您可知道如何通过`HTTP2`实现TCP的内网穿透???

2024-04-30 07:36

本文主要是介绍您可知道如何通过`HTTP2`实现TCP的内网穿透???,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

可能有人很疑惑应用层 转发传输层?,为什么会有这样的需求啊???哈哈技术无所不用其极,由于一些场景下,对于一个服务器存在某一个内部网站中,但是对于这个服务器它没有访问外网的权限,虽然也可以申请端口访问外部指定的ip+端口,但是对于访问服务内部的TCP的时候我们就会发现忘记申请了!这个时候我们又要提交申请,又要等审批,然后开通端口,对于这个步骤不是一般的麻烦,所以我在想是否可以直接利用现有的Http网关的端口进行转发内部的TCP服务?这个时候我询问了我们的老九大佬,由于我之前也做过通过H2实现HTTP内网穿透,可以利用H2将内部网络中的服务映射出来,但是由于底层是基于yarp的一些方法实现,所以并没有考虑过TCP,然后于老九大佬交流深究,决定尝试验证可行性,然后我们的Taibai项目就诞生了,为什么叫Taibai?您仔细看看这个拼音,翻译过来就是太白,确实全称应该叫太白金星,寓意上天遁地无所不能!下面我们介绍一下具体实现逻辑,确实您仔细看会发现实现是真的超级简单的!

创建Core项目用于共用的核心类库

创建项目名Taibai.Core

下面几个方法都是用于操作Stream的类

DelegatingStream.cs

namespace Taibai.Core;/// <summary>
/// 委托流
/// </summary>
public abstract class DelegatingStream : Stream
{/// <summary>/// 获取所包装的流对象/// </summary>protected readonly Stream Inner;/// <summary>/// 委托流/// </summary>/// <param name="inner"></param>public DelegatingStream(Stream inner){this.Inner = inner;}/// <inheritdoc/>public override bool CanRead => Inner.CanRead;/// <inheritdoc/>public override bool CanSeek => Inner.CanSeek;/// <inheritdoc/>public override bool CanWrite => Inner.CanWrite;/// <inheritdoc/>public override long Length => Inner.Length;/// <inheritdoc/>public override bool CanTimeout => Inner.CanTimeout;/// <inheritdoc/>public override int ReadTimeout{get => Inner.ReadTimeout;set => Inner.ReadTimeout = value;}/// <inheritdoc/>public override int WriteTimeout{get => Inner.WriteTimeout;set => Inner.WriteTimeout = value;}/// <inheritdoc/>public override long Position{get => Inner.Position;set => Inner.Position = value;}/// <inheritdoc/>public override void Flush(){Inner.Flush();}/// <inheritdoc/>public override Task FlushAsync(CancellationToken cancellationToken){return Inner.FlushAsync(cancellationToken);}/// <inheritdoc/>public override int Read(byte[] buffer, int offset, int count){return Inner.Read(buffer, offset, count);}/// <inheritdoc/>public override int Read(Span<byte> destination){return Inner.Read(destination);}/// <inheritdoc/>public override Task<int> ReadAsync(byte[] buffer, int offset, int count, CancellationToken cancellationToken){return Inner.ReadAsync(buffer, offset, count, cancellationToken);}/// <inheritdoc/>public override ValueTask<int> ReadAsync(Memory<byte> destination, CancellationToken cancellationToken = default){return Inner.ReadAsync(destination, cancellationToken);}/// <inheritdoc/>public override long Seek(long offset, SeekOrigin origin){return Inner.Seek(offset, origin);}/// <inheritdoc/>public override void SetLength(long value){Inner.SetLength(value);}/// <inheritdoc/>public override void Write(byte[] buffer, int offset, int count){Inner.Write(buffer, offset, count);}/// <inheritdoc/>public override void Write(ReadOnlySpan<byte> source){Inner.Write(source);}/// <inheritdoc/>public override Task WriteAsync(byte[] buffer, int offset, int count, CancellationToken cancellationToken){return Inner.WriteAsync(buffer, offset, count, cancellationToken);}/// <inheritdoc/>public override ValueTask WriteAsync(ReadOnlyMemory<byte> source, CancellationToken cancellationToken = default){return Inner.WriteAsync(source, cancellationToken);}/// <inheritdoc/>public override IAsyncResult BeginRead(byte[] buffer, int offset, int count, AsyncCallback? callback, object? state){return TaskToAsyncResult.Begin(ReadAsync(buffer, offset, count), callback, state);}/// <inheritdoc/>public override int EndRead(IAsyncResult asyncResult){return TaskToAsyncResult.End<int>(asyncResult);}/// <inheritdoc/>public override IAsyncResult BeginWrite(byte[] buffer, int offset, int count, AsyncCallback? callback,object? state){return TaskToAsyncResult.Begin(WriteAsync(buffer, offset, count), callback, state);}/// <inheritdoc/>public override void EndWrite(IAsyncResult asyncResult){TaskToAsyncResult.End(asyncResult);}/// <inheritdoc/>public override int ReadByte(){return Inner.ReadByte();}/// <inheritdoc/>public override void WriteByte(byte value){Inner.WriteByte(value);}/// <inheritdoc/>public sealed override void Close(){base.Close();}
}

