[系统运维]常见HTTP错误码模拟

最近发现部分同学虽然知道HTTP错误码，但对产生的具体原因并不清楚，所以我打算对比较常见的错误码进行模拟，帮助大家理解。

环境搭建

首先我们先搭建一个用于模拟的环境，公司架构一般分为负载均衡层和服务层，负载均衡我们使用nginx，服务使用Go。

Go

本次使用Go代码，所有代码位于：https://github.com/shidawuhen/asap/blob/master/controller/various/httpcode.go

服务监听端口为：8082

访问：http://127.0.0.1:8082/ping 可看到返回

Nginx

安装

Mac下安装Nginx命令：brew install nginx

Nginx安装位置为：/usr/local/etc/nginx

启动

命令行执行：nginx。没有报错表示执行成功。

访问

http://localhost:8080/

配置

修改Nginx的config文件，将请求代理到Go服务。

location / {       #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
                proxy_pass  http://127.0.0.1:8082;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
                proxy_set_header Host $host;
                proxy_set_header Connection "";   #设置Connection为长连接（默认为no）
                proxy_connect_timeout 30;         #与upstream server的连接超时时间
                proxy_read_timeout 60s;           #nginx会等待多长时间来获得请求的响应
                proxy_send_timeout 12s;           #发送请求给upstream服务器的超时时间
                proxy_http_version 1.1;
        }

Nginx加载新的配置：nginx -s reload

请求ping，可看到请求转发到Go服务。

200-OK

我们先看一下正常情况。

请求

http://localhost:8080/httpcode/code200

代码

对应的Go代码为：

func Code200(c *gin.Context) {
   c.String(http.StatusOK, "ok")
}

返回

500-Internal Server Error

说明

500 （服务器内部错误）：服务器遇到错误，无法完成请求。

内部服务错误：服务器遭遇到了一个预料之外的情况，这个情况阻止了它完成请求的处理。一般是语法错误或者服务panic。

请求

http://localhost:8080/httpcode/code500

代码

func Code500(c *gin.Context) {
   panic("1")
   c.String(http.StatusOK, "ok")
}

返回

原因

主要是因为Gin里使用了默认Recover中间件，panic后将状态设置为500

func Default() *Engine {
	debugPrintWARNINGDefault()
	engine := New()
	engine.Use(Logger(), Recovery())
	return engine
}

func defaultHandleRecovery(c *Context, err interface{}) {
   c.AbortWithStatus(http.StatusInternalServerError)
}

504-Gateway Time-out

说明

504 （网关超时）: 服务器作为网关或代理，但是没有及时从上游服务器收到请求。

网关超时：服务器，当作为一个网关或代理工作时，没有从上游服务器接收到 为了完成请求 所需访问的 及时的响应(数据)。也就是说，nginx作为网关，为了完成请求，它必须获取到上游服务器的数据，但是上游服务器在规定时间内没有给到这些数据，所以nginx无法access到这些数据。也就是上游服务器响应超时了。

网关收到请求后，要调用其它服务器完成工作，其它服务器是上游服务器。

请求

http://localhost:8080/httpcode/code504

代码

func Code504(c *gin.Context) {
   time.Sleep(time.Second * 100)
   c.String(http.StatusOK, "ok")
}

返回

原因

Nginx配置的超时时间为60s，但Go服务在100s后才能响应，所以60s后，Nginx没有收到响应，就直接返回504。

502-Bad Gateway

说明

502 （错误网关）：服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应。

网关错误：服务器，当它作为一个网关或者代理去工作，尝试着处理请求时，它从它所进入的到达的 上游服务器 处，接收到了一个非法、无效的响应。

所谓的非法、无效，是指预期之外的响应。

请求

http://localhost:8080/httpcode/code502

代码

Go服务down掉

对于这种情况，Nginx直接返回502。

Go主动关闭连接

方案一：新起服务

这个操作需要服务端收到请求后，立即将conn Close掉：

package main

import (
   "fmt"
   "net"
)

func main() {
   ln, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8082")
   if err != nil {
      return
   }
   go func() {
      for {
         c, err := ln.Accept()
         fmt.Println("Accept")
         if err != nil {
            break
         }
         c.Close()
      }
   }()
   select {}
}

