exec go 重启_无停机优雅重启 Go 程序
什么是優(yōu)雅重啟
在不停機(jī)的情況下，就地部署一個(gè)應(yīng)用程序的新版本或者修改其配置的能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軟件系統(tǒng)的標(biāo)配。這篇文章討論優(yōu)雅重啟一個(gè)應(yīng)用的不同方法，并且提供一個(gè)功能獨(dú)立的案例來深挖實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。如果你不熟悉 Teleport 話，Teleport 是我們使用 Golang 針對(duì)彈性架構(gòu)設(shè)計(jì)的
SO_REUSEPORT vs 復(fù)制套接字的背景
為了推進(jìn) Teleport 高可用的工作，我們最近花了些時(shí)間研究如何優(yōu)雅重啟 Teleport 的 TLS 和 SSH 的端口監(jiān)聽器
Marek Majkowski 在他的博客文章你可以在套接字上設(shè)置 SO_REUSEPORT ，從而讓多個(gè)進(jìn)程能夠被綁定到同一個(gè)端口上。利用這個(gè)方法，你會(huì)有多個(gè)接受隊(duì)列向多個(gè)進(jìn)程提供數(shù)據(jù)。
復(fù)制套接字，并把它以文件的形式傳送給一個(gè)子進(jìn)程，然后在新的進(jìn)程中重新創(chuàng)建這個(gè)套接字。使用這種方法，你將有一個(gè)接受隊(duì)列向多個(gè)進(jìn)程提供數(shù)據(jù)。]
在我們初期的討論中，我們了解到幾個(gè)關(guān)于 SO_REUSEPORT 的問題。我們的一個(gè)工程師之前使用這個(gè)方法，并且注意到由于其多個(gè)接受隊(duì)列，有時(shí)候會(huì)丟棄掛起的 TCP 連接。除此之外，當(dāng)我們進(jìn)行這些討論的時(shí)候，Go 并沒有很好地支持在一個(gè) net.Listener 上設(shè)置 SO_REUSEPORT。然而，在過去的幾天中，在這個(gè)問題上有了進(jìn)展，看起來像
第二種方法也很吸引人，因?yàn)樗暮唵涡砸约按蠖鄶?shù)開發(fā)人員熟悉的傳統(tǒng)Unix 的 fork/exec 產(chǎn)生模型，即將所有打開文件傳遞給子進(jìn)程的約定。需要注意的一點(diǎn)，os/exec 包實(shí)際上不贊同這種用法。主要是出于安全上的考量，它只傳遞 stdin , stdout 和 stderr 給子進(jìn)程。然而， os 包確實(shí)提供較低級(jí)的原語，可用于將文件傳遞給子程序，這就是我們想做的。
使用信號(hào)切換套接字進(jìn)程所有者
在我們看源碼之前，了解一些這個(gè)方法如何工作的細(xì)節(jié)是值得的。
啟動(dòng)一個(gè)全新的 Teleport 程序后，該進(jìn)程會(huì)在綁定的端口上創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽套接字接受所有入站流量。對(duì)于 Teleport,入口流量就是 LTS 和 SSH 流量。我們添加了一個(gè)處理
應(yīng)該注意的是，當(dāng)一個(gè)套接字被復(fù)制時(shí)，入棧流量會(huì)在兩個(gè)套接字之間以輪詢的方式進(jìn)行負(fù)載均衡。如下圖所示，這就意味著有一段時(shí)間，兩個(gè) Teleport 進(jìn)程都會(huì)接受新的連接。
父進(jìn)程的關(guān)閉是相同的事情，但是反過來做。一旦 Teleport 進(jìn)程接受到 SIGOUIT 信號(hào)，他會(huì)開始關(guān)閉這個(gè)進(jìn)程，停止接受新的連接，等待所有的現(xiàn)有連接斷開或是超時(shí)發(fā)生。一旦入站流量被清空，這個(gè)瀕死進(jìn)程就會(huì)關(guān)閉它的監(jiān)聽套接字并且退出。這種情況下，新的進(jìn)程會(huì)接管內(nèi)核發(fā)送過來的所有請(qǐng)求。
優(yōu)雅重啟演練
我們基于上面的方法寫了一個(gè)簡單的程序，你可以自己嘗試使用一下。源代碼在文章的最后，你可以按照以下步驟嘗試這個(gè)例子。
首先，編譯和啟動(dòng)程序。
$ go build restart.go
$ ./restart &
[1] 95147
$ Created listener file descriptor for :8080.