SafeWriteStream.cs

public class SafeWriteStream(Stream inner) : DelegatingStream(inner)
{private readonly SemaphoreSlim semaphoreSlim = new(1, 1);public override async ValueTask WriteAsync(ReadOnlyMemory<byte> source, CancellationToken cancellationToken = default){try{await this.semaphoreSlim.WaitAsync(CancellationToken.None);await base.WriteAsync(source, cancellationToken);await this.FlushAsync(cancellationToken);}finally{this.semaphoreSlim.Release();}}public override ValueTask DisposeAsync(){this.semaphoreSlim.Dispose();return this.Inner.DisposeAsync();}protected override void Dispose(bool disposing){this.semaphoreSlim.Dispose();this.Inner.Dispose();}
}

创建服务端

创建一个WebAPI的项目项目名Taibai.Server并且依赖Taibai.Core项目

创建ServerService.cs,这个类是用于管理内网的客户端的,这个一般是部署在内网服务器上,用于将内网的端口映射出来,但是我们的Demo只实现了简单的管理不做端口的管理。

using System.Collections.Concurrent;
using Microsoft.AspNetCore.Http.Features;
using Microsoft.AspNetCore.Http.Timeouts;
using Taibai.Core;namespace Taibai.Server;public static class ServerService
{private static readonly ConcurrentDictionary<string, (CancellationToken, Stream)> ClusterConnections = new();public static async Task StartAsync(HttpContext context){// 如果不是http2协议,我们不处理, 因为我们只支持http2if (context.Request.Protocol != HttpProtocol.Http2){return;}// 获取queryvar query = context.Request.Query;// 我们需要强制要求name参数var name = query["name"];if (string.IsNullOrEmpty(name)){context.Response.StatusCode = 400;Console.WriteLine("Name is required");return;}Console.WriteLine("Accepted connection from " + name);// 获取http2特性var http2Feature = context.Features.Get<IHttpExtendedConnectFeature>();// 禁用超时context.Features.Get<IHttpRequestTimeoutFeature>()?.DisableTimeout();// 得到双工流var stream = new SafeWriteStream(await http2Feature.AcceptAsync());// 将其添加到集合中,以便我们可以在其他地方使用CreateConnectionChannel(name, context.RequestAborted, stream);// 注册取消连接context.RequestAborted.Register(() =>{// 当取消时,我们需要从集合中删除ClusterConnections.TryRemove(name, out _);});// 由于我们需要保持连接,所以我们需要等待,直到客户端主动断开连接。await Task.Delay(-1, context.RequestAborted);}/// <summary>/// 通过名称获取连接/// </summary>/// <param name="host"></param>/// <returns></returns>public static (CancellationToken, Stream) GetConnectionChannel(string host){return ClusterConnections[host];}/// <summary>/// 注册连接/// </summary>/// <param name="host"></param>/// <param name="cancellationToken"></param>/// <param name="stream"></param>public static void CreateConnectionChannel(string host, CancellationToken cancellationToken, Stream stream){ClusterConnections.GetOrAdd(host,_ => (cancellationToken, stream));}
}

