SNIProxy 輕量級匿名CDN代理架構與實現

🌐 SNIProxy 輕量級匿名CDN代理架構與實現


🏗? 1. 整體架構設計

🔹 1.1 系統架構概覽

SNIProxy核心架構
HTTP 80
HTTPS 443
CDN域名
直連域名
協議分發層
SNIProxy核心
HTTP處理引擎
TLS處理引擎
HTTP頭解析
SNI提取
路由決策引擎
CDN轉發器
直連轉發器
CDN節點池
目標服務器
數據轉發引擎
客戶端
響應處理
配置管理
性能監控

🔹 1.2 組件交互關系

客戶端監聽器(server)SNIProxy(sniproxy)解析器(Ipep)目標服務器TCP連接(80/443)創建代理會話協議檢測(HTTP/TLS)解析Host頭提取SNI擴展alt[HTTP協議][TLS協議]域名解析返回IP地址CDN路由決策連接到CDN節點直連目標服務器alt[CDN路由][直連]建立雙向通道請求數據轉發請求響應數據轉發響應客戶端監聽器(server)SNIProxy(sniproxy)解析器(Ipep)目標服務器

?? 2. 核心模塊深度分析


📝 2.1 配置管理系統

? 配置加載流程
啟動參數
配置文件路徑
文件存在?
讀取JSON內容
使用默認配置
JSON解析
配置項驗證
CDN域名處理
端口有效性檢查
內存化配置對象
💾 關鍵配置數據結構
class server_configuration {
public:int concurrent;          // 并發線程數int backlog;             // 最大待處理連接bool fast_open;          // TCP快速打開struct {bool lan;            // 局域網優化bool wan;            // 廣域網優化} turbo;struct {int http;            // HTTP監聽端口int http_ssl;        // HTTPS監聽端口} listen;struct {std::string host;    // CDN主域名std::string http;    // HTTP CDN節點std::string http_ssl;// HTTPS CDN節點} reverse_proxy;struct {int timeout;         // 連接超時(秒)} connect;
};
🔍 配置驗證算法
  • 端口范圍:1-65535
  • CDN域名有效性示例:
if (reverse_host.size()) {std::size_t index = reverse_host.find('.');if (index == std::string::npos) {reverse_host.clear(); // 無效域名}
}
  • CDN節點地址轉換:
IPEndPoint ipep = Ipep::GetEndPoint(reverse_server, false);
if (!IPEndPoint::IsInvalid(ipep)) {// 轉換為標準IP:PORT格式
}

🖧 2.2 網絡IO核心(Hosting)

🧱 線程模型
管理
1
*
Hosting
-int concurrent_
-ContextList contexts_
-Mutex lockobj_
+GetContext()
+Timeout()
io_context_wrapper
-boost::asio::io_context context
-std::thread worker_thread
+run()
🔄 IO上下文分配
std::shared_ptr<boost::asio::io_context> Hosting::GetContext() noexcept {MutexScope scope_(lockobj_);if (contexts_.empty()) return nullptr;auto context_ = contexts_.front();contexts_.pop_front();contexts_.push_back(context_);return context_;
}
?? 超時管理機制
bool Hosting::WaitTimeout() noexcept {timeout_->expires_from_now(boost::posix_time::milliseconds(10));timeout_->async_wait([this](const boost::system::error_code& ec) {if (!ec) {now_ += 10; // 更新時間戳WaitTimeout(); // 遞歸設置下一個超時點}});return true;
}