方案二：调整writetimeout

main函数中不使用run，使用自己构建的server，并设置WriteTimeout为1s。

//r.Run(":8082")
server := http.Server{
   Addr:         ":8082",
   WriteTimeout: time.Second * 1,
   ReadTimeout:  time.Second * 10,
   IdleTimeout:  time.Second * 10,
   Handler:      r,
}

server.ListenAndServe()

同时让函数休眠2s。

func Code502(c *gin.Context) {
   //方案二
   time.Sleep(time.Second * 2)
   c.String(http.StatusOK, "ok")
}

返回

503-Service Unavailable

说明

503 （服务不可用）：服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）。通常，这只是暂时状态。

一般来说，出现503错误多半是因为网站访问量大，造成了流量超限或者并发数大引起的资源超限出现的错误。

模拟这种情况，需要改很多系统参数，风险较大，本次不做模拟。如果大家有别的模拟方法，可以告诉我。

499-CLIENT CLOSED REQUEST

说明

499（客户端关闭请求）：一个被nginx引入的非标准状态码，对应的场景是，当nginx正在处理请求时，客户端关闭了HTTP连接。

引申出来，就是当HTTP请求到达Nginx后，该请求还在被处理的状态时，浏览器的请求超时时间到了，主动关闭了连接。但是，此状态码在浏览器请求时几乎不可见，因为浏览器默认的超时时间会很长。多见于服务之间的调用，在业务架构中常常会分层设计，拆分为不同的子系统或者微服务，这样系统之间就会常常通过http方式来请求，并且会设置每次请求的超时时间，当请求在请求时间内所调用的上游服务无返回，则会主动关闭连接，上游服务日志中会记录一条499。

请求

因为浏览器超时时间较长，所以使用curl命令，设置三秒超时：

curl -i -m 3 http://127.0.0.1:8080/httpcode/code499

代码

func Code499(c *gin.Context) {
   time.Sleep(time.Second * 100)
   c.String(http.StatusOK, "ok")
}

返回

通过nginx -V查看Nginx日志位置，找到access.log：

127.0.0.1 - - [28/Nov/2021:23:13:09 +0800] "GET /httpcode/code499 HTTP/1.1" 499 0 "-" "curl/7.64.1"

总结

虽然这次模拟了各种情况，但更加详细的原因在Nginx源码和Go源码中，大家有兴趣的话可以深入了解。

另外，在模拟过程中，使用的例子只是导致出现对应状态码的其中一些原因，还有其它的一些原因，大家可以寻找。

在模拟的过程中，自己也发现了很多新的知识点，还是很有趣的。

资料

1. 常见HTTP错误代码大全

2. http 5**系列状态码详解

3. HTTP状态码 499 / 500 / 502 / 504

4. Golang之HTTP server 502问题分析

5. Gin设置Timeout

6. HTTP CODE 状态码500|502|504分析

7. mac下安装nginx

8. Golang之HTTP server 502问题分析

9. 记录一次线上502排查过程

10. Golang 优化之路——HTTP长连接

11. 客户端主动断开连接_Go实现客户端和服务器抓包分析TCP三次握手和断开操作

12. 服务端主动终止连接的情况分析

13. Gin IdleTimeout本地验证

14. Nginx 503错误总结

15. 低配终端环境下如何模拟大规模负载

最后

大家如果喜欢我的文章，可以关注我的公众号（程序员麻辣烫）

我的个人博客为：https://shidawuhen.github.io/

往期文章回顾：

0. 设计模式

1. 招聘

2. 思考

3. 存储

4. 算法系列

5. 读书笔记

6. 小工具

7. 架构

8. 网络

9. Go语言