这是 Cloudflare 的 Filippo Valsorda 2016年发表在Gopher Academy的一篇文章, 虽然过去两年了,但是依然很有意义。
先前 crypto/tls
太慢而net/http
也很年轻, 所以对于Go web server来说, 通常我们明智的做法把它放在反向代理的后面, 如nginx等,现在不需要了。
在Cloudflare我们最近试验了直接暴漏纯Go的服务作为主机。 Go 1.8的net/http
和 crypto/tls
提供了稳定的、高性能并且灵活的功能。
然后,需要做一些调优的工作,本文我们将展示怎么去调优和使web服务器更稳定。
crypto/tls
2016年了,你不会再运行一个不加密的HTTP Server,所以你需要crypto/tls
。好消息使这个库已经非常快了(我们的测试),目前他的安全攻击追踪也很优秀。
缺省配置是使用Mozilla参考中的中级推荐配置,但是 你仍然应该设置PreferServerCipherSuites
以确保采用更快更安全的密码库, CurvePreferences
避免未优化的曲线。 客户端如果使用CurveP384
算法回导致我们的机器多达1秒的cpu消耗。
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如果你想配置兼容性, 你可以设置MinVersion
和CipherSuites
。
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注意Go的CBC加密套件的实现(上面我们禁用了)很容易收到 Lucky13攻击, 即使Go 1.8实现了部分的处理。
最后需要注意的是, 所有这些建议仅适用 amd64架构因为它可以实现快速的常数级的加密原语(AES-GCM, ChaCha20-Poly1305, P256), 其它架构可能不适合产品级应用。
既然是服务要暴漏带互联网上, 它需要一个公开的可信的证书。通过Let’s Encrypt
很容易申请, 可以使用golang.org/x/crypto/acme/autocert
的GetCertificate
函数。
不要忘了将HTTP重定向到HTTPS, 如果你的客户端是浏览器的话,可以考虑 HSTS。
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你可以使用SSL Labs test检查配置是否正确。
net/http
net/http
包含 HTTP/1.1
和 HTTP/2
。你一定已经熟悉了Handler的开发,所以本文不讨论它。我们讨论服务器端背后的一些场景。
Timeout
超时可能是最容易忽略的危险的场景。你的服务可能在受控网络中幸免于难,但是在互联网上就不会那么幸运了, 特别是(不仅仅)受到恶意攻击。
有一系列的资源需要超时控制。尽管goroutine消耗很少,但文件描述符总是有限的。卡住的连接、不工作的连接甚至恶意断掉的连接不应该消耗它们。
一个超过最大文件符的服务器总是不能接受新的连接, 会报下面的失败:
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一个缺省的 http.Server
, 、就像包文档中的例子http.ListenAndServe
和 http.ListenAndServeTLS
, 没有设置任何超时控制, 你肯定不是你想要的。
在http.Server
有三个参数控制timeout: ReadTimeout
, WriteTimeout
和 IdleTimeout
,你可以显示地设置它们:
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ReadTimeout
的时间范围起自连接备接受,止于请求的body完全读出。在net/http
的实现中它在连接Accept
后通过SetReadDeadline
设置。
ReadTimeout
最大的问题它不允许服务器给客户端更多的时间去请求的body stream。 go 1.8新引入了一个参数ReadHeaderTimeout
,它止于读完请求头。然后一直有一些不清楚的方式去设置读超时,相关的设计讨论可以参考#16100。
WriteTimeout
超时正常起自读完请求头, 止于response写完(也就是ServeHTTP
的生命周期), 通过readRequest
的结尾处的SetWriteDeadline
设置。
然后,当通过HTTPS连接时,SetWriteDeadline
在Accept
后立即设置, 所以它也包含TLS握手的packet的写。讨厌的是,这意味着WriteTimeout
包含http头的读以及第一个字节的等待。
ReadTimeout
和WriteTimeout
是绝对值,无法在Handler中更改它(#16100)。
Go 1.8还新引入了IdleTimeout
