如何让你的.NET WebAPI程序支持HTTP3？

用户10786849

发布于 2024-01-28 14:32:35

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发布于 2024-01-28 14:32:35

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下面我将总结构建Http3的经验，以Token Gateway的项目为例，请注意使用Http3之前你需要知道它的限制，

Windows

Windows 11 版本 22000 或更高版本/Windows Server 2022。
TLS 1.3 或更高版本的连接。

Linux

已安装 libmsquic 包。

实现讲解

首先我们需要拉取我们的代码

git clone https://gitee.com/hejiale010426/Gateway.git
cd Gateway

然后我们打开Program.cs

#region FreeSql类型转换

Utils.TypeHandlers.TryAdd(typeof(Dictionary<string, string>), new StringJsonHandler<Dictionary<string, string>>());
Utils.TypeHandlers.TryAdd(typeof(RouteMatchEntity), new StringJsonHandler<RouteMatchEntity>());
Utils.TypeHandlers.TryAdd(typeof(List<DestinationsEntity>), new StringJsonHandler<List<DestinationsEntity>>());
Utils.TypeHandlers.TryAdd(typeof(string[]), new StringJsonHandler<string[]>());

#endregion

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Configuration.GetSection(nameof(JwtOptions))
    .Get<JwtOptions>();

builder.WebHost.UseKestrel(options =>
{
    // 配置多个域名证书
    options.ConfigureHttpsDefaults(adapterOptions =>
    {
        adapterOptions.ServerCertificateSelector = (_, name) =>
        {
            // 从Certificate服务中获取
            if (string.IsNullOrEmpty(name) ||
                !CertificateService.CertificateEntityDict.TryGetValue(name, out var certificate)) return new X509Certificate2();

            var path = Path.Combine("/data/", certificate.Path);

            if (File.Exists(path)) return new X509Certificate2(path, certificate.Password);

            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            Console.WriteLine($"证书文件不存在：{path}");
            Console.ResetColor();
            throw new Exception($"证书文件不存在：{path}");
        };
    });
});

builder.WebHost.ConfigureKestrel(kestrel =>
{
    kestrel.Limits.MaxRequestBodySize = null;
    
    kestrel.ListenAnyIP(8081, portOptions =>
    {
        portOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
        portOptions.UseHttps();
    });

    kestrel.ListenAnyIP(8080, portOptions =>
    {
        portOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2;
    });
});

#region Jwt

builder.Services
    .AddAuthorization()
    .AddJwtBearerAuthentication();

#endregion

builder.Services.Configure<KestrelServerOptions>(options =>
{
    options.Limits.MaxRequestBodySize = int.MaxValue; 
});

builder.Services.Configure<FormOptions>(x =>
{
    x.ValueLengthLimit = int.MaxValue;
    x.MultipartBodyLengthLimit = int.MaxValue; // if don't set default value is: 128 MB
    x.MultipartHeadersLengthLimit = int.MaxValue;
});

builder.Services.ConfigureHttpJsonOptions(options =>
{
    options.SerializerOptions.Converters.Add(new JsonStringEnumConverter());
    options.SerializerOptions.Converters.Add(new JsonDateTimeConverter());
});

builder.Services.AddHostedService<GatewayBackgroundService>();

builder.Services.AddCors(options =>
{
    options.AddPolicy("AllowAll",
        builder => builder
            .SetIsOriginAllowed(_ => true)
            .AllowAnyMethod()
            .AllowAnyHeader()
            .AllowCredentials());
});

builder.Configuration.GetSection(nameof(RequestOptions)).Get<RequestOptions>();
builder.Services.AddMemoryCache();

builder.Services.AddSingleton<RequestLogMiddleware>();
builder.Services.AddSingleton<StaticFileProxyMiddleware>();

builder.Services.AddSingleton<RequestLogService>();
builder.Services.AddSingleton<GatewayService>();
builder.Services.AddSingleton<CertificateService>();
builder.Services.AddSingleton<FileStorageService>();
builder.Services.AddSingleton<StaticFileProxyService>();
builder.Services.AddSingleton<TestService>();
builder.Services.AddSingleton<SettingService>();
builder.Services.AddSingleton<AuthorityService>();

builder.Services.AddSingleton<IContentTypeProvider, FileExtensionContentTypeProvider>();

builder.Services.AddSingleton<IFreeSql>(_ =>
{
    var directory = new DirectoryInfo("/data");
    if (!directory.Exists)
    {
        directory.Create();
    }

    return new FreeSqlBuilder()
        .UseConnectionString(DataType.Sqlite, builder.Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection"))
        .UseMonitorCommand(cmd => Console.WriteLine($"Sql：{cmd.CommandText}")) //监听SQL语句
        .UseAutoSyncStructure(true) //自动同步实体结构到数据库，FreeSql不会扫描程序集，只有CRUD时才会生成表。
        .Build();
});

// 使用内存加载配置 
builder.Services.AddReverseProxy()
    .LoadFromMemory(GatewayService.Routes, GatewayService.Clusters);

var app = builder.Build();

app.UseCors("AllowAll");

app.UseMiddleware<RequestLogMiddleware>();
app.UseMiddleware<StaticFileProxyMiddleware>();

// 配置MiniApis服务
app.MapRequestLog();
app.MapStaticFileProxy();
app.MapFileStorage();
app.MapGateway();
app.MapAuthority();
app.MapCertificate();
app.MapSetting();

app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

app.MapReverseProxy();

await app.RunAsync();