🔐 2.3 協議處理引擎

🔹 2.3.1 TLS流程圖
0x01
接收ClientHello
驗證記錄類型=0x16
讀取TLS長度
加載完整握手消息
解析Handshake類型
解析ClientHello
跳過Random32字節
處理SessionID
跳過CipherSuites
跳過CompressionMethods
解析Extensions
找到SNI擴展?
提取主機名
返回空字符串
🔑 SNI提取關鍵代碼
std::string sniproxy::fetch_sniaddr(size_t tls_payload) noexcept {Byte* data = (Byte*)local_socket_buf_;if (*data++ != 0x01) return ""; // 非ClientHelloint length = fetch_length(data);data += 2; // 跳過版本data += 32; // 跳過Random// 處理Session IDByte session_len = *data++;data += session_len;// 處理Cipher Suitesint cipher_len = fetch_uint16(data);data += cipher_len;// 處理Extensionsint extensions_len = fetch_uint16(data);Byte* extensions_end = data + extensions_len;while (data < extensions_end) {int ext_type = fetch_uint16(data);int ext_len = fetch_uint16(data);if (ext_type == 0x0000) { // SNI擴展int name_list_len = fetch_uint16(data);int name_type = *data++;if (name_type != 0x00) continue; // 非主機名類型int name_len = fetch_uint16(data);return std::string((char*)data, name_len);}data += ext_len;}return "";
}
🔹 2.3.2 HTTP處理流程
完整URL
路徑
接收請求行
解析方法+URI+版本
URI格式檢查
提取主機部分
查找Host頭
返回主機名
遍歷頭部
找到Host頭?
提取主機名
返回空
🔑 Host頭提取示例代碼
std::string sniproxy::do_httpd_handshake_host(MemoryStream& messages_) {// 解析請求行std::vector<std::string> headers;Tokenize(std::string((char*)messages_.GetBuffer().get()), headers, "\r\n");// 解析請求行: METHOD URI VERSIONstd::vector<std::string> request_line;Tokenize(headers[0], request_line, " ");if (request_line.size() < 3) return "";// 檢查URI格式const std::string& uri = request_line[1];if (uri.find("://") != std::string::npos) {size_t pos = uri.find("://") + 3;size_t end = uri.find('/', pos);if (end == std::string::npos) return uri.substr(pos);elsereturn uri.substr(pos, end - pos);}// 查找Host頭for (size_t i = 1; i < headers.size(); i++) {if (headers[i].find("Host:") == 0) {return headers[i].substr(6); // "Host: "長度}}return "";
}

🧭 3. 路由決策引擎

🚦 路由示意表

條件動作目標端點
主機匹配CDN域名且協議為HTTP轉發到CDNreverse_proxy.http
主機匹配CDN域名且協議為HTTPS轉發到CDNreverse_proxy.http_ssl
主機不匹配CDN域名直連解析的IP地址
無效主機名拒絕連接-
保留IP地址(環回/組播)拒絕連接-

🔑 域名匹配算法

bool sniproxy::be_host(std::string host, std::string domain) noexcept {host = ToLower(RTrim(LTrim(host)));domain = ToLower(RTrim(LTrim(domain)));if (host == domain) return true;std::vector<std::string> labels;if (Tokenize(domain, labels, ".") < 2) return false;std::vector<std::string> host_labels;Tokenize(host, host_labels, ".");if (host_labels.size() <= labels.size()) return false;size_t diff = host_labels.size() - labels.size();for (size_t i = 0; i < labels.size(); i++) {if (host_labels[i + diff] != labels[i])return false;}return true;
}

🔑 端點選擇邏輯

IPEndPoint sniproxy::select_endpoint(const std::string& hostname, int port, bool is_https) noexcept 
{if (be_host(hostname, configuration_->reverse_proxy.host)) {const std::string& cdn_node = is_https ? configuration_->reverse_proxy.http_ssl :configuration_->reverse_proxy.http;return Ipep::GetEndPoint(cdn_node, false);}boost::system::error_code ec;boost::asio::ip::address address = boost::asio::ip::address::from_string(hostname, ec);if (ec) {return Ipep::GetEndPoint(hostname, port, true);}return IPEndPoint(address.to_string().c_str(), port);
}

🔥 4. 性能優化體系

🚀 4.1 網絡棧優化

參數選項適用場景示例代碼
TCP_NODELAY開啟高吞吐/低延遲socket->set_option(no_delay(true))
TCP_FASTOPEN開啟連接快速建立setsockopt(IPPROTO_TCP, TCP_FASTOPEN, ...)
IP_TOS0x68QoS優化setsockopt(SOL_IP, IP_TOS, 0x68)
SO_REUSEADDR開啟端口復用acceptor->set_option(reuse_address(true))
IP_DONTFRAG禁用路徑MTU發現setsockopt(IPPROTO_IP, IP_DONTFRAG, 0)