$ curl http://localhost:8080/hello
Hello from 95147!
將 USR2 信號(hào)發(fā)送給初始進(jìn)程。現(xiàn)在，當(dāng)你訪問這個(gè) HTTP 入口的時(shí)候，他會(huì)返回兩個(gè)不同的進(jìn)程的 PID。
$ kill -SIGUSR2 95147
user defined signal 2 signal received.
Forked child 95170.
$ Imported listener file descriptor for :8080.
$ curl http://localhost:8080/hello
Hello from 95170!
$ curl http://localhost:8080/hello
Hello from 95147!
殺死初始進(jìn)程后，你將只會(huì)從新的進(jìn)程中獲得返回。
$ kill -SIGTERM 95147
signal: killed
[1]+ Exit 1 go run restart.go
$ curl http://localhost:8080/hello
Hello from 95170!
$ curl http://localhost:8080/hello
Hello from 95170!
最后殺死新進(jìn)程，訪問將會(huì)被拒絕。
$ kill -SIGTERM 95170
$ curl http://localhost:8080/hello
curl: (7) Failed to connect to localhost port 8080: Connection refused
總結(jié)和示例源代碼
像你看到，一旦你了解了他是如何工作的，增加優(yōu)雅重啟功能到 Go 寫的服務(wù)中是相當(dāng)簡單的事情，并且有效地提高服務(wù)使用者的用戶體驗(yàn)。如果你想在 Teleport 中看到這一點(diǎn)，我們邀請(qǐng)你瞧瞧我們的參考
package main
import (
"context"
"encoding/json"
"flag"
"fmt"
"net"
"net/http"
"os"
"os/signal"
"path/filepath"
"syscall"
"time"
)
type listener struct {
Addr string `json:"addr"`
FD int `json:"fd"`
Filename string `json:"filename"`
}
func importListener(addr string) (net.Listener, error) {
// 從環(huán)境變量中抽離出被編碼的 listener 的元數(shù)據(jù)。
listenerEnv := os.Getenv("LISTENER")
if listenerEnv == "" {
return nil, fmt.Errorf("unable to find LISTENER environment variable")
}
// 解碼 listener 的元數(shù)據(jù)。
var l listener
err := json.Unmarshal([]byte(listenerEnv), &l)
if err != nil {
return nil, err
}
if l.Addr != addr {
return nil, fmt.Errorf("unable to find listener for %v", addr)
}
// 文件已經(jīng)被傳入到這個(gè)進(jìn)程中，從元數(shù)據(jù)中抽離文件描述符和名字，為 listener 重建/發(fā)現(xiàn) *os.file
listenerFile := os.NewFile(uintptr(l.FD), l.Filename)
if listenerFile == nil {
return nil, fmt.Errorf("unable to create listener file: %v", err)
}
defer listenerFile.Close()
// Create a net.Listener from the *os.File.
