openresty域名动态解析

　工作中使用openresty，使用第三方服务API通过域名访问。但是，域名通过DNS解析出来之后，在openresty是有

配置解析阶段

很多时候我们会在 Nginx 配置文件里配置上一些域名，比如配置我们的上游服务器。

upstream example.com {

    server test.example.com;

}

对于这类域名，Nginx 会在配置解析阶段就将其解析出来，接下来（请求处理过程）使用的都是当时解析得到的 IP。Nginx 核心有一个函数 ngx_parse_url，负责对 url 格式进行分析，包括解析出主机名，端口号以及 URL path 等。针对 IPv4 的情况，它会调用 ngx_parse_inet_url进行具体的解析任务，如果必要，最终它会调用到 ngx_inet_resolve_host进行域名解析，ngx_inet_resolve_host 大多情况下会使用 getaddrinfo 进行解析，最终向 /etc/resolv.conf 下所配置的 DNS server 发起解析请求。

归纳来说这个解析过程有两个特点，一是使用了系统配置的 DNS server；二是解析过程是同步且阻塞的，因此这种解析方式仅在 Nginx 配置解析阶段会被使用。另外这种解析方式的缺点就是只解析一次，所以如果在 Nginx 运行过程中域名解析发生了改变也是无法感知到的，除非手动重启 Nginx 服务。

运行时 DNS resolver

Nginx 核心提供了一套供运行时使用的 DNS 解析机制，它充分契合 Nginx 的事件模型，同样是异步非阻塞的，并且提供了缓存机制。http、stream 和 mail 模块分别提供了配置指令（比如 http 模块提供的 resolver），供我们配置相关 DNS server 地址等信息。

下面这个简单的反向代理配置，就会在进行代理前解析 www.baidu.com 这个域名。

location / {

    set $myupstream www.baidu.com;

    proxy_http_version 1.1;

    proxy_set_header Connection "";

    proxy_pass http://${myupstream}/index.html;

}

注意如果直接在 proxy_pass 指令里写明需要代理的域名（即不使用变量的方式），那么域名解析就会发生在配置解析阶段了，即上面所讲的过程。这其实也是一种实现动态 upstream 的方式。

这套运行时 DNS resolver 其实是一个 DNS client 的角色，由它自己组织查询报文并发送给目标 DNS 服务器，同时支持解析 IPv6 地址（从 1.5.8 开始），支持反向地址解析和 SRV 解析。它把对每个域名的解析抽象为一棵红黑树的节点，包括任何必要的信息。同时这棵红黑树也充当着缓存，查询时会以域名作为 key，如果对应缓存是新鲜的，即会复用缓存，并且会对解析得到的地址顺序进行一定的回转后再提供给上层使用。如果没有缓存或者缓存过期，新的 DNS 请求会被构建并且发送。

当然，很多时候这套运行时的 DNS resolver 也不能完全满足需求：

无法配置主备 DNS 服务器地址，我们在 resolver 指令里配置的地址都会按顺序被轮询到。
无法在 DNS 服务器故障或者网络质量不佳的情况下复用陈旧的缓存，这可能导致上层服务不可用。
每个 Nginx worker 进程独享解析缓存.

运行时 balancer_by_lua_file

使用 OpenResty 做反向代理的传统模式是在配置文件的 upstream{ } 块里书写多个服务器定义集群。这种方式不够灵活，增加服务器必须手动修改配置后重启 OpenResty，会影响正常服务。

OpenResty 的 “balancer_by_lua” 指令让动态负载均衡称为可能，它替代了原生的 hash/ip_hash/least_conn 等算法，不仅可以让自由定制负载均衡策略，还可以随意调整后端服务器的数量，完全超越了 upstream 系列指令，实现了接近商业版 Nginx Plus 的功能。

使用方式

upstream dyn_backend {                          # 动态上游集群
    server 0.0.0.0;                         # 占位用，无实际意义
    balancer_by_lua_file service/proxy/balancer.lua;         # 执行负载均衡的 Lua 代码
    keepalive 10;                          # 需在 balancer 指令之后
}

