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

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

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

1. 首先添加一种模式

#[serde_as] #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Serialize, Deserialize)] pub struct MappingConfig {     /// 其它字段....     // 添加模块proxy     pub mode: String, } 

2. 添加内网代理监听端口

#[serde_as] #[derive(Debug, Clone, Serialize, Deserialize)] 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。

3. 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(()); } 

4. 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, } 

5. 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>, } 

6. 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：

#[tokio::test] 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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