上面是完整的代码，我们不过多讲解，只讲解HTTP3需要哪些配置

首先，我们的Gateway支持动态加载证书，而HTTP3是强制使用证书的，我们在这里提供了动态配置HTTP3的实现。

builder.WebHost.UseKestrel(options =>
{
    // 配置多个域名证书
    options.ConfigureHttpsDefaults(adapterOptions =>
    {
        adapterOptions.ServerCertificateSelector = (_, name) =>
        {
            // 从Certificate服务中获取
            if (string.IsNullOrEmpty(name) ||
                !CertificateService.CertificateEntityDict.TryGetValue(name, out var certificate)) return new X509Certificate2();

            var path = Path.Combine("/data/", certificate.Path);

            if (File.Exists(path)) return new X509Certificate2(path, certificate.Password);

            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            Console.WriteLine($"证书文件不存在：{path}");
            Console.ResetColor();
            throw new Exception($"证书文件不存在：{path}");
        };
    });
});

上面配置好了证书，下面我们配置启用HTTP3，下面我们对于容器会监听俩个端口8080，8081，8080是Http端口，所以不需要开启HTTP3，我们在监听8081的时候修改了协议为HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3，然后portOptions.UseHttps()强制使用HTTPS，Http1AndHttp2AndHttp3是自动支持多个协议，如果HTTP3不支持则会降级支持HTTP2如果HTTP2不支持则降级支持HTTP1，由于浏览器不确定你是否支持HTTP3所以会先请求一个HTTP2或HTTP1协议的请求，如果支持的话框架会自动给响应头返回一个Alt-Svc的值。

builder.WebHost.ConfigureKestrel(kestrel =>
{
    kestrel.Limits.MaxRequestBodySize = null;
    
    kestrel.ListenAnyIP(8081, portOptions =>
    {
        portOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
        portOptions.UseHttps();
    });

    kestrel.ListenAnyIP(8080, portOptions =>
    {
        portOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2;
    });
});

上面俩个配置完成以后我们修改我们的Dockerfile，由于微软提供的默认的镜像是不提供libmsquic，所以我们需要自己写一个Dockerfile，打开我们Gateway项目中的Dockerfile，并且添加libmsquic的构建流程

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0.1-bookworm-slim-amd64 AS base
USER root
RUN  apt update \
    && apt-get install -y --no-install-recommends curl \
    && curl -sSL -O https://packages.microsoft.com/config/debian/12/packages-microsoft-prod.deb \
    && dpkg -i packages-microsoft-prod.deb \
    && rm packages-microsoft-prod.deb \
    && apt-get update \
    && apt-get install -y libmsquic \
    && apt-get purge -y --auto-remove wget && apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
WORKDIR /app
EXPOSE 8080
EXPOSE 8081

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
WORKDIR /src
COPY ["src/Gateway/Gateway.csproj", "src/Gateway/"]
RUN dotnet restore "./src/Gateway/Gateway.csproj"
COPY . .
WORKDIR "/src/src/Gateway"
RUN dotnet build "./Gateway.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/build

FROM build AS publish
ARG BUILD_CONFIGURATION=Release
RUN dotnet publish "./Gateway.csproj" -c $BUILD_CONFIGURATION -o /app/publish /p:UseAppHost=false

FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "Gateway.dll"]

在构建镜像的时候需要使用root权限，否则可能导致权限不足构建失败，上面完成了我们本地的镜像构建和.NET Core的HTTP3的启用，然后需要我们构建好了镜像就可以在服务器中跑一个容器了，在运行容器的时候还会有一个坑，下面我们来慢慢讲解，

部署服务

打开我们的服务器使用Linux服务器打开，下面是我们的Gateway的一个Compose版本，由于Docker端口监听默认使用的是tcp，所以我们需要监听俩个协议，因为HTTP3是基于UDP实现的，这也是坑之一，还有如果登录失败可能是映射目录权限不够创建Sqlite文件失败导致。

services:
  gateway-api:
    image: registry.token-ai.cn:8300/gateway
    restart: always
    environment:
      USER: root
      PASS: Aa010426.
    ports:
      - 8080:8080
      - 8081:8081/udp
      - 8081:8081/tcp
    volumes:
      - ./data:/data/

  gateway-web:
    image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/tokengo/gateway-web
    restart: always
    privileged: true
    environment:
      api_url: http://这里是你上面的Gateway-api能在浏览器本地请求的地址:8200/
    ports:
      - 1000:80

然后指向我们的sudo docker-compose up -d

指向完成以后我们打开我们的gateway-web的界面，并且登录进去，如果你没有设置环境变量的话默认密码是root：Aa010426.

打开我们的代理设置，添加一个集群：

打开路由，点击添加路由，

打开证书管理，点击添加证书：

将我们的证书上传以后点击右上角的刷新缓存，则会生效，还需要注意将我们的域名解析到服务器当中。上面我们用的是gitea.token-ai.cn，注意的是自签证书似乎不能使用。上面操作完成以后点击我们右上角的刷新缓存，然后访问我们的https://gitea.token-ai.cn:8081，然后打开浏览器的F12，我们可以看到我们的，我们的协议除了第一个都是h3协议，这是因为第一个请求是不确定你是否支持h3所以发起一个h1或h2的协议然后，如果你的响应头响应了Alt-Svc则会下次请求使用h3，