然后再创建ClientMiddleware.cs,并且继承IMiddleware,这个是我们本地使用的客户端链接的时候进入的中间件,再这个中间件会获取query中携带的name去找到指定的Stream,然后会将客户端的Stream和获取的server的Stream进行Copy,在这里他们会将读取的数据写入到对方的流中,这样就实现了双工通信

using Microsoft.AspNetCore.Http.Features;
using Microsoft.AspNetCore.Http.Timeouts;
using Taibai.Core;namespace Taibai.Server;public class ClientMiddleware : IMiddleware
{public async Task InvokeAsync(HttpContext context, RequestDelegate next){// 如果不是http2协议,我们不处理, 因为我们只支持http2if (context.Request.Protocol != HttpProtocol.Http2){return;}var name = context.Request.Query["name"];if (string.IsNullOrEmpty(name)){context.Response.StatusCode = 400;Console.WriteLine("Name is required");return;}Console.WriteLine("Accepted connection from " + name);var http2Feature = context.Features.Get<IHttpExtendedConnectFeature>();context.Features.Get<IHttpRequestTimeoutFeature>()?.DisableTimeout();// 得到双工流var stream = new SafeWriteStream(await http2Feature.AcceptAsync());// 通过name找到指定的server链接,然后进行转发。var (cancellationToken, reader) = ServerService.GetConnectionChannel(name);try{// 注册取消连接cancellationToken.Register(() =>{Console.WriteLine("断开连接");stream.Close();});// 得到客户端的流,然后给我们的SafeWriteStream,然后我们就可以进行转发了var socketStream = new SafeWriteStream(reader);// 在这里他们会将读取的数据写入到对方的流中,这样就实现了双工通信,这个非常简单并且性能也不错。await Task.WhenAll(stream.CopyToAsync(socketStream, context.RequestAborted),socketStream.CopyToAsync(stream, context.RequestAborted));}catch (Exception e){Console.WriteLine("断开连接" + e.Message);throw;}}
}

打开Program.cs

using Taibai.Server;var builder = WebApplication.CreateBuilder(new WebApplicationOptions());builder.Host.ConfigureHostOptions(host => { host.ShutdownTimeout = TimeSpan.FromSeconds(1d); });builder.Services.AddSingleton<ClientMiddleware>();var app = builder.Build();app.Map("/server", app =>
{app.Use(Middleware);static async Task Middleware(HttpContext context, RequestDelegate _){await ServerService.StartAsync(context);}
});app.Map("/client", app => { app.UseMiddleware<ClientMiddleware>(); });app.Run();

在这里我们将server的所有路由都交过ServerService.StartAsync接管,再server会请求这个地址,

/client则给了ClientMiddleware中间件。

创建客户端

上面我们实现了服务端,其实服务端可以完全放置到现有的WebApi项目当中的,而且代码也不是很多。

客户端我们创建一个控制台项目名:Taibai.Client,并且依赖Taibai.Core项目

由于我们的客户端有些特殊,再server中部署的它不需要监听端口,它只需要将服务器的数据转发到指定的一个地址即可,所以我们需要将客户端的server部署的和本地部署的分开实现,再服务器部署的客户端我们命名为MonitorClient.cs

ClientOption.cs用于传递我们的客户端地址配置

public class ClientOption
{/// <summary>/// 服务地址/// </summary>public string ServiceUri { get; set; }}