参数, 用来限制服务端Keep-Alive
连接在重用前idle的数量。
Go 1.8之前的版本, ReadTimeout
在请求完成后又立即开始滴答(tick),这对Keep-Alive
连接是不合适的: idle time会消耗客户端允许发送请求的时间,导致一些快的客户端会有不期望的超时。
对于不可信的客户端和网络,你应该设置Read
, Write
和 Idle
超时, 这样一个读或者写很慢的客户端不会长时间占用一个连接。
对于go 1.8之前的 HTTP/1.1超时的背景知识, 你可以参考Cloudflare的博客。
HTTP/2
HTTP/2在 Go 1.6+中回自动启用, 只要它满足下面的条件:
- 请求通过
TLS/HTTPS
Server.TLSNextProto
为nil (如果设置一个空的map,则禁止HTTP/2)Server.TLSConfig
已被设置,ListenAndServeTLS
被调用或者下一条Serve
被调用,并且tls.Config.NextProtos
包含h2
(比如[]string{"h2", "http/1.1")
HTTP/2 和 HTTP/1.1有些不同,因为同一个连接同时会服务多个请求,但是Go抽象了统一的超时控制接口。
遗憾的是, Go 1.7中的ReadTimeout
会打断 HTTP/2 连接,它不会为每一个连接重置,而是在连接初次建立时就设置而不会重置,当超时后就会断掉 HTTP/2连接。 Go 1.8 修复了这个问题。
基于此和ReadTimeout
的idle time问题,我强烈建议你尽快升级到1.8。
TCP Keep-Alives
如果你使用ListenAndServe
(与传入net.Listener
给Serve
不同,这个方法使用缺省值提供了零保护措施), 3分钟的TCP Keep-Alive会自动设置,它会让彻底消失的client有机会放弃连接, 我的经验是不要完全相信它, 无论如何也要设置超时。
首先, 3分钟太长了,你可以使用你自己的tcpKeepAliveListener
调整它。、
更重要的是,Keep-Alive
只是保证client还活着,但不会设置连接存活的上限。恶意攻击的客户端会打开非常多的连接,导致你的服务器打开很多文件描述符, 通过未完成的请求, 会导致你的服务拒绝服务。
最后,我的经验是连接往往会导致泄漏,知道超时起作用。
ServeMux
包级别的http.Handle[Func]
(和你的web框架)注册handler到全局的http.DefaultServeMux
, 如果Server.Handler
是nil的话, 你应该避免这样做。
任何你输入的包,不管是直接的还是间接的,都可以访问http.DefaultServeMux
,可能会注册你不期望的route。
例如,包依赖中有任何一个库导入了net/http/pprof
,客户端都能得到你的应用的CPU的profile。 你可以使用net/http/pprof
手工注册。
正确的是, 初始化你自己的http.ServeMux
,把handler注册到它的上面, 设置它为Server.Handler
, 或者设置你自己的web框架为Server.Handler
。
Logging
net/http在调用你的handler之前做了大量的工作, 比如接受连接https://github.com/golang/go/blob/1106512db54fc2736c7a9a67dd553fc9e1fca742/src/net/http/server.go#L2631-L2653, TLS握手等等……
当任何一个步骤出错,它会写一行日志到Server.ErrorLog
。其中一些错误, 比如超时和连接重置, 在互联网上是正常的。你可以连接大部分错误并把它们加入到metric中,这要归功于这个保证:
Each logging operation makes a single call to the Writer’s Write method.
如果在handler中你不想输出堆栈log, 你可以使用panic(nil)
或者使用Go 1.8的panic(http.ErrAbortHandler)
。
Metrics
metric可以帮助你监控打开的文件描述符。Prometheus使用proc
文件系统来帮助你完成这些。
如果你需要调研泄漏问题, 你可以使用Server.ConnState
钩子来得到更多的连接的细节metric。注意,不保持state就没有方式能保持一个正确的StateActive
数量,所以你需要维护一个map[net.Conn]ConnState
。
结论
使用Nginx做Go服务前端的日志一去不复返了, 但是面对互联网你仍然需要做一些额外的防护措施, 可能需要升级到新的Go 1.8版本。
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