Nginx集群之WCF分布式身份验证(支持Soap)

目录

1       大概思路... 1

2       Nginx集群之WCF分布式身份验证... 1

3       BasicHttpBinding、ws2007HttpBinding. 2

4       Windows证书生成私钥、公钥（X.509证书）... 3

5       编写WCF服务、客户端程序... 7

6       URL保留项... 13

7       部署WCF服务程序到局域网内3台PC机... 14

8       Nginx集群配置搭建... 15

9       SoapUI和WCF客户端程序的运行结果... 16

10     总结... 18

1       大概思路

l  Nginx集群之WCF分布式身份验证

l  BasicHttpBinding、Ws2007HttpBinding

l  Windows证书生成公钥、私钥（x509证书）

l  编写WCF服务、客户端程序

l  URL保留项

l  部署WCF服务程序到局域网内3台PC机

l  Nginx集群配置搭建

l  SoapUI和WCF客户端程序的运行结果

l  总结

2       Nginx集群之WCF分布式身份验证

Nginx是个轻量级的反向代理，当然，也有相应的SSL身份认证。本文主要采用一种自我寄宿的方式，使用Nginx集群，通过windows证书(X.509证书)，讲述客户端如何访问服务器的方法。

 

本文源代码主要分类：

l  HighlyConcurrentHosting

使用BasicHttpBinding的源代码（本文主要以这种方式进行Nginx集群）

l  HighlyConcurrentHosting_Ws2007HttpBinding

使用ws2007HttpBinding的源代码（这是一种点对点的Windows认证方式）

l  Nginx配置

nginx.conf

l  Windows证书

wcf_zhyongfeng.cer（客户端需要安装的证书）

wcf_zhyongfeng.pfx（服务器需要安装的证书）

 

以下是本文讲述的主要结构图：

客户端以BasicHttpBinding进行访问Nginx，然后Nginx进行负载均衡，将消息分发到后端任意一台WCF的PC机，后端需要被访问的WCF服务器，都要安装Windows证书（仅被访问的服务器需要安装wcf_zhyongfegn.pfx证书）。

 

若以ws2007HttpBinding进行点对点Windows认证，则Nginx只能起到通过划分IP绑定特定一台服务器访问的作用，并不能起到集群负载均衡，同时除了服务器要wcf_zhyongfeng.pfx安装证书外，客户端也需要进行安装wcf_zhyongfeng.cer证书，这里不作为重点讲述。

3       BasicHttpBinding、ws2007HttpBinding

这里WCF的Ningx集群，主要用的是BasicHttpBinding。BasicHttpBinding的默认安全模式是None，即没有任何安全设置，消息都以明文传送，对客户端也不进行验证。  但是basicHttpBinding绑定可以实现安全传输，也可以通过传输层和消息层来保证消息的安全性。  basicHttpBinding设置为Transport安全模式，传输层的安全是使用IIS的安全机制，比如基本身份验证、集成windows验证、SSL安全通道等等

.NET Framework 3.5 介绍了一种用于Web 服务交互称为ws2007HttpBinding绑定的新的绑定。这个绑定类似于ws2007HttpBinding绑定除了它支持最新的WS-* 消息，安全，可信赖消息和事务标准。

ws2007HttpBinding支持的标准：

WS-SecureConversation v1.3	WS-Security的扩展，为多个消息交换提供一个安全上下文
WS-Trust v1.3	WS-Security的扩展，请求并标记问题，管理可依赖关系。
WS-SecurityPolicy v1.2	WS-Security的安全断言，WS-Security转换以及使用WS-Policy表达的WS-Trust
Web Services Reliable Messaging v1.1	保证消息被传递，适当编码且不会重复接收的协议
Web Services Coordination v1.1	为分布式平台的动作合作提供协议的平台

 

4       Windows证书生成私钥、公钥（X.509证书）

进行C:\Windows\system32，以管理员运行cmd.ext

Microsoft Windows [版本 6.1.7601]
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C:\Windows\system32>cd C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin

C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin>makecert -r -pe -n "CN=wcf_zhyongfeng" -ss My -sky exchange
Succeeded

C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin>

查看Windows证书的生成，开始->运行，输入：

certmgr.msc

Windows导出wcf_zhyongfeng.pfx服务端证书：

Windows导出wcf_zhyongfeng.cer客户端证书：

5       编写WCF服务、客户端程序

l  WCF服务程序

Program.cs

using Service;
using System;
using System.ServiceModel;

namespace HighlyConcurrentHosting
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(OutputSomething)))
            {
                host.Opened += delegate
                {
                    Console.WriteLine(host.Description.Endpoints[0].Address.Uri + "已经启动，按任意键终止服务！");
                };

                host.Open();
                Console.Read();
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// 证书验证帐户名，密码
    /// </summary>
    public class UserNamePasswordValidator : System.IdentityModel.Selectors.UserNamePasswordValidator
    {
        public override void Validate(string userName, string password)
        {
            if (userName != "zhyongfeng" || password != "123456")
            {
                throw new System.IdentityModel.Tokens.SecurityTokenException("Unknown Username or Password");
            }
        }
    }
}

服务端配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <system.serviceModel>
    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior name="metadataBehavior">
          <serviceMetadata httpGetEnabled="true"/>
          <!-- 要接收故障异常详细信息以进行调试，请将以下值设置为 true。在部署前设置为 false 以避免泄漏异常信息 -->
          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="true"/>

          <serviceCredentials>
            <!--指定一个 X.509 证书，用户对认证中的用户名密码加密解密-->
            <!--C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin，使用makecert -r -pe -n "CN=wcf_zhyongfeng" -ss My -sky exchange-->
            <serviceCertificate findValue="wcf_zhyongfeng" x509FindType="FindBySubjectName" storeLocation="CurrentUser" storeName="My"/>
            <clientCertificate>
              <!--自定义对客户端进行证书认证方式 这里为 None-->
              <authentication certificateValidationMode="None"></authentication>
            </clientCertificate>

            <!--自定义用户名和密码验证的设置-->
            <userNameAuthentication userNamePasswordValidationMode="Custom" customUserNamePasswordValidatorType="HighlyConcurrentHosting.UserNamePasswordValidator,HighlyConcurrentHosting" />
          </serviceCredentials>
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>

    <bindings>
      <basicHttpBinding>
        <!--这个是需要输入用户名密码的-->
        <binding name="YesCertificate">
          <security mode="TransportCredentialOnly">
            <transport clientCredentialType="Basic"></transport>
            <message clientCredentialType="UserName"/>
          </security>
        </binding>
      </basicHttpBinding>
  </bindings>

    <services>
      <service name="Service.OutputSomething" behaviorConfiguration="metadataBehavior" >
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress="http://127.0.0.1:5600/hello"/>
          </baseAddresses>
        </host>
        <endpoint binding="basicHttpBinding" bindingConfiguration="YesCertificate" contract="Service.Interface.IOutputSomething"/>
        <endpoint binding="basicHttpBinding" bindingConfiguration="YesCertificate" contract="Service.Interface.IOutputSomethingCertificate" />
      </service>
    </services>
  </system.serviceModel>

  <startup>
    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />
  </startup>
</configuration>

 

l  客户端程序

using HighlyConcurrentClient.HighlyConcurrentService;
using System;
using System.Net;

namespace HighlyConcurrentClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            string AddressIP = string.Empty;
            foreach (IPAddress _IPAddress in Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList)
            {
                if (_IPAddress.AddressFamily.ToString() == "InterNetwork")
                {
                    AddressIP = _IPAddress.ToString();
                }
            }
            Console.WriteLine(string.Format("本机IP是：{0}", AddressIP));
            using (OutputSomethingCertificateClient proxy = new OutputSomethingCertificateClient())
            {
                
                proxy.ClientCredentials.UserName.UserName = "zhyongfeng";
                proxy.ClientCredentials.UserName.Password = "123456";
                for (int i = 0; i < 20; i++)
                {
                    Console.WriteLine(proxy.GetCertContentData(i));
                }
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