MonitorClient.cs,作为服务器的转发客户端。

using System.Net;
using System.Net.Security;
using System.Net.Sockets;
using Taibai.Core;namespace Taibai.Client;public class MonitorClient(ClientOption option)
{private string Protocol = "taibai";private readonly HttpMessageInvoker httpClient = new(CreateDefaultHttpHandler(), true);private readonly Socket socket = new(SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);private static SocketsHttpHandler CreateDefaultHttpHandler(){return new SocketsHttpHandler{// 允许多个http2连接EnableMultipleHttp2Connections = true,// 设置连接超时时间ConnectTimeout = TimeSpan.FromSeconds(60),SslOptions = new SslClientAuthenticationOptions{// 由于我们没有证书,所以我们需要设置为trueRemoteCertificateValidationCallback = (_, _, _, _) => true,},};}public async Task TransportAsync(CancellationToken cancellationToken){Console.WriteLine("链接中!");// 由于是测试,我们就目前先写死远程地址await socket.ConnectAsync(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.31.250"), 3389), cancellationToken);Console.WriteLine("连接成功");// 将Socket转换为流var stream = new NetworkStream(socket);try{// 创建服务器的连接,然后返回一个流,这个是H2的流var serverStream = await this.CreateServerConnectionAsync(cancellationToken);Console.WriteLine("链接服务器成功");// 将两个流连接起来,这样我们就可以进行双工通信了。它们会自动进行数据的传输。await Task.WhenAll(stream.CopyToAsync(serverStream, cancellationToken),serverStream.CopyToAsync(stream, cancellationToken));}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);throw;}}/// <summary>/// 创建服务器的连接/// </summary> /// <param name="cancellationToken"></param>/// <exception cref="OperationCanceledException"></exception>/// <returns></returns>public async Task<SafeWriteStream> CreateServerConnectionAsync(CancellationToken cancellationToken){var stream = await Http20ConnectServerAsync(cancellationToken);return new SafeWriteStream(stream);}/// <summary>/// 创建http2连接/// </summary>/// <param name="cancellationToken"></param>/// <returns></returns>private async Task<Stream> Http20ConnectServerAsync(CancellationToken cancellationToken){var serverUri = new Uri(option.ServiceUri);// 这里我们使用Connect方法,因为我们需要建立一个双工流, 这样我们就可以进行双工通信了。var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Connect, serverUri);// 如果设置了Connect,那么我们需要设置Protocolrequest.Headers.Protocol = Protocol;// 我们需要设置http2的版本request.Version = HttpVersion.Version20;// 我们需要确保我们的请求是http2的request.VersionPolicy = HttpVersionPolicy.RequestVersionExact;// 设置一下超时时间,这样我们就可以在超时的时候取消连接了。using var timeoutTokenSource = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(60));using var linkedTokenSource =CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(timeoutTokenSource.Token, cancellationToken);// 发送请求,然后等待响应var httpResponse = await this.httpClient.SendAsync(request, linkedTokenSource.Token);// 返回h2的流,用于传输数据return await httpResponse.Content.ReadAsStreamAsync(linkedTokenSource.Token);}
}

创建我们的本地客户端实现类。

Client.cs这个就是在我们本地部署的服务,然后会监听本地的60112的端口,然后会吧这个端口的数据转发到我们的服务器,然后服务器会根据我们使用的name去找到指定的客户端进行交互传输。

