Nginx集群之WCF分布式身份验证,Nginx集群之WCF分布式局域网应用

目录

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1       大概思路... 1

1       大概思路... 1

2       Nginx集群之WCF分布式身份验证... 1

2       Nginx集群WCF分布式局域网结构图... 1

3       BasicHttpBinding、ws2007HttpBinding. 2

3       关于WCF的BasicHttpBinding. 1

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

4       编写WCF服务、客户端程序... 2

5       编写WCF服务、客户端程序... 7

5       URL保留项... 6

6       URL保留项... 13

6       部署WCF服务程序到局域网内3台PC机... 7

7       部署WCF服务程序到局域网内3台PC机... 14

7       Nginx集群配置搭建... 8

8       Nginx集群配置搭建... 15

8       启动WCF客户端程序... 10

9       SoapUI和WCF客户端程序的运行结果... 16

9       总结... 11

10     总结... 18

1       大概思路

l  Nginx集群WCF分布式局域网结构图

l  关于WCF的BasicHttpBinding

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

必威体育手机端,l  Nginx集群配置搭建

l  启动WCF客户端程序

l  总结

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

必威官方最新下载,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WCF分布式局域网结构图

关于WCF即可以寄宿于IIS,也可以自我寄宿,本文采用的是自我寄宿方式。之所以采用自我寄宿方式,很大程度上,在一些特殊的场景,例如下载大文件(如几百MB、1G等)、图片、文档等,如果以IIS为宿主,可能会产生内存不够用。所以这里采用自我寄宿的方式为例子。

Nginx集群除了在反向代理可以应用到,在WCF的处理上,也有很好的表现。以下是Nginx集群在WCF分布式的设计结构图:

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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)。

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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。

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3       关于WCF的BasicHttpBinding

首先了解系统预定义绑定对不同安全模式的支持,具体参照以下该文:

[WCF安全系列]绑定、安全模式与客户端凭证类型:总结篇

  •   所有的绑定都可以不采用任何的安全传输机制,即支持None安全模式;
  •   BasicHttpBinding的默认模式为None,WS相关的绑定默认模式为Message,而局域网相关绑定的模式模式为Transport;
  •   除了NetNamedPipeBinding,所有的绑定都支持Message安全模式;
  •   对于所有支持Message模式的绑定,除了NetMsmqBinding都支持Mixed模式;
  •   除了WSDualHttpBinding,所有的绑定都支持Transport模式;
  •   只有BasicHttpBinding支持TransportCredentialOnly模式;
  •   只有NetMsmqBinding支持Both安全模式。

 这里WCF的Ningx集群,主要用的是BasicHttpBinding。表示一个绑定,Windows Communication Foundation (WCF) 服务可以使用此绑定配置和公开这样的终结点:这些终结点能够与基于 ASMX 的 Web 服务和客户端以及符合 WS-I Basic Profile 1.1 标准的其他服务进行通信。

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       编写WCF服务、客户端程序

l  解决方案的主要目录如下:

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l  WCF服务程序

IOutputSomething.cs

using System.ServiceModel;

namespace Service.Interface
{
    [ServiceContract]
    public interface IOutputSomething
    {
        [OperationContract]
        string GetContentData(int i);

        [OperationContract]
        string GetIpAddress();
    }
}

OutputSomething.cs

using Service.Interface;
using System.Net;
using System.ServiceModel;

namespace Service
{
    [ServiceBehavior(ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple)]
    public class OutputSomething : IOutputSomething
    {
        /// <summary>
        /// 名称
        /// </summary>
        string threadNumber;

        readonly object thisLocak = new object();
        public string GetContentData(int i)
        {
            lock (thisLocak)
            {

                threadNumber = i.ToString() + " - " + "我是主机:" + GetIpAddress();
            }
            return string.Format("序列号{0},线程号{1}", i, threadNumber);
        }

        public string GetIpAddress()
        {
            string AddressIP = string.Empty;
            foreach (IPAddress _IPAddress in Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList)
            {
                if (_IPAddress.AddressFamily.ToString() == "InterNetwork")
                {
                    AddressIP = _IPAddress.ToString();
                }
            }
            return AddressIP;
        }
    }
}

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();
            }
        }
    }
}

l  客户端程序

Program.cs

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("本机IP是:" + AddressIP);
            using (OutputSomethingClient proxy = new OutputSomethingClient())
            {
                for (int i = 0; i < 20; i++)
                {
                    Console.WriteLine(proxy.GetContentData(i));
                }
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

 

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/OutputSomething")这是需要修改为以下Nginx的地址

address="

