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{&nbsp;&nbsp; &nbsp; SslStream sslStream;&nbsp; &nbsp; Pipe inputBuffer;&nbsp; &nbsp; Pipe outputBuffer;&nbsp; &nbsp; public PipeReader Input = inputBuffer.Reader;&nbsp; &nbsp; public PipeWriter Output = outputBuffer.Writer;&nbsp; &nbsp; ReadDataFromSslStream()&nbsp; &nbsp; {&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; int bytes = sslStream.Read(new byte[2048], 0, 2048);&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; inputBuffer.Writer.Advance(bytes)&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; inputBuffer.Writer.Flush();&nbsp; &nbsp; }&nbsp; &nbsp; //and the reverse to write to the SslStream&nbsp;&nbsp;}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。