🛠? 4.2 內存管理優化

MemoryStream
-std::shared_ptr _buffer
-int _position
-int _length
-int _capacity
+Write(const void*, int, int)
+Read(void*, int, int)
+GetBuffer()
template<typename T>
std::shared_ptr<T> make_shared_alloc(int length) noexcept {if (length < 1) return nullptr;size_t aligned_size = (length * sizeof(T) + 15) & ~15;
#ifdef JEMALLOCT* p = (T*)je_malloc(aligned_size);
#elseT* p = (T*)malloc(aligned_size);
#endifreturn std::shared_ptr<T>(p, [](T* ptr) {if (ptr) {
#ifdef JEMALLOCje_free(ptr);
#elsefree(ptr);
#endif}});
}

🕸? 5. CDN轉發機制深度解析

🌍 CDN架構示意圖

CDN域名
客戶端
SNIProxy
路由決策
CDN適配層
節點選擇策略
健康檢查
負載均衡
CDN節點1
CDN節點2
CDN節點3
源服務器

🔑 節點選擇算法

class CDNSelector {
public:struct Node {IPEndPoint endpoint;int weight;int current_connections;std::chrono::steady_clock::time_point last_checked;bool healthy;};CDNSelector(const std::vector<IPEndPoint>& nodes) {for (const auto& ep : nodes) {available_nodes.push_back({ep, 10, 0, std::chrono::steady_clock::now(), true});}}IPEndPoint select_node() {auto now = std::chrono::steady_clock::now();for (auto& node : available_nodes) {if (now - node.last_checked > std::chrono::seconds(30)) {node.healthy = check_node_health(node.endpoint);node.last_checked = now;}}Node* selected = nullptr;int min_score = std::numeric_limits<int>::max();for (auto& node : available_nodes) {if (!node.healthy) continue;int score = node.current_connections * 100 / node.weight;if (score < min_score) {min_score = score;selected = &node;}}if (selected) {selected->current_connections++;return selected->endpoint;}throw std::runtime_error("No available CDN nodes");}
private:bool check_node_health(const IPEndPoint& ep) {// 實現TCP/HTTP健康檢查return true;}std::vector<Node> available_nodes;
};

🔥 6. 安全機制深度分析

🛡? 威脅模型

  • DDoS攻擊(SYN洪水、連接耗盡)
  • 協議攻擊(畸形TLS/HTTP包)
  • 信息泄露(內存暴露、錯誤信息)
  • 中間人攻擊(TLS攔截)
  • 資源耗盡(文件描述符、內存)

🛡? 防御措施

網絡層
連接限制
SYN Cookies
Backlog隊列管理
協議層
嚴格格式校驗
超時控制
5秒連接超時
應用層
內存隔離
安全關閉
雙重關閉驗證
運維層
權限最小化
實時監控

? 7. 擴展性與未來演進

🚀 可擴展架構

IPlugin
+on_connection_start()
+on_headers_parsed()
+on_data_received()
+on_connection_end()
ProtocolPlugin
+on_connection_start()
RoutingPlugin
+on_headers_parsed()
LoggingPlugin
+on_connection_end()
SNIProxyCore
-std::vector plugins
+register_plugin(IPlugin*)
+notify_event(EventType)

結論 🌟

SNIProxy通過架構創新深度優化,實現了:

  • 🚀 高性能:零拷貝、智能內存池
  • 🔐 安全保障:分層防御、協議校驗、隱私保護
  • ? 高可靠:智能路由、健康檢查
  • 🌱 易擴展:模塊化、插件系統

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/bicheng/88171.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/bicheng/88171.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/bicheng/88171.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

Qt的信號與槽(一)