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <startup> 
        <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />
    </startup>
    <system.serviceModel>
        <bindings>
            <basicHttpBinding>
                <binding name="BasicHttpBinding_IOutputSomething" />
            </basicHttpBinding>
        </bindings>
        <client>
            <endpoint address="http://zhyongfeng.com/OutputSomething"
                binding="basicHttpBinding" bindingConfiguration="BasicHttpBinding_IOutputSomething"
                contract="HighlyConcurrentService.IOutputSomething" name="BasicHttpBinding_IOutputSomething" />
        </client>
    </system.serviceModel>
</configuration>

即如图所示:

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4       Windows证书生成私钥、公钥(X.509证书)

进行C:Windowssystem32,以管理员运行cmd.ext

Microsoft Windows [版本 6.1.7601]
版权所有 (c) 2009 Microsoft Corporation。保留所有权利。

C:Windowssystem32>cd C:Program FilesMicrosoft SDKsWindowsv6.0ABin

C:Program FilesMicrosoft SDKsWindowsv6.0ABin>makecert -r -pe -n "CN=wcf_zhyongfeng" -ss My -sky exchange
Succeeded

C:Program FilesMicrosoft SDKsWindowsv6.0ABin>

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查看Windows证书的生成,开始->运行,输入:

certmgr.msc

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Windows导出wcf_zhyongfeng.pfx服务端证书:

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Windows导出wcf_zhyongfeng.cer客户端证书:

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5       URL保留项

在默认的操作系统配置中,Windows Communication Foundation (WCF) 为端口 80 创建可全局访问的保留项,使所有用户都能够运行应用程序,在该应用程序中使用双向 HTTP 绑定来进行双工通信。

必威体育手机端 15

返回了:

“System.ServiceModel.AddressAccessDeniedException”类型的未经处理的异常在 System.ServiceModel.dll 中发生 

其他信息: HTTP 无法注册 URL http://+:5600/OutputSomething/。进程不具有此命名空间的访问权限(有关详细信息,请参见 http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=70353)。

以管理员方式运行C:windowsSystem32cmd.exe:

netsh http add urlacl url=http://+:5600/ user="Everyone"
netsh http add iplisten ipaddress=0.0.0.0:5600
防火墙的入站规则:
netsh advfirewall firewall add rule name="5600端口" dir=in action=allow protocol=TCP localport=5600
url保留项删除
netsh http delete urlacl url=http://+:5600/
url保留项显示
netsh http show urlacl

这里主要使用如下添加URL保留项即可:

netsh http add urlacl url=http://+:5600/ user="Everyone"

必威体育手机端 16 

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 FilesMicrosoft SDKsWindowsv6.0ABin,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

必威体育手机端 17

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必威体育手机端 19

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="".

即如图所示:

必威体育手机端 20

6       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,需要将它的config配置文件,重新定位address,将默认的IP地址127.0.0.1:5600修改为远程计算机的IP地址:

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:

必威体育手机端 21

本机IE上访问WCF服务端的运行效果:

必威体育手机端 22

6       URL保留项

详见:

7       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:WindowsSystem32driversetchosts,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:DTLDownLoadsnginx-1.10.2>start nginx

D:DTLDownLoadsnginx-1.10.2>nginx -s reload

访问WCF服务端:

必威体育手机端 23

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:

必威体育手机端 24

必威体育手机端 25

本机IE上访问WCF服务端的运行效果:

必威体育手机端 26

8       启动WCF客户端程序

启动WCF客户端程序,运行效果图如下:

必威体育手机端 27

远程桌面关掉其中一台10.92.202.56:5600的PC机:

必威体育手机端 28

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:

必威体育手机端 29

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:WindowsSystem32driversetchosts,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:DTLDownLoadsnginx-1.10.2>start nginx

D:DTLDownLoadsnginx-1.10.2>nginx -s reload

访问WCF服务端:

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9       总结

WCF是由微软开发的一系列支持数据通信的应用程序框架,通过开源框架Nginx的结合,能够有更多的扩展性。Nginx结合WCF对局域网内的布局有很大关系,通过WCF整合报表服务器、邮件服务器、文档服务器等,WCF原来就整合了原有的windows通讯的 .net Remoting,WebService,Socket的机制,Nginx让具备分布式功能的WCF更加强大了。

源代码下载:

PDF下载:

Nginx集群之WCF分布式局域网应用.pdf

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:,运行效果如下:

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启动WCF客户端程序,运行效果图如下:

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远程桌面关掉其中一台10.92.202.56:5600的PC机:

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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:

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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:

 

PDF下载:

Nginx集群之WCF分布式身份验证(支持soap).pdf

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