客户端配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
  </configSections>
  <startup>
    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />
  </startup>
  <system.serviceModel>
    <bindings>
      <basicHttpBinding>
        <binding name="BasicHttpBinding_IOutputSomething">
          <security mode="TransportCredentialOnly">
            <transport clientCredentialType="Basic" />
          </security>
        </binding>
        <binding name="BasicHttpBinding_IOutputSomethingCertificate">
          <security mode="TransportCredentialOnly">
            <transport clientCredentialType="Basic" />
          </security>
        </binding>
      </basicHttpBinding>
    </bindings>
    <client>
      <endpoint address="http://zhyongfeng.com/hello" binding="basicHttpBinding"
        bindingConfiguration="BasicHttpBinding_IOutputSomething" contract="HighlyConcurrentService.IOutputSomething"
        name="BasicHttpBinding_IOutputSomething" />
      <endpoint address="http://zhyongfeng.com/hello" binding="basicHttpBinding"
        bindingConfiguration="BasicHttpBinding_IOutputSomethingCertificate"
        contract="HighlyConcurrentService.IOutputSomethingCertificate"
        name="BasicHttpBinding_IOutputSomethingCertificate" />
    </client>
  </system.serviceModel>
</configuration>

客户端添加引用时，会产生

客户端添加服务引用后，Address可能是某一台PC机的IP地址（例如：address="http:// 10.92.202.56:5600/hello"）这是需要修改为以下Nginx的地址

address="http://zhyongfeng.com/hello".

即如图所示：

6       URL保留项

详见：http://www.cnblogs.com/yongfeng/p/7851039.html

7       部署WCF服务程序到局域网内3台PC机

远程进行部署WCF服务程序时，需要双击安装服务器wcf_zhyongfeng.pfx证书、修改config三台机的配置文件：10.92.202.56:5600、10.92.202.57:5700、10.92.202.58:5800

然后启动远程计算机的WCF服务程序，运行效果如下：

本机IE上访问WCF服务端的运行效果：

8       Nginx集群配置搭建

通过自主义域名zhyongfeng.com：80端口进行负载均衡集群访问，则访问C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts，添加下列“本机IP 自定义的域名”：

10.93.85.66    zhyongfeng.com

针对WCF部署的多台PC机配置（设置了proxy_connect_timeout为10s，如果其中一台机down掉了，可以转发到另一台机器）如下：

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    upstream zhyongfeng.com {
        server    10.92.202.56:5600;
        server    10.92.202.57:5700; 
        server    10.92.202.58:5800;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  zhyongfeng.com;
        location / {
            proxy_pass   http://zhyongfeng.com;
            proxy_connect_timeout       10s;
        } 
    }
}

运行CMD：

D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>start nginx

D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>nginx -s reload

访问WCF服务端：http://zhyongfeng.com/hello，运行结果：

9       SoapUI和WCF客户端程序的运行结果

Soap协议，可以使用SoapUI测试并添加WCF的wsdl：http://zhyongfeng.com/hello?wsdl，运行效果如下：

启动WCF客户端程序，运行效果图如下：

远程桌面关掉其中一台10.92.202.56:5600的PC机：

重新启动WCF客户端程序，因为Nginx配置文件设置了proxy_connect_timeout为10s，则关闭的PC机10.92.202.56:5600在10s后会将它的消息转发给10.92.202.57:5700，继续由其它2台PC机执行：

10             总结

通过使用BasicHttpBinding，除了能让WCF客户端访问之外，还增加了WSDL的访问方式。Nginx集群让WCF客户端具备用户名密码验证的同时，达到负载均衡分布式处理的效果。

 

源代码下载：

http://download.csdn.net/download/ruby_matlab/10126187

 

PDF下载：

Nginx集群之WCF分布式身份验证(支持soap).pdf