Nginx集群之基于Redis的WebApi身份验证
目录
1 大概思路... 1
2 Nginx集群之基于Redis的WebApi身份验证... 1
3 Redis数据库... 2
4 Visualbox虚拟机ubuntu下的redis部署... 3
5 编写.NET WebApi的OnAuthorization身份验证... 6
6 编写.NET WebApi的ActionFilterAttribute令牌验证... 8
7 编写.NET WebApi的服务端... 10
8 编写.NET WebApi的客户端... 11
9 部署WebApi到本机... 17
10 Nginx集群配置搭建... 18
11 运行结果... 19
12 总结... 20
1 大概思路
l Nginx集群之基于Redis的WebApi身份验证
l Redis数据库
l Visualbox虚拟机ubuntu下的redis部署
l 编写.NET WebApi的OnAuthorization身份验证
l 编写.NET WebApi的ActionFilterAttribute令牌验证
l 编写.NET WebApi的服务端
l 编写.NET WebApi的客户端
l 部署WebApi到本机
l Nginx集群配置搭建
l 运行结果
l 总结
2 Nginx集群之基于Redis的WebApi身份验证
Nginx在集群上使用Redis数据库进行身份验证,达到了支持集群、分布式。在此基础上能够实现单点登录、时效性的访问,结合WebApi最大限度地发挥了后台身份验证的管理。
基于Redis的原因有几个:第一点是Redis是基于内存的数据库访问起来比较快,能够设置数据库存储的时效性;第二点,Redis数据库的语法比较简单、轻巧,在Linux、Windows服务器均可以一键安装完成;第三点,Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
以下是本文讲述的主要结构图:
客户端输入用户名密码服务器,通过了用户名密码验证,其中一台WebApi服务器生成一个Token并返回https的响应。客户端收到Token保存在本地,带上token发出ajax请求、WebRequest请求,经过Action过滤器的检验,访问Action并返回数据。
Token令牌身份验证机制:
Nginx集群之基于Redis的WebApi身份验证,如下图所示:
3 Redis数据库
Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。它通常被称为数据结构服务器,因为值(value)可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。
具体可以在以下网址进行学习:
http://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html
4 Visualbox虚拟机ubuntu下的redis部署
(已安装Oracle VM VirtualBox、ubuntu-17.10-desktop-amd64.iso)
Redis安装可参考:http://www.runoob.com/redis/redis-install.html
- 虚拟机
因网络的限制,本文采取的是“网络地址转换(NAT)”方式,进行redis数据库连接访问。有条件的可以采用“桥接网上”的方式,便可以使多台PC机在同一redis数据库进行访问,达到集群的效果。
Linux的ubuntu打开6379端口:
sudo iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT
具体如下所示:
登录Redis服务器,设置密码:
redis-cli config set requirepass 123456
- 主机
Windows安装Telnet客户端,进行测试连接成功与否
运行CMD,输入命令行如下:
Microsoft Windows [版本 6.1.7601] 版权所有 (c) 2009 Microsoft Corporation。保留所有权利。C:\Users\zhyongfeng>telnet 10.93.85.66 6379
测试成功
5 编写.NET WebApi的OnAuthorization身份验证
CustomAuthorizeAttribute.cs
using System.Web.Http; using System.Web.Http.Controllers;namespace SSLWebApi.Controllers {public class CustomAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute{public override void OnAuthorization(HttpActionContext actionContext){//判断用户是否登录if (actionContext.Request.Headers.Authorization != null){string userInfo = System.Text.Encoding.Default.GetString(System.Convert.FromBase64String(actionContext.Request.Headers.Authorization.Parameter));//用户验证逻辑 if (string.Equals(userInfo, string.Format("{0}:{1}", "zhyongfeng", "123456"))){IsAuthorized(actionContext);}else{HandleUnauthorizedRequest(actionContext);}}else{HandleUnauthorizedRequest(actionContext);}}protected override void HandleUnauthorizedRequest(System.Web.Http.Controllers.HttpActionContext actionContext){var challengeMessage = new System.Net.Http.HttpResponseMessage(System.Net.HttpStatusCode.Unauthorized);challengeMessage.Headers.Add("WWW-Authenticate", "Basic");throw new System.Web.Http.HttpResponseException(challengeMessage);}} }
生成Token
BaseController.cs
using ServiceStack.Redis; using SSLWebApi.Models; using System; using System.Web; using System.Web.Http;namespace SSLWebApi.Controllers {/// <summary>/// BaseController继承BaseController则需要身份验证/// </summary>[CustomAuthorize][RoutePrefix("api/Base")]public class BaseController : ApiController{[HttpGet][Route("Login")]public string Login(string userId){if (HttpRuntime.Cache.Get(userId) == null){return CreateToken(userId);}else{HttpRuntime.Cache.Remove(userId);return CreateToken(userId);}}/// <summary>/// 生成token/// </summary>/// <param name="userId"></param>/// <returns></returns>private string