使用curl指令發起websocket請求

昨日的文章沒指出websocket請求協商切換的精髓，刪除重發。

前文相關：

  • ??.NET WebSockets 核心原理初體驗[1]

  • ??SignalR 從開發到生產部署避坑指南[2]

tag：瀏覽器--->nginx--> server

其中提到nginx默認不會為客戶端轉發Upgrade、Connection標頭[3]， 因為為了讓被代理的后端服務器知道客戶端要升級協議，故要在nginx上顯式轉發標頭：

#?以下為?/realtime/路徑請求添加??Connection、Upgrade標頭location?/realtime/?{?????proxy_pass?http://backend;proxy_http_version?1.1;proxy_set_header?Upgrade?$http_upgrade;proxy_set_header?Connection?"upgrade";
}

事情本該就就這么簡單， 但devops總會有各種奇怪的姿勢。

小動作引起的頭腦風暴

但是運維在給nginx配置的時候，給/根路徑配置了webcoket協議升級標頭。

按照字面理解，導致所有的客戶端轉發請求都在要求切換到websocket協議，但是除了/realtime路徑， 服務器其他http路徑并沒有做websocket協議的邏輯，那其他http請求是不是都該報錯了。

e3f5a64d49423edaa657187ef96e031d.png

是實際看，所有的請求(websocket、http)都沒有報錯，都按照指定預期返回。

刨一下

利用asp.netcore默認腳手架項目:

已知http://localhost:5000/WeatherForecast是http請求，返回一大坨json數據;
在WeatherForecast添加斷言日志：

24ae7e3ce044f48d0d029862fc6b2d22.png

模擬ops的錯配效果，我們給這個請求添加websocket協議升級標頭。

第一次：curl 'http://localhost:5000/WeatherForecast' -H 'Upgrade: websocket' -H 'Connection: Upgrade' --verbose?=====> 200ok、大坨json數據。

日志記錄：

該請求是不是webcocket請求：False,headers:[Accept,?*/*],?[Connection,?Upgrade],?[Host,?localhost:5000],?[User-Agent,?curl/7.79.1],?[Upgrade,?websocket]

以上說明，服務端并不認為是websocket請求，但是按照http業務處理返回了200ok+大坨json數據，這演示了ops雖然錯配，但對于常規的http請求沒造成影響。

那服務端到底是怎么認定websocket請求？

從服務端認定websocket請求的源碼[4]看

0fd00fe3dee640bb2b55601f8d5e9ade.png

依次判斷；

  • ??HttpMethod: GET

  • ??Sec-WebSocket-Version標頭==13

  • ??Connection標頭==Upgrade

  • ??Upgrade標頭==websocket

  • ??有效的Sec-WebSocket-Key標頭

這樣我們就明白了，雖然websocket協議基于http，添加了httpConnection、Upgrade協商標頭，但是瀏覽器實際會給我們帶上Sec-WebSocket-Key[5]、Sec-WebSocket-Version等標頭，以向服務器證明這是一個有效的websocket握手。

于是我們可以使用?curl 'http://localhost:5000/WeatherForecast' -H 'Upgrade: websocket' -H 'Connection: Upgrade' -H 'Sec-WebSocket-Version: 13' -H 'Sec-webSocket-Key: eeZn6lg/rOu8QbKwltqHDA==' --verbose?仿造客戶端websocket請求。=====> 200ok、 大坨json數據

這里提示：瀏覽器websocket會自動幫我們加上這些標頭；在前端編程 let ss = new WebSocket("ws://localhost:5000/WeatherForecast") 也會自動幫助我們帶上這些標頭。

84e984fd7c381f22ae278c459d0d697b.png
image.png

日志記錄：

該請求是不是webcocket請求：True,headers:[Accept,?*/*],?[Connection,?Upgrade],?[Host,?localhost:5000],?[User-Agent,?curl/7.79.1],?[Upgrade,?websocket],?[Sec-WebSocket-Version,?13],?[Sec-WebSocket-Key,?eeZn6lg/rOu8QbKwltqHDA==]

服務器認可這是websocket請求，服務端處理邏輯沒改，故按原http代碼邏輯返回200ok和JSON數據。

真正要讓服務端按照websocket姿勢， 要使用HttpContext.WebSockets.AcceptWebSocketAsync()告知客戶端開始切換協議，返回101響應碼[6]，并在原tcp上發起全雙工通信。

