Docker实战——分布式Websocket服务

# 一、 项目介绍

我们很容易可以使用Spring-boot来搭建一个支持websocket的应用，用来实现基于HTML5的客户端之间进行消息的接收和推送。但是在实际应用的部署时，客户端和应用服务器之间总会用到Nginx或者Apache来做反向代理，来实现负载均衡。

用Nginx举个例子来说，我们使用轮询的方式，将客户端的请求分发到后端3台web应用服务器上（$Server_1$,$Server_2$,$Server_3$）。$Client_1$第一次通过`ws://www.xxx.com/wss`这样一个地址与应用服务器进行握手。Nginx会将请求发送给$Server_1$，$Client_1$会与$Server_1$建立一个websocket的$Session_1$。之后$Client_2$、$Client_3$执行同样的操作。握手请求会被分发到$Server_2$和$Server_3$上，并分别在服务器上创建了各自的websocket会话$Session_2$和$Session_3$。

好的，我们的问题来了。我们的3个客户端的3个websocket会话分别在3台服务器上。且不说如何实现客户端互相通知上下线状态。单说如果系统中需要给其中一个客户端推送一条消息，我们怎么知道这个客户端在哪台服务器上建立了websocket联机呢？

如下的项目中，我们将使用Kafka这样一个分布式消息中间件来解决上面的问题。

项目地址：[点击这里](https://gitee.com/holynyll/dockerWeb)

# 二、需要具备的知识背景

如果想很好的理解本文所涉及到的内容，可能需要读者具备一下知识背景。

- Spring-Boot框架
- Docker
- Zookeeper
- Kafka
- Websocket

# 三、 架构

![](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=59c36c13ab64411d6a0017ac)

我们Nginx来代理3个web应用服务器。3台web应用服务器上部署的web应用实现了打开首页分别创建一个websocket链接，并能够接收自己的上下线信息，通知其他用户自己的上下线状态。以及实现给其他客户端发送消息的功能。

为了解决websocket会话不在同一台服务上的问题。我们来使用Kafka来做消息中间件。Kafka是一个由Zookeeper来调度的，分布式高可用消息中间件。

这里说明一下Kafka的消息消费的原理。本质上Kafka只支持Topic.每个consumer属于一个consumer group;反过来说,每个group中可以有多个consumer.发送到Topic的消息,只会被订阅此Topic的每个group中的一个consumer消费。

我们的web应用服务器上实现了多个消息生产者，产生的消息放在同一`chattopic`topic下，每一个web应用上的消费者为一个组。这样，我们将产生的消息全部放入到一个topic下，3个web应用服务器上的消费者，由于属于不同的消费组，所以每web应用服务器都能获得所有消息。当web应用服务器上的消费者获得一个消息时，通过消息中接收客户端的id，可以判断实际接收的客户端的websocket会话是否在本地，如果不在本地就将消息放弃掉，如果在本地那么就将消息通过session会话推送出去。

# 四、 开发环境搭建

> 建议调试和开发工具使用IDEA。

## 使用Docker搭建Zookeeper和Kafka

该环境的docker-compose.yml文件路径：`/dockerWeb/webapp/docker/dev-zk-kafka/docker-compose.yml`。

其中如下代码，配置了子网。其实可以不用配置子网，并指定服务ip地址。只要我们的zookeeper和kafka的配置文件中，均使用`services`的名称（hostname）即可。

```
networks:
            mynet:
              ipv4_address: 172.18.0.11
```

```
networks:
  mynet:
    driver: bridge
#    enable_ipv6: false
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 172.18.0.0/16
#        - gateway: 172.18.0.1
```

> 注意：
我们需要在开发环境的系统中将hosts文件中添加如下映射
```
127.0.0.1	zookeeper-1
127.0.0.1	zookeeper-2
127.0.0.1	zookeeper-3
127.0.0.1	kafka-1
127.0.0.1	kafka-2
127.0.0.1	kafka-3
```

我们运行如下命令，即可启动开发环境的Zookeeper和Kafka了。

```
docker-compose up
```

启动完毕后，我们可以通过idea的调试工具，调试Spring-boot的启动文件`DockerWebApp.java`。

然后我们在浏览器中访问`http://localhost:8080/`，看到如下界面：

![](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=59c37755ab64411b290018fd)

# 五、正式测试环境

正式测试环境的配置文件路径是`/dockerWeb/webapp/docker/docker-compose.yml`。在项目根目录下运行`mvn clean install`命令后，再到`/dockerWeb/webapp/docker/`下运行`docker-compose up`启动测试环境。

然后我们在浏览器中访问`http://localhost:8080/`，看到如下界面：

![](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=59c37755ab64411b290018fd)

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