36. 干货系列从零用Rust编写负载均衡及代理，内网穿透中内网代理的实现
wmproxywmproxy已用Rust实现http/https代理, socks5代理, 反向代理, 静态文件服务器，四层TCP/UDP转发，七层负载均衡，内网穿透，后续将实现websocket代理等，会将实现过程分享出来，感兴趣的可以一起造个轮子
项目地址
国内: https://gitee.com/tickbh/wmproxy
github: https://github.com/tickbh/wmproxy
项目设计目标
[*]HTTP转发
[*]HTTPS转发(证书在服务器,内网为HTTP)
[*]TCP转发(纯粹的TCP转发，保持原样的协议)
[*]PROXY转发(服务端接收数据，内网的客户端当成PROXY客户端，相当于逆向访问内网服务器，[新增])
实现方案
服务端提供客户端的连接端口，可加密Tls，可双向加密mTls，可账号密码认证，客户端连接服务端的端口等待数据的处理。主要有两个类服务端CenterServer及客户端CenterClient
一些细节可以参考第5篇，第6篇，第10篇，第12篇，有相关的内网穿透的细节。
内网代理的实现
[*]首先添加一种模式
#
#
pub struct MappingConfig {
/// 其它字段....
// 添加模块proxy
pub mode: String,
}
[*]添加内网代理监听端口
#
#
pub struct ProxyConfig {
/// 其它字段....
pub(crate) map_http_bind: Option<SocketAddr>,
pub(crate) map_https_bind: Option<SocketAddr>,
pub(crate) map_tcp_bind: Option<SocketAddr>,
// 新加代理接口监听字段
pub(crate) map_proxy_bind: Option<SocketAddr>,
-
}目前端口做唯一绑定，后续可根据配置动态响应相应的数据。
[*]做映射
由于代理和tcp类似，服务端均不做任务处理，只需将数据完全转发给客户端处理即可
pub async fn server_new_prxoy(&mut self, stream: TcpStream) -> ProxyResult<()> {
let trans = TransTcp::new(
self.sender(),
self.sender_work(),
self.calc_next_id(),
self.mappings.clone(),
);
tokio::spawn(async move {
if let Err(e) = trans.process(stream, "proxy").await {
log::warn!("内网穿透:转发Proxy转发时发生错误:{:?}", e);
}
});
return Ok(());
}
[*]客户端处理
客户端将映射流转化成VirtualStream，把它当成一个虚拟流，然后逻辑均用代理的来处理
let (virtual_sender, virtual_receiver) = channel::<ProtFrame>(10);
map.insert(p.sock_map(), virtual_sender);
if mapping.as_ref().unwrap().is_proxy() {
let stream = VirtualStream::new(
p.sock_map(),
sender.clone(),
virtual_receiver,
);
let (flag, username, password, udp_bind) = (
option.flag,
option.username.clone(),
option.password.clone(),
option.udp_bind.clone(),
);
tokio::spawn(async move {
// 处理代理的能力
let _ = WMCore::deal_proxy(
stream, flag, username, password, udp_bind,
)
.await;
});
}VirtualStream是一个虚拟出一个流连接，并实现AsyncRead及AsyncRead，可以和流一样正常操作，这也是Trait而不是继承的好处之一，定义就可以比较简单：
pub struct VirtualStream
{
// sock绑定的句柄
id: u32,
// 收到数据通过sender发送给中心端
sender: PollSender<ProtFrame>,
// 收到中心端的写入请求，转成write
receiver: Receiver<ProtFrame>,
// 读取的数据缓存，将转发成ProtFrame
read: BinaryMut,
// 写的数据缓存，直接写入到stream下，从ProtFrame转化而来
write: BinaryMut,
}
[*]设计ProxyServer类
统一的代理服务类，剥离相关代码，使代码更清晰
/// 代理服务器类, 提供代理服务
pub struct ProxyServer {
flag: Flag,
username: Option<String>,
password: Option<String>,
udp_bind: Option<IpAddr>,
headers: Vec<ConfigHeader>,
}
[*]代理HTTP头信息的重写
在HTTP类中添加相关代码以支持头信息重写
impl Operate {
fn deal_request(&self, req: &mut RecvRequest) -> ProtResult<()> {
if let Some(headers) = &self.headers {
// 复写Request的头文件信息
Helper::rewrite_request(req, headers);
}
Ok(())
}
fn deal_response(&self, res: &mut RecvResponse) -> ProtResult<()> {