協商切換

以上行為完美詮釋了協商切換?的理念。

客戶端僅攜帶 Connection、Upgrade標頭，被服務端當成一般的http標頭。

但是若帶上sec-websocket-verison、sec-websocket-key，則被認為是有效的websocket請求，既然是“協商”， 服務器依舊可以拒絕切換，用原http協議返回。

就坡下驢，將腳手架項目改成一個同時支持http和websocket協議的Action吧：

//?服務端對于websocket請求，使用服務端單向推送[HttpGet(Name?=?"GetWeatherForecast")]public?async?Task?Get(){_logger.LogInformation("該請求是不是webcocket請求："+?HttpContext.WebSockets.IsWebSocketRequest+",headers:{0}",?Request.Headers);if?(HttpContext.WebSockets.IsWebSocketRequest){var?webSocket?=?await?HttpContext.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();Enumerable.Range(1,?5).ToList().ForEach(async?x?=>{var?wf?=?new?WeatherForecast{Date?=?DateTime.Now.AddDays(x),TemperatureC?=?Random.Shared.Next(-20,?55),Summary?=?Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]};var?ss?=?JsonConvert.SerializeObject(wf);var?serverMsg?=?Encoding.UTF8.GetBytes(ss);//?下面參數3：true 表示結束此次消息await?webSocket.SendAsync(new?ArraySegment<byte>(serverMsg,?0,?serverMsg.Length),?WebSocketMessageType.Text,?true,?CancellationToken.None);});}else{var?arr?=?Enumerable.Range(1,?5).Select(index?=>?new?WeatherForecast{Date?=?DateTime.Now.AddDays(index),TemperatureC?=?Random.Shared.Next(-20,?55),Summary?=?Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]}).ToArray();await??Response.WriteAsJsonAsync(arr);}}

curl 'http://localhost:5000/WeatherForecast' -H 'Upgrade: websocket' -H 'Connection: Upgrade' -H 'Sec-WebSocket-Version: 13' -H 'Sec-webSocket-Key: eeZn6lg/rOu8QbKwltqHDA==' --verbose

4dbc9950b5ec8a0a26aa34dbf32d3121.gif

curl 'http://localhost:5000/WeatherForecast' -H 'Upgrade: websocket' -H 'Connection: Upgrade' --verbose

38f7f6427515c6f37694702c250a3824.png

回顧

  1. 1. 本文記錄了nginx在轉發websocket請求時要添加的配置。

  2. 2. 雖然ops錯配了nginx for websocket url：nginx為http請求轉發了Connection、Upgrade標頭， 但是服務器并不認可這是websocket升級協議，僅認為是攜帶了特殊標頭的http請求，走原來的http業務處理邏輯是沒有問題的。

  3. 3. 在curl指令添加了sec-websocket-version、sec-websocket-key 標頭，從客戶端仿造了真實的websocket請求。

    再次提示：瀏覽器對websocket協商切換會自動幫我們加上這些標頭；在前端編程 let ss = new WebSocket("ws://localhost:5000/WeatherForecast") 也會自動幫助我們帶上這些標頭。

  4. 4.?websocket是基于http協議為藍本，是一個協商切換協議的行為，既然是協商， 服務端是可以拒絕協議切換，依舊采用原http協議來處理。

本文內容和制圖均為原創，文章永久更新地址請參閱左下角博客園原文；

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引用鏈接

[1]?.NET WebSockets 核心原理初體驗:?https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/14681331.html
[2]?SignalR 從開發到生產部署避坑指南:?https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/15434137.html
[3]?nginx默認不會為客戶端轉發Upgrade、Connection標頭:?https://nginx.org/en/docs/http/websocket.html
[4]?服務端認定websocket請求的源碼:?https://github.com/dotnet/aspnetcore/blob/main/src/Middleware/WebSockets/src/WebSocketMiddleware.cs#L219
[5]?Sec-WebSocket-Key:?https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc6455#section-11.3.1
[6]?開始切換協議，返回101響應碼:?https://github.com/dotnet/aspnetcore/blob/main/src/Middleware/WebSockets/src/WebSocketMiddleware.cs#L134

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