Qt的信號與槽&#xff08;一&#xff09;1.信號和槽的基本認識2.connect3.關閉窗口的按鈕4.函數的根源5.形參和實參的類型&#x1f31f;hello&#xff0c;各位讀者大大們你們好呀&#x1f31f;&#x1f31f; &#x1f680;&#x1f680;系列專欄&#xff1a;【Qt的學習】 &…

springMVC02-視圖解析器、RESTful設計風格,靜態資源訪問配置

一、SpringMVC 的視圖在 SpringMVC 中&#xff0c;視圖的作用渲染數據&#xff0c;將模型 Model (將控制器&#xff08;Controller&#xff09;)中的數據展示給用戶。在 Java 代碼中&#xff0c;視圖由接口 org.springframework.web.servlet.View 表示SpringMVC 視圖的種類很多…

Go中使用Google Authenticator

現在為了安全Google二次驗證使用越來越平凡了&#xff0c;所以我們自己做的一些產品中&#xff0c;也會用到Google Authenticator。 介紹 Google Authenticator采用的算法是TOTP&#xff08;Time-Based One-Time Password基于時間的一次性密碼&#xff09;&#xff0c;其核心內…

ReactNative【實戰系列教程】我的小紅書 4 -- 首頁(含頂欄tab切換,橫向滾動頻道,頻道編輯彈窗,瀑布流布局列表等)

最終效果 頂欄 modules/index/components/topBar.tsx import icon_daily from "/assets/images/icon_daily.png"; import MaterialIcons from "expo/vector-icons/MaterialIcons"; import { useCallback, useState } from "react"; import { Im…

告別Root風險:四步構建安全高效的服務器管理體系

當整個開發團隊都使用root賬號操作服務器&#xff0c;且重要數據無備份時&#xff0c;系統如同行走在懸崖邊緣。本文將分享一套經過驗證的四步解決方案&#xff0c;幫助團隊快速提升主機安全性。 為什么必須告別Root賬號&#xff1f; 直接使用root賬號的風險&#xff1a; &am…

【IM項目筆記】1、WebSocket協議和服務端推送Web方案

這里寫自定義目錄標題 1、HTTP和WebSocket協議2、WebSocket3、Http VS WebSocket4、WebSocket - 建立連接5、服務端推送Web方案(1) 短輪詢(2) 長輪詢(3) WebSocket長連接1、HTTP和WebSocket協議 ?? HTTP請求的特點:通信只能由客戶端發起。所以,早期很多網站為了實現推送技…

【深度學習新浪潮】什么是上下文長度?

大型語言模型(LLM)的上下文長度是指模型在處理當前輸入時能夠有效利用的歷史文本長度,通常以token(如單詞、子詞或標點)為單位衡量。例如,GPT-4支持128K token的上下文,而Llama 4 Scout甚至達到了10M token的驚人規模。這一指標直接影響模型在長文檔理解、多輪對話等復雜…

Modbus TCP轉Profibus網關輕松讓流量計與DCS通訊

Modbus TCP轉Profibus網關輕松讓流量計與DCS通訊工業自動化系統中&#xff0c;協議差異常成為設備互聯的“語言障礙”。例如&#xff0c;當流量計采用Modbus TCP協議&#xff0c;而DCS系統僅支持Profibus DP時&#xff0c;如何實現無縫通信&#xff1f;本文將結合技術原理與真實…

云時代下的IT資產管理自動化實踐

前言伴隨著企業數字化轉型進程的加快&#xff0c;IT資產規模日益龐大且復雜。傳統的手工IT資產登記、跟蹤與管理方式&#xff0c;效率低下且容易出錯&#xff0c;已經無法滿足現代企業對于敏捷化、可視化和自動化運維的需求。云計算、容器化、微服務架構的普及又進一步加快了資…

Windows主機遠程桌面連接Ubuntu24.04主機

最近剛剛換了臺新電腦&#xff0c;想著空出老電腦直接裝一個Ubuntu系統給新電腦遠程連接過去進行開發&#xff0c;就可以完美避開雙系統老是要重啟切換的問題。仔細一查發現Ubuntu24.04自帶了RDP遠程工具&#xff0c;大喜&#xff01;于是探究了一番。 本篇文章將介紹本人探究…

Android WebView 性能優化指南

Android WebView 性能優化指南 WebView優化需要從多個維度綜合考慮&#xff1a;優化維度關鍵措施預期收益初始化延遲加載、實例復用降低內存峰值渲染硬件加速、合理布局提升流暢度20%內存獨立進程、泄漏防護減少OOM風險網絡緩存策略、資源攔截節省流量30%安全漏洞修復、接口限制…

