Socket5協議 · 音視頻/C++/k8s/Docker等等學習筆記

[TOC] ## socket協議版本 Socket協議分為Socket4和Socket5兩個版本，他們最明顯的區別是Socket5同時支持TCP和UDP兩個協議，而SOcket4只支持TCP。目前大部分使用的是Socket5，我們這里只簡單的介紹Socket5協議。 ## Socket5協議之授權認證 Socket6協議的實現細節和規范 ### 首先客戶端會給服務端發送驗證信息 | VER | NMETHODS |METHODS| | --- | --- |---| | 1 | 1 |1 to 255| 1. 第一個字段VER代表Socket的版本，Soket5默認為0x05，其固定長度為1個字節 2. 第二個字段NMETHODS表示第三個字段METHODS的長度，它的長度也是1個字節 3. 第三個METHODS表示客戶端支持的驗證方式，可以有多種，他的嘗試是1-255個字節。目前支持的驗證方式一共有： ``` 1. X’00’ NO AUTHENTICATION REQUIRED（不需要驗證） 2. X’01’ GSSAPI 3. X’02’ USERNAME/PASSWORD（用戶名密碼） 4. X’03’ to X’7F’ IANA ASSIGNED 5. X’80’ to X’FE’ RESERVED FOR PRIVATE METHODS 6. X’FF’ NO ACCEPTABLE METHODS（都不支持，沒法連接了） ``` 以上的都是十六進制常量，比如X’00’表示十六進制0x00。 ### 服務器回應客戶端服務端收到客戶端的驗證信息之后，就要回應客戶端，服務端需要客戶端提供哪種驗證方式的信息。服務端的回應同樣非常簡潔。 | VER | NMETHODS| | --- | --- | | 1 | 1 | 1. 一個字段VER代表Socket的版本，Soket5默認為0x05，其值長度為1個字節 2. 第二個字段METHOD代表需要服務端需要客戶端按照此驗證方式提供驗證信息，其值長度為1個字節，選擇為上面的六種驗證方式。舉例說明，比如服務端不需要驗證的話，可以這么回應客戶端： | VER | NMETHODS| | --- | --- | | 0x05 | 0x00 | 我們使用Go實現代碼如下： ``` var b [1024]byte n, err := client.Read(b[:]) if err != nil { log.Println(err) return } if b[0] == 0x05 { //只處理Socket5協議 //客戶端回應：Socket服務端不需要驗證方式 client.Write([]byte{0x05, 0x00}) n, err = client.Read(b[:]) } ``` ## Socket5協議之建立連接 Socket5的客戶端和服務端進行雙方授權驗證通過之后，就開始建立連接了。連接由客戶端發起，告訴Sokcet服務端客戶端需要訪問哪個遠程服務器，其中包含，遠程服務器的地址和端口，地址可以是IP4，IP6，也可以是域名。 | VER | CMD | RSV| ATYP | DST.ADDR | DST.PORT| | --- | --- |--- |--- |--- |--- | | 1 | 1 |X’00’|1|Variable |2| 1. VER代表Socket協議的版本，Soket5默認為0x05，其值長度為1個字節 2. CMD代表客戶端請求的類型，值長度也是1個字節，有三種類型 * CONNECT X’01’ * BIND X’02’ * UDP ASSOCIATE X’03’ 3. RSV保留字，值長度為1個字節 4. ATYP代表請求的遠程服務器地址類型，值長度1個字節，有三種類型 * IP V4 address: X’01’ * DOMAINNAME: X’03’ * IP V6 address: X’04’ 5. DST.ADDR代表遠程服務器的地址，根據ATYP進行解析，值長度不定。 6. DST.PORT代表遠程服務器的端口，要訪問哪個端口的意思，值長度2個字節從協議里解析我們需要的遠程服務器信息，Go代碼實現如下： ``` var host,port string switch b[3] { case 0x01://IP V4 host = net.IPv4(b[4],b[5],b[6],b[7]).String() case 0x03://域名 host = string(b[5:n-2])//b[4]表示域名的長度 case 0x04://IP V6 host = net.IP{b[4], b[5], b[6], b[7], b[8], b[9], b[10], b[11], b[12], b[13], b[14], b[15], b[16], b[17], b[18], b[19]}.String() } port = strconv.Itoa(int(b[n-2])<<8|int(b[n-1])) ``` 現在客戶端把要請求的遠程服務器的信息都告訴Socket5代理服務器了，那么Socket5代理服務器就可以和遠程服務器建立連接了，不管連接是否成功等，都要給客戶端回應，其回應格式為： | VER | REP| RSV| ATYP | BND.ADDR | BND.PORT| | --- | --- |--- |--- |--- |--- | | 1 | 1 |X’00’|1|Variable |2| 1. VER代表Socket協議的版本，Soket5默認為0x05，其值長度為1個字節 2. REP代表響應狀態碼，值長度也是1個字節，有以下幾種類型 * X’00’ succeeded * X’01’ general SOCKS server failure * X’02’ connection not allowed by ruleset * X’03’ Network unreachable * X’04’ Host unreachable * X’05’ Connection refused * X’06’ TTL expired * X’07’ Command not supported * X’08’ Address type not supported * X’09’ to X’FF’ unassigned 3. RSV保留字，值長度為1個字節 4. ATYP代表請求的遠程服務器地址類型，值長度1個字節，有三種類型 * IP V4 address: X’01’ * DOMAINNAME: X’03’ * IP V6 address: X’04’ 5. BND.ADDR表示綁定地址，值長度不定。 6. BND.PORT表示綁定端口，值長度2個字節 Go實現的連接和應答如下： ``` server, err := net.Dial("tcp", net.JoinHostPort(host, port)) if err != nil { log.Println(err) return } defer server.Close() client.Write([]byte{0x05, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}) //響應客戶端連接成功 ``` ## 數據轉發建立好連接之后，就是數據傳遞轉發，TCP協議可以直接轉發。UDP的話需要特殊處理，具體參考協議定義，其實就是一個特殊格式的回應，和上面的一問一答差不多，更多協議細節 [http://www.ietf.org/rfc/rfc1928.txt](http://www.ietf.org/rfc/rfc1928.txt)。 TCP直接轉發非常簡單： ``` //進行轉發 go io.Copy(server, client) io.Copy(client, server) ``` ## 完整代碼實現以下是完成的代碼實現: ``` package main import ( "io" "log" "net" "strconv" ) func main() { log.SetFlags(log.LstdFlags | log.Lshortfile) l, err := net.Listen("tcp", ":8081") if err != nil { log.Panic(err) } for { client, err := l.Accept() if err != nil { log.Panic(err) } go handleClientRequest(client) } } func handleClientRequest(client net.Conn) { if client == nil { return } defer client.Close() var b [1024]byte n, err := client.Read(b[:]) if err != nil { log.Println(err) return } if b[0] == 0x05 { //只處理Socket5協議 //客戶端回應：Socket服務端不需要驗證方式 client.Write([]byte{0x05, 0x00}) n, err = client.Read(b[:]) var host, port string switch b[3] { case 0x01: //IP V4 host = net.IPv4(b[4], b[5], b[6], b[7]).String() case 0x03: //域名 host = string(b[5 : n-2]) //b[4]表示域名的長度 case 0x04: //IP V6 host = net.IP{b[4], b[5], b[6], b[7], b[8], b[9], b[10], b[11], b[12], b[13], b[14], b[15], b[16], b[17], b[18], b[19]}.String() } port = strconv.Itoa(int(b[n-2])<<8 | int(b[n-1])) server, err := net.Dial("tcp", net.JoinHostPort(host, port)) if err != nil { log.Println(err) return } defer server.Close() client.Write([]byte{0x05, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}) //響應客戶端連接成功 //進行轉發 go io.Copy(server, client) io.Copy(client, server) } } ```