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使用C++实现FastCGI与nginx协同工作

nanshan 2024-11-17 14:12 14 浏览 0 评论

相比于CGI，FastCGI使用持久的进程保持与Web服务器的通讯，可以获得更高的性能。目前主流的Web服务器都支持FastCGI。FastCGI定义了一个简单的协议，将CGI的内容包容进去，使得理解CGI之后，编写FastCGI就简单了。



本文实例架构与效果展示

本实例使用C/C++语言，不使用任何第三方库，完全基于socket编写一个tcp服务程序，用来演示与nginx的通讯（接受连接、处理请求、发送响应、结束会话）。详细如下：

  • FastCGI：使用gcc编译，运行在VirtualBox的Ubuntu虚拟机
  • nginx：使用的是运行在windows下的nginx-1.19.2
  • 浏览器：使用的Chrome
  • url ：使用的gitbash附带的，版本是curl 8.9.1
  • tcpdump ：基于ubuntu下自带抓包命令行工具

本实例完成之后的效果如下：




FastCGI与Web服务器的通讯协议

这在里，FastCGI作为服务端，Nginx作为客户端。



当Nginx收到浏览器请求后，识别出应该访问FastCGI，Nginx会创建（或使用已经存在的）与FastCGI的TCP链接，发送包含BEGIN（会话开始）、PARAM（会话参数，含HTTP头、GET方法参数等）、STDIN（通常是HTTP的POST方法数据内容）内容的请求报文。FastCGI要确保完整接受所有请求数据，然后再处理给出响应，响应内容包括STDOU（输出部分HTTP头信息与HTTP消息体内容），END（告知会话结束）。回应中使用的报文需要要与请求给出的报文序号一致。每个报文格式为头+体。头都是8个字节，并要求体也按8字节对齐，内部不够时要对齐，在末尾填充0。头如下，体直接按5、6字节的short类型长度跟着。

1

2

3

4

5

6

7

8

版本

指令

编号

长度

对齐

保留

常用指令有这些：

1

BEGIN

4

PARAM

5

STDIN

6

STDOUT

7

END

Nginx如何配置FastCGI

nginx内置了FastCGI的支持，直接使用如下配置，就可以将匹配的url请求路由到对应的fastcgi服务去。

location /fcgi/{
  fastcgi_pass 192.168.99.106:9000; 
  include fastcgi_params;
}

C/C++基于socket写一个FastCGi

详细代码参考gitee。这里列出重要部分。

  • 确保报文要收完
  • 确保内容不够8字节要对齐
  • 确保发送END指令




报文跟踪

FastCGI的资料并不完整，本文通过查看相关库文件搜索而来，中间有遇到一些问题，导致通讯不顺畅。主要办法是通过tcpdump对比报文而来的。这里的示例代码也给了很多日志，对比可看到问题。例如：

  1. 收完BEGIN，还需要接受一个包体，否则无法
  2. 收完PARAM，未收STDIN，直接回复，nginx的反应不稳定



参考资料

  1. CGI https://tools.ietf.org/html/rfc3875
  2. Gitee https://gitee.com/wapuboy/learning-programming-with-gauss/blob/master/code/c++/src/fastcgi.cpp

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