42 干货系列从零用Rust编写负载均衡及代理，wmproxy中配置tcp转websocket
利用wmproxy可以轻松的转化tcp到websocket的流量互转，配置简单。可以利用现成的websocket高速通道辅助我们的tcp程序获取更稳定的流量通道。
wmproxy
wmproxy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
设计目标
通过简单配置方便用户快速使用tcp转websocket及websocket转tcp，也可支持http升级到websocket协议。
改造http升级websocket
因为负载均衡的不确定性，在未读取数据前，未能确定当前的处理逻辑
- /root/proxy.png 访问当前的文件服务器
- /api/up 通过负载均衡访问后端服务器
- /ws 将连接升级成websocket
- 其它情况
所以我们得预备能支持websocket的可能，那我们将同时设置回调HTTP及websocket，源码在reverse/http.rs
let timeout = oper.servers[0].comm.build_client_timeout();
let mut server = Server::builder()
.addr(addr)
.timeout_layer(timeout)
.stream(inbound);
// 设置HTTP回调
server.set_callback_http(Box::new(Operate { inner: oper }));
// 设置websocket回调,客户端有可能升级到websocket协议
server.set_callback_ws(Box::new(ServerWsOperate::new(servers)));
if let Err(e) = server.incoming().await {
if server.get_req_num() == 0 {
log::info!("反向代理：未处理任何请求时发生错误：{:?}", e);
} else {
if !e.is_io() {
log::info!("反向代理：处理信息时发生错误：{:?}", e);
}
}
}
在ServerWsOperate中定义了服务的内部信息，及向远程websocket发送的sender，以做绑定
pub struct ServerWsOperate {
inner: InnerWsOper,
sender: Option<Sender<OwnedMessage>>,
}
在on_open的时候建立和远程websocket的双向绑定：
#[async_trait]
impl WsTrait for ServerWsOperate {
/// 握手完成后之后的回调,服务端返回了Response之后就认为握手成功
async fn on_open(&mut self, shake: WsHandshake) -> ProtResult<Option<WsOption>> {
if shake.request.is_none() {
return Err(ProtError::Extension("miss request"));
}
let mut option = WsOption::new();
if let Some(location) =
ReverseHelper::get_location_by_req(&self.inner.servers, shake.request.as_ref().unwrap())
{
if !location.is_ws {
return Err(ProtError::Extension("Not Support Ws"));
}
if let Ok((url, domain)) = location.get_reverse_url() {
println!("connect url = {}, domain = {:?}", url, domain);
let mut client = Client::builder()
.url(url)?
.connect_with_domain(&domain)
.await?;
let (serv_sender, serv_receiver) = channel::<OwnedMessage>(10);
let (cli_sender, cli_receiver) = channel::<OwnedMessage>(10);
option.set_receiver(serv_receiver);
self.sender = Some(cli_sender);
client.set_callback_ws(Box::new(ClientWsOperate {
sender: Some(serv_sender),
receiver: Some(cli_receiver),
}));
tokio::spawn(async move {
if let Err(e) = client
.wait_ws_operate_with_req(shake.request.unwrap())
.await
{
println!("error = {:?}", e);
};
println!("client close!!!!!!!!!!");
});
}
return Ok(Some(option));
}
return Err(ProtError::Extension("miss match"));
}
}
在此地方，我们是用负载均衡来做配置location.get_reverse_url()，远程端的域名和ip要映射成本地的ip，所以这边可能要读取负载的ip而不是从dns中解析ip。
获取正确的连接域名和ip地址。
pub fn get_reverse_url(&self) -> ProtResult<(Url, String)> {
if let Some(addr) = self.get_upstream_addr() {
if let Some(r) = &self.comm.proxy_url {
let mut url = r.clone();
let domain = url.domain.clone().unwrap_or(String::new());
url.domain = Some(format!("{}", addr.ip()));
url.port = Some(addr.port());
Ok((url, domain))
} else {
let url = Url::parse(format!("http://{}/", addr).into_bytes())?;
let domain = format!("{}", addr.ip());
Ok((url, domain))
}
} else {
Err(ProtError::Extension("error"))
}
}
此处的处理方式与nginx不同，nginx是将所有升级请求的头信息全部删除，再根据配置的过行补充
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
所以在nginx中配置支持websocket通常如下配置，也就是通常配置的时候需要查找资料进行copy
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
在wmproxy中并不会对客户端的请求做特殊的处理，也就是发了升级远程的websocket服务器接受了升级，我们当前协议就会升级。所以我们在配置中加入了一个字段is_ws，如果升级成websocket但是并不支持websocket的时候直接进行报错，告知不支持协议
[[http.server.location]]
rule = "/ws"
is_ws = true
reverse_proxy = "http://ws"
如此在该问该url的时候就可以转websocket了，比如websocat ws://127.0.0.1/ws
tcp转websocket
利用上章讲述的StreamToWs，且利用stream流的转发，将转发类型配置tcp2ws非安全的ws，或者tcp2wss带tls的wss，实现源码在reverse/stream.rs
[[stream.server]]
bind_addr = "0.0.0.0:85"
proxy_url = "ws://127.0.0.1:8081/"
bind_mode = "tcp2ws"
这样子，我们就可以将本地监听的85端口的地址，流量转发成8081的websocket远程地址。如果远程端验证域名可以配置上相应的domain = "wmproxy.com"
if s.bind_mode == "tcp2ws" {
let mut stream_to_ws = StreamToWs::new(inbound, format!("ws://{}", addr))?;
if domain.is_some() {
stream_to_ws.set_domain(domain.unwrap());
}
let _ = stream_to_ws.copy_bidirectional().await;
}
如此我们就可以轻松的获取tcp流量转websocket的能力。
websocket转tcp
利用上章讲述的WsToStream，且利用stream流的转发，将转发类型配置ws2tcp转发为tcp，实现源码在reverse/stream.rs
[[stream.server]]
bind_addr = "0.0.0.0:86"
up_name = "ws1"
proxy_url = "tcp://127.0.0.1:8082"
bind_mode = "ws2tcp"
这样子，我们就可以将本地监听的86端口websocket的地址，流量转发成8082的tcp远程地址。如果远程端验证域名可以配置上相应的domain = "wmproxy.com"
if s.bind_mode == "ws2tcp" {
let mut ws_to_stream = WsToStream::new(inbound, addr)?;
if domain.is_some() {
ws_to_stream.set_domain(domain.unwrap());
}
let _ = ws_to_stream.copy_bidirectional().await;
}
如此我们就可以轻松的获取websocket流量转tcp的能力。
小结
利用wmproxy可以轻松的转化tcp到websocket的流量互转，配置简单。可以利用现成的websocket高速通道辅助我们的tcp程序获取更稳定的流量通道。
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