Traffic Server网络子系统分析

    Traffic Server设计的思想是将一个大系统划分为若干个小的子系统，每个子系统负责专门的任务或应用。比如，Event子系统负责提供任务调度服务，Net子系统负责提供网络服务。每个子系统抽象为一个Processor，如图1所示。这种高内聚低耦合的设计原则使系统具有更好的重用性，维护性和扩展性。例如，如果hostDBProcessor需要进行DNS解析，可以直接调用dnsProcessor的相关函数，而无需关注DNS解析的细节；dnsProcessor也只需封装DNS请求和解析DNS应答，和网络相关的功能可以调用netProcessor来完成。Event子系统已经在“Traffic Server多线程异步事件处理模型”中说明过了，下面简单介绍一下Net子系统。

图1 Traffic Server子系统划分

Net子系统是一个封装网络API的模块，提供接收和新建TCP和UDP连接以及读写这些连接的接口。Net子系统可以高效地管理大量的连接。使用Net子系统的另一个好处是SM（状态机）不用关心不同操作系统网络API的差异。SM使用Net子系统的全局对象netProcessor来创建新的连接或接收传入的连接。SM创建连接时会获得一个用来处理底层的连接的NetVConnection。使用NetConnection可以获得连接的属性，读写数据等。

netProcessor是Net子系统的核心，提供通用的网络API，如accept、connect等。它通过一个状态机来完成网络I/O。

netProcessor提供的函数：

• start()：启动netProcessor，在main函数中调用。它使用Event Processor的线程来执行函数。

• accept():接收端口上的连接。回调函数NET_EVENT_ACCEPT和EVENT_ERROR，可重入的回调函数NET_EVENT_ACCEPT_SUCCEED和NET_EVENT_ACCEPT_FAILED。返回一个Action，可以用来取消本次accept。

• main_accept():在端口上接收传入的连接。和accept的区别是参数列表是受限的。

• connect_s():为面向连接的I/O打开一个NetVConnection。该函数只有在连接建立之后才返回，是同步调用机制。

• connect_re():为面向连接的I/O打开一个NetVConnection。可重入的回调函数NET_EVENT_OPEN和NET_EVENT_OPEN_FAILED，是异步调用机制。

作为一个Proxy，Traffic Server的一个主要工作是accept来自用户的请求。NetProcessor::accept()和NetProcessor::main_accept()都调用了UnixNetProcessor::accept_internal()函数，而后者的工作是new NetAccept。NetAccept是一个通用的处理正在被接收连接的类，它可以接收来自不同类型的连接，比如一个可阻塞的线程或通过自适应轮询。NetAccept::init_accept()调用eventProcessor.assign_thread(etype)分配一个线程，并调用schedule_every(NetAccept::acceptEvent)来轮询执行。

Traffic Server的另外一个工作是和OS（original server）的通信，NetProcessor::connect_re()调用了UnixNetProcessor::connect_re_internal()，后者new一个UnixNetVConnection，分配一个SocksEntry，调用eventProcessor.schedule_imm(vc, opt->etype)来执行一个VConnection。NetVConnection是一个网络socket的VConnection，是一个网络连接的抽象。而UnixNetVConnection是NetVConnection在类unix系统上的实现。

以上就是Net子系统主要的功能。Traffic Server还在SocketManager类以及ink_sock.cc中对网络API进行了函数封装，比如对EAGAIN、EINTR等情况的处理。