式碼效能。
1. vCPU 盡量使用: 25%-27%
2. 使用 gcc -O3 來建置框架的程式碼: 5%-10%
3. 使用 march=native 等參數來建置最後的 server 應用程式: 5%-10%
4. 使用 send/recv 而非 write/read: 5%-10%
5. 修改 pthread 的用法: 2%-3%

註: 作者強調每個最佳化的結果並非是單純累積的概念，反而還會有互補的效果。
可能前述的操作實際上也會讓後續的操作達到更好的效果，
譬如如果先跑 vCPU 的調整，效能大概提升 25%，但是如果先執行別的最佳化過程，最後再來調整 vCPU，就可以達到 40% 的效果，主要是 CPU 可以共有效率的去執行程式。

最後，這個部分讓整個處理封包能力從 224k 提升了 55% 到 347k (req/s)。
從火焰圖來看，整個 user-space 的範圍縮小許多，同時 send/recv 的處理也有使得整體的高度下降一點點(大概四格..)

為了避免文章過長，本篇文章就探討第一個最佳化的過程，剩下的就敬請期待後續!

https://talawah.io/blog/extreme-http-performance-tuning-one-point-two-million/

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在这篇文章中，我们将研究如何在Nginx中将Web流量从HTTP重定向到安全的HTTPS。HTTP消息头，以明文的字符串格式传送，而HTTPS使用SSL/TLS对客户机和服务器 ...

#72. Nginx下SSL强制跳转https的方法（100%可用） - 小伟博客

在上一篇文章Linux下Nginx开启SSL加密连接的方法（阿里云免费证书） ... 并不会以https的形式去访问，直接输入网址，访问方式是默认的http(明文传输 ...

#73. nginx代理node.js服务器http路由强制跳转https - 一介布衣

nginx 配置https反向代理. 首先你要有https证书. https不是一种新的协议，只是http的通信接口部分使用了ssl和 ...

#74. nginx如何将http访问的网站改成https访问

nginxhttp转https原理，目录1.背景2.预备知识https：证书体系：3.操作过程3.1证书生成3.2nginx配置3.3浏览器访问1.背景我有个用于数据展示的网站 ...

#75. Nginx环境下几种的强制http转https设置方法

希望有需要的朋友能成功为自己的站点安装SSL证书。在这里为大家分享几种Nginx环境下强制http转https设置方法。一、请先找准Nginx配置文件的位置：

#76. nginx如何将http访问的网站改成https访问 - 脚本之

我有个用于数据展示的网站使用nginx对外提供http访问，另外一个系统用超链接的方式跳转到我的网站提供给终端用户访问。后来对方说他们的站点是https访问的 ...

#77. http转https的方法（基于Vultr VPS Nginx环境）

我们在使用Vultr VPS的时候总会遇到一些问题，有用户在使用的时候问怎样把http转https?下面小编就和大家说说基于Nginx环境http转https的几种方法。

#78. Nginx配置HTTP跳转HTTPS方法 - 那片云

现如今网站都使用HTTPS，但是原来80端口HTTP也还一直开着，需要把HTTP跳转HTTPS来访问！网上看了很多方法，那么最优雅的Nginx配置HTTP跳转HTTPS方法是 ...

#79. Nginx强制跳转HTTPS - 知乎专栏

默认情况下，HTTP是可以访问的，现在请您打开您的域名配置文件。 rewrite ^(.*)$ https://$host$1 permanent;. 将跳转代码加至listen 80 后.

#80. Nginx配置同一个域名同时支持http与https两种方式访问实现

但是我的nginx/1.10.0好像跑不起来，也许不支持这种写法吧... 下面是基于http转https的完整配置：. server. {.

#81. Nginx 学习笔记(4) - 自动跳转https 或www

比较稳妥的做法是，重定向HTTP 请求至HTTPS，降低内容不安全的风险。这是服务器端跳转。 server { ... listen 80; server_name yourdomain.com; return ...

#82. Nginx 配置301 实现强制https 和域名跳转 - 孤鸿的天空

博客现在用nginx 部署，只需要修改配置，实现两个功能：. http 跳转到https; www 域名跳转到非www 域名. 1. 配置目标域名. 首先 ...

#83. nginx 80埠重定向到443埠 - 程式前沿

一、按照如下格式修改nginx.conf 配置檔案，80埠會自動轉給443埠，這樣就強制使用SSL證書加密了。訪問http的時候會自動跳轉到https上面。 server { listen ...

