go语言内网穿透工具FRP实现原理分析

suoniao 2021-01-20
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frp 是一个比较流行的用于内网穿透的反向代理服务器,与Nginx不同,一般我们使用Nginx做负载均衡,而frp我们一般用来做内网穿透。

先来看看Nginx和frp流量走向的区别。这是Nginx的流量走向示意图:

nginx 流量走向示意图

这是frp的流量走向示意图:

frp 流量走向示意图

了解frp里的一些名词

说实话,frp里名词太多了,再加上 Golang 奇葩的命名规则(要求短) , 实在是不好阅读。我们要先来了解一下在阅读frp源码之前,有哪些名词是我们需要了解的:

  • frps: frp由两部分组成,frps 是服务端的名称,负责处理请求,转发流量
  • frpc: frp由两部分组成,frpc 是客户端的名称,负责把本地的流量连到服务器,让服务器读取&写入
  • proxyproxy 就是代理,例如下面的配置文件里,[tcp] 和 [http] 就是要代理的东西
  • visitorvisitor 是指使用 stcp 和 xtcp 的时候,请求公网服务器的那台电脑也要装一个客户端,那个就是所谓的 visitor
  • workConnworkConn 就是指 frpc 和 frps 所建立的连接
  • serviceservice 是服务端和客户端里,管辖一切的一个全家桶。可以直接把它当 frpc 和 frps 看待。
  • controlcontrol 是用来管理连接用的,比如连接、断开等等
  • xxx wrapper: 这个就顾名思义了,就是一个包装,一般是包了一个 logger
  • xxx manager: 同样顾名思义,就是用来管理的
# frpc.ini
[common]
server_addr = x.x.x.x
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 6000

[http]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 80
remote_port = 6001

一个请求的大概处理流程

接下来我们看一下frp的工作流程:

  • 首先,frpc 启动之后,连接 frps,并且发送一个请求 login(),之后保持住这个长连接,如果断开了,就重试
  • frps 收到请求之后,会建立一个 listener 监听来自公网的请求
  • 当 frps 接受到请求之后,会在本地看是否有可用的连接( frp 可以设置连接池),如果没有,就下发一个 msg.StartWorkConn 并且 等待来自 frpc 的请求
  • frpc 收到之后,对 frps 发起请求,请求的最开始会指名这个连接是去向哪个 proxy 的
  • frps 收到来自 frpc 的连接之后,就把新建立的连接与来自公网的连接进行流量互转
  • 如果请求断开了,那么就把另一端的请求也断开

难点

难点在于 frp 的程序代码为了糅合 frpc 和 frps 之间的请求,自己在TCP之上进行协议封装,因此大量使用了 channel, 所以代码被割散到各处,很不容易连贯起来。所以大家做好心理准备。

总结

这一篇文章中,我们了解了frp的一些概念和流程。下一篇我们会深入到代码看一下一个TCP代理是怎么工作的。

2019.06.19:第二篇请戳 这里


参考资料:

  • 原文:https://jiajunhuang.com/articles/2019_06_11-frpc_source_code_part1.md.html

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