Linux下SPHinXsys源碼編譯安裝及使用

目錄 軟件介紹 基本依賴 一、源碼下載 二、安裝依賴庫 1、BLAS 2、LAPACK 3、oneTBB 4、googletest 5、Boost 6、Simbody 7、pybind11 8、Eigen3 三、解壓縮 四、編譯安裝 軟件介紹 SPHinXsys是胡湘渝博士團隊采用C/C開發的一個開源無網格、多分辨率、多物理場、…

Linux中的靜態庫和動態庫

首先 我們要明白什么是庫? 庫&#xff08;Library&#xff09;是一組預編譯的代碼&#xff0c;提供特定的功能&#xff0c;可以被多個程序共享調用&#xff0c;避免重復編寫代碼。在鏈接步驟中&#xff0c;鏈接器將從庫文件取得所需的代碼&#xff0c;復制到生成的可執行文件中…

Vue3-組件化-Vue核心思想之一

一.組件及組件化1.組件化的作用由于之前的代碼全寫在一個App.vue這個文件里面&#xff0c;會到導致一個文件代碼過于多而且不易復用&#xff0c;所以有組件化的思想。2.組件的使用①創建創建一個.vue文件&#xff0c;使用setup的簡寫方式會自動導出.vue文件②導入import 組件對…

OS學習筆記

《幾個基本知識點》 一、2的冪 1024210 51229 25628 12827 6426 3225 1624 823 422 221 K210 G220 M230 T240 P250 E260 Z270 Y280 R290 Q2100 二、常用的ASCII碼 ‘1’0x31 ‘A’0x41 ‘a’0x61 空格0x20 換行0x0A 回車0x0D 三、存儲器層次中的典型速度 CPU/寄存器&#xff1a…

嵌入式學習筆記-MCU階段-DAY01

恭喜大家完成了C語言的學習&#xff0c;現在咱們來到咱們的硬件MCU階段&#xff0c;咱們這里的工程用的是keil&#xff0c;環境搭建不再贅述&#xff0c;希望大家在這一階段仍然學的愉快 1.資料部分 用的最多的就是STM32f103的手冊&#xff0c;搭配STM32F103ZET6的開發板 2.概…

three案例 Three.js波紋效果演示

波紋效果&#xff0c;在智慧城市可視化開發中經常用到&#xff0c;這里分享一個比較好玩的案例 以下是詳細的步驟&#xff1a; 初始化部分&#xff1a;設置 Three.js 環境&#xff0c;包括場景、相機、渲染器和控制器 幾何體和紋理&#xff1a;創建平面幾何體并加載波紋紋理 著…

Flutter-詳解布局

上一章我們詳細的學習了 Flutter 中的Widget&#xff0c;這一章我們將要學習 Flutter 的布局&#xff0c; 在上一章我們了解到了&#xff1a;Everything is a widget&#xff0c;在 Flutter 中幾乎所有的對象都是一個 Widget &#xff0c;當然也包括布局&#xff0c;Flutter 的…

EPLAN 電氣制圖:建立自己的部件庫,添加部件-加SQL Server安裝教程(三)上

在智能電氣設計領域&#xff0c;EPLAN 作為主流的設計軟件&#xff0c;其部件庫的完善程度直接影響項目設計的效率與質量。本文將從實際操作出發&#xff0c;詳細講解如何在 EPLAN 中建立專屬部件庫并添加部件&#xff0c;為電氣設計奠定堅實基礎。一、部件庫&#xff1a;電氣設…

靜態路由進階實戰全解

一、項目背景二、項目拓撲圖三、設備命名與IP地址規劃設備名接口編號IP地址規劃R1GE0/0192.168.1.1/24GE0/1172.16.1.1/24R2GE0/0192.168.1.2/24GE0/1192.168.2.2/24R3GE0/0192.168.2.3/24GE0/1192.168.3.3/24GE0/2192.168.4.3/24R4GE0/0192.168.3.4/24GE0/1192.168.4.4/24GE0/…