using System.Net;
using System.Net.Security;
using System.Net.Sockets;
using Taibai.Core;
using HttpMethod = System.Net.Http.HttpMethod;namespace Taibai.Client;public class Client
{private readonly ClientOption option;private string Protocol = "taibai";private readonly HttpMessageInvoker httpClient;private readonly Socket socket;public Client(ClientOption option){this.option = option;this.httpClient = new HttpMessageInvoker(CreateDefaultHttpHandler(), true);this.socket = new Socket(SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);// 监听本地端口this.socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Loopback, 60112));this.socket.Listen(10);}private static SocketsHttpHandler CreateDefaultHttpHandler(){return new SocketsHttpHandler{// 允许多个http2连接EnableMultipleHttp2Connections = true,ConnectTimeout = TimeSpan.FromSeconds(60),ResponseDrainTimeout = TimeSpan.FromSeconds(60),  SslOptions = new SslClientAuthenticationOptions{// 由于我们没有证书,所以我们需要设置为trueRemoteCertificateValidationCallback = (sender, certificate, chain, sslPolicyErrors) => true,},};}public async Task TransportAsync(CancellationToken cancellationToken){Console.WriteLine("Listening on 60112");// 等待客户端连接var client = await this.socket.AcceptAsync(cancellationToken);Console.WriteLine("Accepted connection from " + client.RemoteEndPoint);try{// 将Socket转换为流var stream = new NetworkStream(client);// 创建服务器的连接,然后返回一个流, 这个是H2的流var serverStream = await this.CreateServerConnectionAsync(cancellationToken);Console.WriteLine("Connected to server");// 将两个流连接起来, 这样我们就可以进行双工通信了. 它们会自动进行数据的传输.await Task.WhenAll(stream.CopyToAsync(serverStream, cancellationToken),serverStream.CopyToAsync(stream, cancellationToken));}catch (Exception e){Console.WriteLine(e);throw;}}/// <summary>/// 创建与服务器的连接/// </summary> /// <param name="cancellationToken"></param>/// <exception cref="OperationCanceledException"></exception>/// <returns></returns>public async Task<SafeWriteStream> CreateServerConnectionAsync(CancellationToken cancellationToken){var stream = await this.Http20ConnectServerAsync(cancellationToken);return new SafeWriteStream(stream);}private async Task<Stream> Http20ConnectServerAsync(CancellationToken cancellationToken){var serverUri = new Uri(option.ServiceUri);// 这里我们使用Connect方法, 因为我们需要建立一个双工流var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Connect, serverUri);// 由于我们设置了Connect方法, 所以我们需要设置协议,这样服务器才能识别request.Headers.Protocol = Protocol;// 设置http2版本request.Version = HttpVersion.Version20;// 强制使用http2request.VersionPolicy = HttpVersionPolicy.RequestVersionExact;using var timeoutTokenSource = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(60));using var linkedTokenSource =CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(timeoutTokenSource.Token, cancellationToken);// 发送请求,等待服务器验证。var httpResponse = await this.httpClient.SendAsync(request, linkedTokenSource.Token);// 返回一个流return await httpResponse.Content.ReadAsStreamAsync(linkedTokenSource.Token);}
}

然后再Program.cs中,我们封装一个简单的控制台版本。

using Taibai.Client;const string commandTemplate = @"当前是 Taibai 客户端,输入以下命令:- `help` 显示帮助
- `monitor` 使用监控模式,监听本地端口,将流量转发到服务端的指定地址- `monitor=https://localhost:7153/server?name=test`  监听本地端口,将流量转发到服务端指定的客户端名称为 test 的地址
- `client` 使用客户端模式,连接服务端的指定地址,将流量转发到本地端口- `client=https://localhost:7153/client?name=test`  连接服务端指定当前客户端名称为 test,将流量转发到本地端口
- `exit` 退出输入命令:";while (true)
{Console.WriteLine(commandTemplate);var command = Console.ReadLine();if (command?.StartsWith("monitor=") == true){var client = new MonitorClient(new ClientOption(){ServiceUri = command[8..]});await client.TransportAsync(new CancellationToken());}else if (command?.StartsWith("client=") == true){var client = new Client(new ClientOption(){ServiceUri = command[7..]});await client.TransportAsync(new CancellationToken());}else if (command == "help"){Console.WriteLine(commandTemplate);}else if (command == "exit"){Console.WriteLine("Bye!");break;}else{Console.WriteLine("未知命令");}
}

我们默认提供了命令去使用指定的一个模式去链接客户端,

然后我们发布一下Taibai.Client,发布完成以后我们使用ide启动我们的Taibai.Server,请注意我们需要使用HTTPS进行启动的,HTTP是不支持H2的!