ln, err := net.FileListener(listenerFile)
if err != nil {
return nil, err
}
return ln, nil
}
func createListener(addr string) (net.Listener, error) {
ln, err := net.Listen("tcp", addr)
if err != nil {
return nil, err
}
return ln, nil
}
func createOrImportListener(addr string) (net.Listener, error) {
// 嘗試為地址導(dǎo)入一個(gè) listener, 如果導(dǎo)入成功，則使用。
ln, err := importListener(addr)
if err == nil {
fmt.Printf("Imported listener file descriptor for %v.\n", addr)
return ln, nil
}
// 沒有 listener 被導(dǎo)入，這就意味著進(jìn)程必須自己創(chuàng)建一個(gè)。
ln, err = createListener(addr)
if err != nil {
return nil, err
}
fmt.Printf("Created listener file descriptor for %v.\n", addr)
return ln, nil
}
func getListenerFile(ln net.Listener) (*os.File, error) {
switch t := ln.(type) {
case *net.TCPListener:
return t.File()
case *net.UnixListener:
return t.File()
}
return nil, fmt.Errorf("unsupported listener: %T", ln)
}
func forkChild(addr string, ln net.Listener) (*os.Process, error) {
// 從 listener 中獲取文件描述符，在環(huán)境變量編碼在傳遞給這個(gè)子進(jìn)程的元數(shù)據(jù)。
lnFile, err := getListenerFile(ln)
if err != nil {
return nil, err
}
defer lnFile.Close()
l := listener{
Addr: addr,
FD: 3,
Filename: lnFile.Name(),
}
listenerEnv, err := json.Marshal(l)
if err != nil {
return nil, err
}
// 將 stdin, stdout, stderr 和 listener 傳入子進(jìn)程。
// 譯注: 以上四個(gè)文件描述符分別為 0,1,2,3
files := []*os.File{
os.Stdin,
os.Stdout,
os.Stderr,
lnFile,
}
// 獲取當(dāng)前環(huán)境變量，并且傳入子進(jìn)程。
environment := append(os.Environ(), "LISTENER="+string(listenerEnv))
// 獲取當(dāng)前進(jìn)程名和工作目錄
execName, err := os.Executable()
if err != nil {
return nil, err
}
execDir := filepath.Dir(execName)
// 生成子進(jìn)程
p, err := os.StartProcess(execName, []string{execName}, &os.ProcAttr{
Dir: execDir,
Env: environment,
Files: files,
Sys: &syscall.SysProcAttr{},
})
if err != nil {
return nil, err
}
return p, nil
}
func waitForSignals(addr string, ln net.Listener, server *http.Server) error {
signalCh := make(chan os.Signal, 1024)
signal.Notify(signalCh, syscall.SIGHUP, syscall.SIGUSR2, syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT)
for {
select {
case s :=
fmt.Printf("%v signal received.\n", s)
switch s {
case syscall.SIGHUP:
// Fork 一個(gè)子進(jìn)程。
p, err := forkChild(addr, ln)
if err != nil {
fmt.Printf("Unable to fork child: %v.\n", err)
continue
}
fmt.Printf("Forked child %v.\n", p.Pid)
// 創(chuàng)建一個(gè)在 5 秒鐘過去的 Context, 使用這個(gè)超時(shí)定時(shí)器關(guān)閉。
ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
defer cancel()
// 返回關(guān)閉過程中發(fā)生的任何錯(cuò)誤。
return server.Shutdown(ctx)
case syscall.SIGUSR2:
// Fork 一個(gè)子進(jìn)程。
p, err := forkChild(addr, ln)
if err != nil {
fmt.Printf("Unable to fork child: %v.\n", err)
continue
}
// 輸出被 fork 的子進(jìn)程的 PID，并等待更多的信號(hào)。
fmt.Printf("Forked child %v.\n", p.Pid)
case syscall.SIGINT, syscall.SIGQUIT:
// 創(chuàng)建一個(gè)在 5 秒鐘過去的 Context, 使用這個(gè)超時(shí)定時(shí)器關(guān)閉。
ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
defer cancel()
// 返回關(guān)閉過程中發(fā)生的任何錯(cuò)誤。
return server.Shutdown(ctx)
}
}
}
}
func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "Hello from %v!\n", os.Getpid())
}
func startServer(addr string, ln net.Listener) *http.Server {
http.HandleFunc("/hello", handler)
httpServer := &http.Server{
Addr: addr,
}
go httpServer.Serve(ln)
return httpServer
}
func main() {
// Parse command line flags for the address to listen on.
var addr string
flag.StringVar(&addr, "addr", ":8080", "Address to listen on.")
// Create (or import) a net.Listener and start a goroutine that runs
// a HTTP server on that net.Listener.
ln, err := createOrImportListener(addr)
if err != nil {
fmt.Printf("Unable to create or import a listener: %v.\n", err)
os.Exit(1)
}
server := startServer(addr, ln)
// 等待復(fù)制或結(jié)束的信號(hào)
err = waitForSignals(addr, ln, server)
if err != nil {
fmt.Printf("Exiting: %v\n", err)
return
}
fmt.Printf("Exiting.\n")
}
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的exec go 重启_无停机优雅重启 Go 程序的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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