Nginx集群之WCF分布式身份验证(支持Soap)
目录
1 大概思路... 1
2 Nginx集群之WCF分布式身份验证... 1
3 BasicHttpBinding、ws2007HttpBinding. 2
4 Windows证书生成私钥、公钥（X.509证书）... 3
5 编写WCF服务、客户端程序... 7
6 URL保留项... 13
7 部署WCF服务程序到局域网内3台PC机... 14
8 Nginx集群配置搭建... 15
9 SoapUI和WCF客户端程序的运行结果... 16
10 总结... 18
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
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）。
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。
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 Windows证书生成私钥、公钥（X.509证书）
进行C:\Windows\system32，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:\Windows\system32>cd C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin>makecert -r -pe -n "CN=wcf_zhyongfeng" -ss My -sky exchange Succeeded C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin>
查看Windows证书的生成，开始->运行，输入：
certmgr.msc
Windows导出wcf_zhyongfeng.pfx服务端证书：
Windows导出wcf_zhyongfeng.cer客户端证书：
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 Files\Microsoft SDKs\Windows\v6.0A\Bin，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
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="http://zhyongfeng.com/hello".
即如图所示：
6 URL保留项
详见：
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：
本机IE*问WCF服务端的运行效果：
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:\Windows\System32\drivers\etc\hosts，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:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>start nginx D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>nginx -s reload
访问WCF服务端：http://zhyongfeng.com/hello，运行结果：
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：
启动WCF客户端程序，运行效果图如下：
远程桌面关掉其中一台10.92.202.56:5600的PC机：
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：
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。
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