if let Some(headers) = &self.headers {
// 复写Request的头文件信息
Helper::rewrite_response(res, headers);
}
Ok(())
}
}内网代理流程图：
flowchart TD A[外部客户端] -->|以代理方式访问|B B[服务端监听Proxy] |数据转发| C[中心服务端CenterServer] C |协议传输|D[中心客户端CenterClient] D |虚拟数据流|E[虚拟客户端] E |处理数据|F[内网代理服务,可完全访问内网]这样子我们就以代理的方式拥有了所有的内网HTTP相关服务的访问权限。可以简化我们网络的结构。
自动化测试
内网穿透的自动化测试在 tests/mapping
将自动构建内网客户端服务，外网服务端服务做测试，以下部分代码节选：
#
async fn run_test() {
let local_server_addr = run_server().await.unwrap();
let addr = "127.0.0.1:0".parse().unwrap();
let proxy = ProxyConfig::builder()
.bind_addr(addr)
.map_http_bind(Some(addr))
.map_https_bind(Some(addr))
.map_tcp_bind(Some(addr))
.map_proxy_bind(Some(addr))
.center(true)
.mode("server".to_string())
.into_value()
.unwrap();
let (server_addr, http_addr, https_addr, tcp_addr, proxy_addr, _sender) =
run_mapping_server(proxy).await.unwrap();
let mut mapping = MappingConfig::new(
"test".to_string(),
"http".to_string(),
"soft.wm-proxy.com".to_string(),
vec![],
);
mapping.local_addr = Some(local_server_addr);
let mut mapping_tcp = MappingConfig::new(
"tcp".to_string(),
"tcp".to_string(),
"soft.wm-proxy.com".to_string(),
vec![],
);
mapping_tcp.local_addr = Some(local_server_addr);
let mut mapping_proxy = MappingConfig::new(
"proxy".to_string(),
"proxy".to_string(),
"soft.wm-proxy.com1".to_string(),
vec![
ConfigHeader::new(wmproxy::HeaderOper::Add, false, "from_proxy".to_string(), "mapping".to_string())
],
);
mapping_proxy.local_addr = Some(local_server_addr);
let proxy = ProxyConfig::builder()
.bind_addr(addr)
.server(Some(server_addr))
.center(true)
.mode("client".to_string())
.mapping(mapping)
.mapping(mapping_tcp)
.mapping(mapping_proxy)
.into_value()
.unwrap();
let _client_sender = run_mapping_client(proxy).await.unwrap();
fn do_build_req(url: &str, method: &str, body: &Vec<u8>) -> Request<Body> {
let body = BinaryMut::from(body.clone());
Request::builder()
.method(method)
.url(&*url)
.body(Body::new_binary(body))
.unwrap()
}
{
let url = &*format!("http://{}/", local_server_addr);
let client = Client::builder()
// .http2(false)
.http2_only(true)
.add_proxy(&*format!("http://{}", proxy_addr.unwrap())).unwrap()
.connect(&*url)
.await
.unwrap();
let mut res = client
.send_now(do_build_req(url, "GET", &vec![]))
.await
.unwrap();
let mut result = BinaryMut::new();
res.body_mut().read_all(&mut result).await;
// 测试头信息来确认是否来源于代理
assert_eq!(res.headers().get_value(&"from_proxy"), &"mapping");
assert_eq!(result.remaining(), HELLO_WORLD.as_bytes().len());
assert_eq!(result.as_slice(), HELLO_WORLD.as_bytes());
assert_eq!(res.version(), Version::Http2);
}
}小结
内网代理可以实现不想暴露太多信息给外部，但是又能提供内部的完整信息支持，相当于建立了一条可用的HTTP通道。可以在有这方面需求的人优化网络结构。
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