#84. Nginx 301永久重定向配置以及自动跳转https配置方法 - 沃通 ...

name=leixue，已经不仅仅是将http 换成https 了，而是后面的GET 参数也被重复了一遍，所以也就导致了最后的301 重定向跳转失败和错误了。二、Nginx 301 ...

#85. 解决Nginx中强制跳转HTTPS访问出现的太多重定向错误

解决Nginx中强制跳转HTTPS访问出现的太多重定向错误 ... 在服务端配置SSL证书，也就是说腾讯云CDN以HTTP回源，所以服务器接收到的信息就是HTTP请求， ...

#86. beego项目部署到nginx（含http转https） - 术之多

beego项目部署到nginx（含http转https）. 之前的程序部署到服务器采用的直接部署，比较方便，现在把它部署到nginx，以便后续的反向代理和负载均衡， ...

#87. nginx环境配置https后，网站http跳转至https返回302解决办法

nginx 网站设置https后出现302跳转解决办法 nginx环境下配置好https后，为了提升网站用户体验及优化，在nginx配置文件中添加了http跳转到https配置信息，结果http链接 ...

#88. NGINX 非443端口http跳转https - 孤岛

关于Nginx这个web服务器软件在NAS上配置非443端口访问时候跳转https ... 添加上面代码就行https端口为9443这样就不会出现访问http出现错误的问题 ...

#89. Nginx HTTP 跳转至HTTPS - 花卷不好吃丶

Nginx HTTP 跳转至HTTPS. November 18, 2019 • Nginx. 在配置博客的时候有个需求就是让所有的http 请求重定向到https。在这个全民https 的时代这个配置还是很有必要的 ...

#90. nginx 访问http强制跳转https - 软件技术- 亿速云

nginx 访问http强制跳转https ... root /home/zrj/www/zhangrenjie_test; index index.php index.html; #这里强制跳转到https rewrite ^(.

#91. Nginx下利用rewrite实现强制跳转https - DNS服务器IP地址-域名 ...

项目前期使用http，后期为了安全方面的考虑，启用了https。项目架构：前端使用nginx作为多个tomcat实例的反向代理和负载均衡。实际上只需要在nginx上 ...

#92. http 强制跳转到https，主域名跳转至带www 的二级域名

Nginx 配置https 后，http 强制跳转到https，主域名跳转至带www 的二级域名. 2019-10-24. nginx. 阅读量：111次 | 字数：763 | 阅读时长：大约3分钟.

#93. nginx 环境配置不带www 跳转到带www，http 跳转到https - 瞭月

为了更好的SEO，我们需要将不带www 的主域名301 跳转到带www 的二级域名。在nginx 下，如何配置不带www 跳转到带www，http 跳转https？比如用户访问 ...

#94. 配置Nginx网站https访问、http共存访问、http强制跳转到https

配置Nginx网站https访问、http共存访问、http强制跳转到https，程序员大本营，技术文章内容聚合第一站。

#95. Nginx配置HTTPS域名跳转到www开头域名 - ACGIST

常见的是把80端口（HTTP）跳转到443端口（HTTPS），但是最近想把`acgist.com`域名重定向到`www.acgist.com`上面，如下配置：```server{listen80 ...

#96. nginx http强转https - 静安的博客

重点记录下，如何在nginx中进行配置，达到http强转https的效果。如何配置https就不在赘述。网上一搜大部分都是. if ($scheme = http ) { return 301 ...

#97. Nginx配置Http跳转到Https - 乔大海个人网站

Nginx 配置Http跳转到Https，需要修改Nginx.conf配置文件： server { listen 443; server_name www.qiaodahai.com; ssl on; ssl_certificate ca.pem; ...

#98. 关于Nginx 配置HTTP 跳转非443 端口HTTPS 的问题 - V2EX

NGINX - @jinliming2 - 如果正常的，80 端口HTTP 跳转HTTPS，那么直接在server listen 80 下写return 301 https://$host$request\_uri; 就行但是，

#99. nginx http转https-技术分享 - 码神部落

文章链接：. nginx http转https. https://www.cnblogs.com/liuqiang88/p/9019900.html. 备注：. 推荐使用方式1，但是在文章中的方式1有错误的地方， ...

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