带有 System.IO.Pipelines 的 TLS/SSL

Question

我注意到新的 System.IO.Pipelines 并试图将现有的、基于流的代码移植到它上面。流的问题很好理解，但同时它具有相关类的丰富回声系统。从这里提供的示例中，有一个小型 tcp echo 服务器。 https://blogs.msdn.microsoft.com/dotnet/2018/07/09/system-io-pipelines-high-performance-io-in-net/此处附有一段代码：    private static async Task ProcessLinesAsync(Socket socket)    {        Console.WriteLine($"[{socket.RemoteEndPoint}]: connected");        var pipe = new Pipe();        Task writing = FillPipeAsync(socket, pipe.Writer);        Task reading = ReadPipeAsync(socket, pipe.Reader);        await Task.WhenAll(reading, writing);        Console.WriteLine($"[{socket.RemoteEndPoint}]: disconnected");    }    private static async Task FillPipeAsync(Socket socket, PipeWriter writer)    {        const int minimumBufferSize = 512;        while (true)        {            try            {                // Request a minimum of 512 bytes from the PipeWriter                Memory<byte> memory = writer.GetMemory(minimumBufferSize);                int bytesRead = await socket.ReceiveAsync(memory, SocketFlags.None);                if (bytesRead == 0)                {                    break;                }                // Tell the PipeWriter how much was read                writer.Advance(bytesRead);            }            catch            {                break;            }            // Make the data available to the PipeReader            FlushResult result = await writer.FlushAsync();            if (result.IsCompleted)            {                break;            }        }        // Signal to the reader that we're done writing        writer.Complete();    }使用流时，您只需将 SSL/TLS 包装在 SslStream 中即可轻松将其添加到代码中。Pipelines 打算如何解决这个问题？

Answer 1

命名管道是一种网络协议，就像 HTTP、FTP 和 SMTP 一样。让我们看一下 .net 框架的一些简单示例：

• HTTP 连接自动利用 SSL，具体取决于基本 URI。如果 URI 带有“HTTPS:”，则使用 SSL。

• FTP 连接手动利用 SSL，方法是在调用 GetResponse() 之前将 EnableSsl 属性设置为 true。

• SMTP 以与 FTP 相同的方式利用 SSL。

但是如果我们使用不同的网络协议，比如管道呢？我们马上就知道没有类似于“HTTPS”前缀的东西。此外，我们可以阅读 System.IO.Piplines 的文档，发现没有“EnableSsl”方法。但是，在 .NET Framework 和 .NET Core 中，都可以使用 SslStream 类。此类允许您从几乎任何可用的 Stream 中构建 SslStream。

System.IO.Pipes 命名空间也可用于 .NET Framework 和 .NET Core。Pipes 命名空间中可用的类非常有用。

• 匿名管道客户端流

• 匿名管道服务器流

• NamedPipeClientStream

• 命名管道服务器流

• 管道流

所有这些类都返回某种从 Stream 继承的对象，因此可以在 SslStream 的构造函数中使用。

这与 System.IO.Piplines 命名空间有何关系？嗯......它没有。System.IO.Pipelines 命名空间中定义的类、结构或接口都不是从 Stream 继承的。所以我们不能直接使用 SslStream 类。

相反，我们可以访问 PipeReaders 和 PipeWriters。有时我们只有其中一个可用，但让我们考虑一个双向管道，以便我们可以同时访问两者。

System.IO.Piplines 命名空间提供了一个 IDuplexPipe 接口。如果我们想将 PipeReader 和 PipeWriters 包装在 SSL 流中，我们需要定义一个实现 IDuplexPipe 的新类型。

在这种新类型中：

• 我们将定义一个 SslStream。

• 我们将使用通用管道作为输入和输出缓冲区。

• PipeReader 将使用输入缓冲区的读取器。我们将使用这个输入缓冲区从 SSL 流中获取数据。

• PipeWriter 将使用输出缓冲区的写入器。我们将使用此输出缓冲区将数据发送到 SSL 流。

下面是一个伪代码示例：

SslStreamDuplexPipe : IDuplexPipe

{ 

    SslStream sslStream;

    Pipe inputBuffer;

    Pipe outputBuffer;

    public PipeReader Input = inputBuffer.Reader;

    public PipeWriter Output = outputBuffer.Writer;

    ReadDataFromSslStream()

    {

        int bytes = sslStream.Read(new byte[2048], 0, 2048);

        inputBuffer.Writer.Advance(bytes)

        inputBuffer.Writer.Flush();

    }

    //and the reverse to write to the SslStream 

 }

如您所见，我们仍在使用 System.Net.Security 命名空间中的 SslStream 类，只是多走了几步。

这是否意味着您基本上仍在使用流？是的！但是，一旦你完全实现了你的 SslStreamDuplexPipe 类，你就可以只使用管道了。无需将 SslStream 包裹在所有内容中。