“balancer_by_lua” 也是一个比较特殊的执行阶段，在这里不能使用 ngx.sleep、ngx.req.* 或 coocket，同时应当尽量避免大计算量操作或磁盘读写，否则会导致阻塞。

动态负载均衡使用的服务器列表通常存储在外部的 Redis 或 MySQL 里，由于不能直接使用 cosocker，所以在 “balancer_by_lua” 里也就不能操作这些服务器。但这并不是什么大问题，完全可以在其他的阶段（例如 access_by_lua、ngx.timer）里访问服务器获取列表、解析域名，然后放在 ngx.ctx 或全局模块里传递过来。

支持版本

This directive was first introduced in the v0.10.0 release.

功能接口

在 “balancer_by_lua” 里除了基本的 ngx.* 功能接口外，主要使用的是库 ngx.balancer，它必须显式加载后才能使用，即：

local balancer - require "ngx.balancer"                             -- 显式加载 ngx.balancer 库

ngx.balancer 提供四个函数：

set_current_peer：设置使用的后端服务器，必须是 IP 地址，不能是域名；
set_timeouts：设置后端的连接和读写超时时间，单位是秒；
set_more_tries：设置连接失败后的重试次数；
get_last_failure：获取上一次连接失败的具体原因。

这几个函数的的用法都很简单，动态负载均衡的重点其实是服务器列表的维护和选择算法，这些工作通常应该在 “balancer_by_lua” 之外完成，ngx.balancer 只是最后的执行者。

下面的代码是 ngx.balancer 的典型用法，使用了固定的服务器列表和随机数来选择后端，实际应用应该替换为动态更新的数据和更有意义的算法：

local servers = {                                                   -- 简单的服务器列表，IP 地址

    {"127.0.0.1", },                                              -- 实际上应该从 Redis

    {"127.0.0.1", },                                              -- 等服务器里动态加载

}

balancer.set_timeouts(, 0.5, 0.5)                                  -- 后端的连接和读写超时时间

balancer.set_more_tries()                                          -- 连接失败后最多在重试  次

local n = math.random(#servers)                                     -- 这里使用随机算法作为示例

local ok, err = balancer.set_current_peer(                          -- 设置使用的后端服务器

                servers[n][], servers[n][])                       -- 使用 IP 地址和端口号

if not ok then                                                      -- 检查是否设置成功

    ngx.log(ngx.ERR, "failed to set peer: ", err)

    return ngx.exit()

end

另一种实现方式是把负载均衡算法的主要计算工作放在 “access_by_lua” 等阶段里完成，这样更加灵活，计算出的后端服务器地址等数据放在 ngx.var 或 ngx.ctx 里传递，“balancer_by_lua” 阶段只需要少量的代码：

local server = ngx.ctx.server                                       -- 之前计算得到的后端服务器

if balancer.get_last_failure() then                                 -- 后端出错，需要重新选择

    server = ...                                                    -- 重新计算后端服务器

end

local ok, err = balancer.set_current_peer(server[1], server[2])     -- 通常无需在计算，直接设置，IP 地址和端口号

动态域名使用

upstream dynamicBackend {

    server 0.0.0.1; # just an invalid address as a place holder

    balancer_by_lua_file 'conf/dynamic_domain/balancer_handle.lua';

    keepalive ; # connection pool

}

location / {
　　　　proxy_connect_timeout 5s;
　　　　proxy_send_timeout 10s;
　　　　proxy_read_timeout 30s;

　　　　#默认值为0：重试次数不受限制
　　　　proxy_next_upstream_tries 2;

　　　　#默认情况下只有GET请求会重试（基于这样的考虑：只有GET请求才是幂等）
　　　　proxy_next_upstream error timeout non_idempotent;

　　　　access_by_lua_file 'conf/access_handle.lua';

　　　　log_by_lua_file 'conf/log_handle.lua';

　　　　proxy_pass $proxy_scheme://dynamicBackend;

}