CreateToken(string userId){Token token = new Token();token.UserId = userId;token.SignToken = Guid.NewGuid();token.Seconds = 12;token.ExpireTime = DateTime.Now.AddSeconds(token.Seconds);//redis使用sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT打开6379的端口//visualbox虚拟机使用“设置->网络->高级->端口转发”创建商品规则//连接远程visualbox虚拟机ubtuntu的redis,形成一个分布式的登录验证string remoteIp = "10.93.85.66";int remotePort = 6379;string remoteDbPassword = "123456";//RedisClient(地址,端口,密码,0)using (var client = new RedisClient(remoteIp, remotePort, remoteDbPassword, 0)){string strToken = token.SignToken.ToString();if (client.Exists(userId) > 0)client.Del(userId);if (client.Add(userId, strToken)){//设置key的过期时间为12sclient.Expire(userId, 12);return token.SignToken.ToString();}elsereturn string.Format("远程虚拟机{0}的redis创建token失败", remoteIp);}}} }
6 编写.NET WebApi的ActionFilterAttribute令牌验证
WebApiSecurityFilter.cs
using ServiceStack.Redis; using SSLWebApi.Models; using System; using System.Linq; using System.Net.Http; using System.Web; using System.Web.Http.Controllers; using System.Web.Http.Filters;namespace SSLWebApi.Filter {public class WebApiSecurityFilter : ActionFilterAttribute{public override void OnActionExecuting(HttpActionContext actionContext){if (actionContext.ActionDescriptor.ActionName == "Login"){//登录成功则生成tokenbase.OnActionExecuting(actionContext);return;}else{//判断token令牌HttpRequestMessage request = actionContext.Request;string staffid = request.Headers.Contains("userid") ? HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("userid").FirstOrDefault()) : string.Empty;string timestamp = request.Headers.Contains("timestamp") ? HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("timestamp").FirstOrDefault()) : string.Empty;string nonce = request.Headers.Contains("nonce") ? HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("nonce").FirstOrDefault()) : string.Empty;string signature = request.Headers.Contains("signature") ? HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("signature").FirstOrDefault()) : string.Empty;if (String.IsNullOrEmpty(staffid) || String.IsNullOrEmpty(timestamp) || String.IsNullOrEmpty(nonce) || String.IsNullOrEmpty(signature)){//令牌检验不通过actionContext.Response = new HttpResponseMessage(System.Net.HttpStatusCode.Forbidden);return;}else{string remoteIp = "10.93.85.66";int remotePort = 6379;string remoteDbPassword = "123456";using (var client = new RedisClient(remoteIp, remotePort, remoteDbPassword, 0)){//令牌检验是否存在这个用户if (client.Exists(staffid) > 0){string tempStr = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(client.Get(staffid));if (tempStr.Trim('"').Equals(signature)){//时间转换成功、时间有效、token值相等//令牌通过base.OnActionExecuting(actionContext);return;}else{actionContext.Response = new HttpResponseMessage(System.Net.HttpStatusCode.Forbidden);return;}}else{actionContext.Response = new HttpResponseMessage(System.Net.HttpStatusCode.Forbidden);return;}}}}}} }
7 编写.NET WebApi的服务端
UserController.cs
using System; using System.Net; using System.Web.Http;namespace SSLWebApi.Controllers {[RoutePrefix("api/User")]public class UserController : ApiController{/// <summary>/// 获取当前用户信息/// </summary>/// <param name="msg"></param>/// <returns></returns>[HttpPost][Route("PostMessage")]public string PostMessage(dynamic obj){return string.Format("当前输入的消息是:{0}", Convert.ToString(obj.msg));}[Route("GetMachine")]public string GetMachine(){string AddressIP = string.Empty;foreach (IPAddress _IPAddress in Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList){if (_IPAddress.AddressFamily.ToString() == "InterNetwork"){AddressIP = _IPAddress.ToString();}}return string.Format("当前WebApi部署的IP是:{0}", AddressIP);}} }