然后再客户端中打开俩个控制台面板,一个作为监听的monitor,一个作为client进行链接到我们的服务器中。

然后我们使用远程桌面访问我们的127.0.0.1:60112,然后我们发现链接成功!如果您跟着写代码您会您发您也成功了,哦耶您获得了一个牛逼的技能,来源于微软MVP token的双休大法的传授!

技术交流分享

来自微软MVP token

token | 最有价值专家 (microsoft.com)

技术交流群:737776595

当然如果您需要Demo的代码您可以联系我微信wk28u9123456789

这篇关于您可知道如何通过`HTTP2`实现TCP的内网穿透???的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/948258

相关文章

SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能

《SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能》milvus支持的语言比较多,支持python,Java,Go,node等开发语言,本文主要介绍如何使用Java语言,采用springboo... 目录1、Milvus基本概念2、添加maven依赖3、配置yml文件4、创建MilvusClient

JS+HTML实现在线图片水印添加工具

《JS+HTML实现在线图片水印添加工具》在社交媒体和内容创作日益频繁的今天,如何保护原创内容、展示品牌身份成了一个不得不面对的问题,本文将实现一个完全基于HTML+CSS构建的现代化图片水印在线工具... 目录概述功能亮点使用方法技术解析延伸思考运行效果项目源码下载总结概述在社交媒体和内容创作日益频繁的

openCV中KNN算法的实现

《openCV中KNN算法的实现》KNN算法是一种简单且常用的分类算法,本文主要介绍了openCV中KNN算法的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录KNN算法流程使用OpenCV实现KNNOpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库,它提供了各

OpenCV图像形态学的实现

《OpenCV图像形态学的实现》本文主要介绍了OpenCV图像形态学的实现,包括腐蚀、膨胀、开运算、闭运算、梯度运算、顶帽运算和黑帽运算,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起... 目录一、图像形态学简介二、腐蚀(Erosion)1. 原理2. OpenCV 实现三、膨胀China编程(

通过Spring层面进行事务回滚的实现

《通过Spring层面进行事务回滚的实现》本文主要介绍了通过Spring层面进行事务回滚的实现,包括声明式事务和编程式事务,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录声明式事务回滚:1. 基础注解配置2. 指定回滚异常类型3. ​不回滚特殊场景编程式事务回滚:1. ​使用 TransactionT

Android实现打开本地pdf文件的两种方式

《Android实现打开本地pdf文件的两种方式》在现代应用中,PDF格式因其跨平台、稳定性好、展示内容一致等特点,在Android平台上,如何高效地打开本地PDF文件,不仅关系到用户体验,也直接影响... 目录一、项目概述二、相关知识2.1 PDF文件基本概述2.2 android 文件访问与存储权限2.

使用Python实现全能手机虚拟键盘的示例代码

《使用Python实现全能手机虚拟键盘的示例代码》在数字化办公时代,你是否遇到过这样的场景:会议室投影电脑突然键盘失灵、躺在沙发上想远程控制书房电脑、或者需要给长辈远程协助操作?今天我要分享的Pyth... 目录一、项目概述:不止于键盘的远程控制方案1.1 创新价值1.2 技术栈全景二、需求实现步骤一、需求

Spring Shell 命令行实现交互式Shell应用开发

《SpringShell命令行实现交互式Shell应用开发》本文主要介绍了SpringShell命令行实现交互式Shell应用开发,能够帮助开发者快速构建功能丰富的命令行应用程序,具有一定的参考价... 目录引言一、Spring Shell概述二、创建命令类三、命令参数处理四、命令分组与帮助系统五、自定义S

SpringBatch数据写入实现

《SpringBatch数据写入实现》SpringBatch通过ItemWriter接口及其丰富的实现,提供了强大的数据写入能力,本文主要介绍了SpringBatch数据写入实现,具有一定的参考价值,... 目录python引言一、ItemWriter核心概念二、数据库写入实现三、文件写入实现四、多目标写入

Android Studio 配置国内镜像源的实现步骤

《AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤》本文主要介绍了AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,... 目录一、修改 hosts,解决 SDK 下载失败的问题二、修改 gradle 地址,解决 gradle