8 编写.NET WebApi的客户端
WebApiHelper.cs
using Newtonsoft.Json; using System; using System.IO; using System.Net; using System.Text;namespace SSLWebApiClient.Common {public class WebApiHelper{/// <summary>/// Post请求/// </summary>/// <typeparam name="T"></typeparam>/// <param name="url">url</param>/// <param name="data">数据</param>/// <param name="userid">帐户</param>/// <param name="signature">数字签名</param>/// <returns></returns>public static string Post(string url, string data, string userid, string signature){return PostData(url, data, userid, signature);}/// <summary>/// Post请求/// </summary>/// <typeparam name="T"></typeparam>/// <param name="url">url</param>/// <param name="data">数据</param>/// <param name="userid">帐户</param>/// <param name="signature">数字签名</param>/// <returns></returns>public static T Post<T>(string url, string data, string userid, string signature){return JsonConvert.DeserializeObject<T>(Post(url, data, userid, signature));}/// <summary>/// /// </summary>/// <param name="webApi"></param>/// <param name="queryStr"></param>/// <param name="userid"></param>/// <param name="signature"></param>/// <returns></returns>public static string Get(string webApi, string queryStr, string userid, string signature){return GetData(webApi, queryStr, userid, signature);}/// <summary>/// Get请求/// </summary>/// <typeparam name="T"></typeparam>/// <param name="webApi"></param>/// <param name="query"></param>/// <param name="queryStr"></param>/// <param name="userid"></param>/// <param name="signature"></param>/// <returns></returns>public static T Get<T>(string webApi, string queryStr, string userid, string signature){return JsonConvert.DeserializeObject<T>(GetData(webApi, queryStr, userid, signature));}/// <summary> /// 获取时间戳 /// </summary> /// <returns></returns> private static string GetTimeStamp(){TimeSpan ts = DateTime.Now - new DateTime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, 0);return ts.TotalSeconds.ToString();}/// <summary> /// 获取随机数/// </summary> /// <returns></returns> private static string GetRandom(){Random rd = new Random(DateTime.Now.Millisecond);int i = rd.Next(0, int.MaxValue);return i.ToString();}/// <summary>/// Post请求/// </summary>/// <param name="url"></param>/// <param name="data"></param>/// <param name="userid">用户名称</param>/// <param name="signature">数字签名</param>/// <returns></returns>private static string PostData(string url, string data, string userid, string signature){try{byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data);HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);string timeStamp = GetTimeStamp();string nonce = GetRandom();//加入头信息//当前请求用户request.Headers.Add("userid", userid);//发起请求时的时间戳(单位:秒)request.Headers.Add("timestamp", timeStamp);//发起请求时的时间戳(单位:秒)request.Headers.Add("nonce", nonce);//当前请求内容的数字签名request.Headers.Add("signature", signature);//写数据request.Method = "POST";request.ContentLength = bytes.Length;request.ContentType = "application/json";request.GetRequestStream().Write(bytes, 0, bytes.Length);//读数据request.Timeout = 300000;request.Headers.Set("Pragma", "no-cache");HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();Stream streamReceive = response.GetResponseStream();StreamReader streamReader = new StreamReader(streamReceive, Encoding.UTF8);string strResult = streamReader.ReadToEnd();//关闭流//reqstream.Close();streamReader.Close();streamReceive.Close();request.Abort();response.Close();return strResult;}catch (Exception ex){return ex.Message;}}/// <summary>/// Get请求/// </summary>/// <param name="webApi"></param>/// <param name="queryStr"></param>/// <param name="userid"></param>/// <param name="signature"></param>/// <returns></returns>private static string GetData(string webApi, string queryStr, string userid, string signature){try{HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(webApi + "?" + queryStr);string timeStamp = GetTimeStamp();string nonce = GetRandom();//加入头信息//当前请求用户request.Headers.Add("userid", userid);//发起请求时的时间戳(单位:秒)request.Headers.Add("timestamp", timeStamp);//发起请求时的时间戳(单位:秒)request.Headers.Add("nonce", nonce);//当前请求内容的数字签名request.Headers.Add("signature", signature);request.Method = "GET";request.ContentType = "application/json";request.Timeout = 90000;request.Headers.Set("Pragma", "no-cache");HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();Stream streamReceive = response.GetResponseStream();StreamReader streamReader = new StreamReader(streamReceive, Encoding.UTF8);string strResult = streamReader.ReadToEnd();streamReader.Close();streamReceive.Close();request.Abort();response.Close();return strResult;}catch (Exception ex){return ex.Message;}}} }
Program.cs
using System; using System.IO; using System.Net; using System.Text; using Newtonsoft.Json; namespace SSLWebApiClient {class Program{static void Main(string[] args){string basicUrl = "http://zhyongfeng.com";string html = string.Empty;for (int i = 0; i < 1; i++){//https协议基本认证 Authorizationstring url = basicUrl + "/api/base/Login?userId=zhyongfeng";ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback = delegate { return true; };HttpWebRequest req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);NetworkCredential credential = new NetworkCredential("zhyongfeng", "123456");req.Credentials = credential;HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)req.GetResponse();Stream responseStream = response.GetResponseStream();StreamReader streamReader = new StreamReader(responseStream, Encoding.UTF8);html = streamReader.ReadToEnd().Replace("\"", "");Console.WriteLine("Redis Token服务器保存时间为12s");Console.WriteLine(String.Format("Redis服务器返回的Token值为:{0}", html));}//token设置了12s有效期for (int j = 0; j < 5; j++){System.Threading.Thread.Sleep(1000);string url = basicUrl + "/api/user/PostMessage";Console.WriteLine(Common.WebApiHelper.Post(url, JsonConvert.SerializeObject(new { msg = "hello" }), "zhyongfeng", html));}for (int j = 0; j < 10; j++){System.Threading.Thread.Sleep(1000);string url = basicUrl + "/api/user/GetMachine";Console.WriteLine(Common.WebApiHelper.Get(url, null, "zhyongfeng", html));}Console.Read();}} }
9 部署WebApi到本机
将WebApi部署到以下10.93.85.66(因网络限制,所以这里只做单个集群,虚拟机ubuntu中的数据redis主要是NAT网络连接方式,使用端口转发进行访问)
10 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
Nginx的集群配置:
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 10.93.85.66:20107;}server {listen 80;server_name localhost;location / {proxy_pass http://zhyongfeng.com;}error_page 500 502 503 504 /50x.html;location = /50x.html {root html;}} }
运行CMD:
D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>start nginxD:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>nginx -s reload
11 运行结果
访问集群:http://zhyongfeng.com
WebApi经过Action过滤器,生成了Token值,并存储到Redis,运行结果如下:
12 总结
Nginx集群使用Redis数据库,客户端利用 http basic身份验证,访问WebApi获得Token并将Token存储到Redis内在数据库,通过Token值获取相应的权限数据,这样子可以做到单点登录,集群分布式的身份验证效果。既方便了用户在整个业务领域的系统操作,同时可以为整个公司、集团等各个区域的系统进行统一有效的身份验证管理。
转载于:https://www.cnblogs.com/sjqq/p/9152726.html
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