novnc-与-nodejs-实现-web-远程桌面

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引言

项目需求,要求在浏览器端进行远程桌面的访问,如图所示:

实现远程桌面,需要依赖 VNC 协议:

VNC(Virtual Network Computing),为一种使用 RFB 协议的屏幕画面分享及远程操作软件。此软件借由网络,可发送键盘与鼠标的动作及即时的屏幕画面。

相关的参考比较少,去谷歌搜索出来的文章大多都是如何使用客户端进行 VNC 的搭建与访问,很少有将其内嵌到 web 里的,腾讯云有相关的功能,但因为业务安全性,咱也看不着人家咋实现的。

再见,百度。用百度查了一次之后,我才知道原来 VNC 是口红。

所以 VNC 实践之路就是如下流程:

  1. 根据自己已有的知识与技能,设计一个 VNC 方案。
  2. 尝试,分析可行性。
  3. 根据可行性修改方案细节,或推翻方案重新设计。

从整体的最开始设计,到最终落地方案,大约经历了以下七个方案的迭代:

  1. SpringBoot调用 REALVNCC++类库,前后台进行数据交互。失败,因为 REALVNC 太贵了,客户承受不起。
  2. SpringBoot中模仿 TightVNC 实现 JavaViewer 获取数据,前后台进行数据交互。失败,因为 TightVNC JavaViewer 的源码没注释,看不懂。
  3. SpringBoot中手写 VNC 客户端,前后台数据交互。失败,因为从 0 实现一个协议太复杂了,时间成本太高。
  4. 浏览器端只做 VNC 链接,使用原生客户端,直接访问主机。失败,需要安装软件,且只能访问局域网中的主机。
  5. 原生客户端 + nginx数据转发。失败,需要安装软件,无法实现动态转发 (无法动态变更nginx 配置文件)。
  6. no-vnc + nginx数据转发。失败,无法实现动态转发 (无法动态变更nginx 配置文件)。
  7. no-vnc + node.js数据转发。成功,完美实现。

实现

思想

整体思想如下图所示:nginx转发前台的 websocket 连接,为了实现外网转发,添加开发的 node.js 服务器作为代理,将浏览器端 no-vncwebsocket数据报在运输层转发给目标主机。

why nginx ?

如果思考过的话,其实发现不用 nginx 也能实现功能,这里使用 nginx 主要是减少了前台对后台架构的耦合。

添加网关转发所有请求,对前台只暴露一个端口,不管后台用什么技术,用什么架构,用什么微服务,在前台看来,就好像在访问单体应用一样。

就像目前的华软项目一样,后台用了 spring-boot.netnode.js,各语言各框架发挥各自的优势,通过nginx 的转发将各模块连接起来,无论后台的架构怎么变,对前台毫无影响,这应该是微服务架构的最佳实践。

这是 spring 官方推荐的微服务架构图,我们学习并实践了 api 网关,spring推荐netflix zuul,我们用的nginx,在请求转发上,二者性能不相上下。

随着业务需求的增长,我们肯定也会服务拆分,服务注册,服务发现,消息队列,RPC调用。然后用上 eurekazookeeperhystrixfeign 等一个个优秀的开源组件,一起探索 spring-cloud 的最佳实践。

websocket

之前一直不了解websocket,就是知道个名,具体细节没有学习。

http协议:请求响应,客户端请求,服务器响应,一次请求就结束。服务端无法主动向客户端推送数据。

为了解决这个问题,websocket应运而生。如果所示,不做赘述。

no-vnc

官网链接:noVNC

安装依赖:

npm install @novnc/novnc

前台组件

一个空div,同时在组件中引用。

<div class="container" #container>
</div>
@ViewChild('container')
private container: ElementRef<HTMLDivElement>;

核心的代码其实就这几行,所有协议的细节都被封装在 no-vnc 中的 RFB 类中了。

所有描述以访问 192.168.0.104 主机的 5900 端口为例,websocket地址为:ws://127.0.0.1:8013/vnc/192.168.0.104:5900

/**
 * VNC 连接
 */
private VNCConnect(): void {
    /** 访问 /vnc/ websocket */
    const url = `ws://${this.host}/vnc/${this.ip}:${this.port}`;

    /** 新建远程控制对象 */
    this.rfb = new RFB(this.container.nativeElement, url, {
        credentials: {password: this.password,},
    });

    /** 添加 connect 事件监听器 */
    this.rfb.addEventListener('connect', () => {this.rfb.focus();
    });
}

nginx 转发

nginx监听本地的 8013 端口。

ws://127.0.0.1:8013/vnc/192.168.0.104:5900请求发给了 nginx,根据前缀匹配,以/vnc/ 开头的转发给 8112 端口。

location /vnc/ {
    proxy_pass http://127.0.0.1:8112/;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection $connection_upgrade;
}

node.js 转发

node.js监听 8112 端口,处理当前的 websocket 请求。

/** 建立基于 vnc_port 的 websocket 服务器 */
const vnc_server = http.createServer();
vnc_server.listen(vnc_port, function () {const web_socket_server = new WebSocketServer({server: vnc_server});
    web_socket_server.on('connection', web_socket_handler);
});

转发的核心代码在方法 web_socket_handler 中,以下是完整代码:

这里说一句,之前写的注释都不规范,所有注释都应该是文档注释,单行注释使用 /** 内容 */ 的格式。

/** 引入 http 包 */
const http = require('http');

/** 引入 net 包 */
const net = require('net');

/** 引入 websocket 类 */
const WebSocketServer = require('ws').Server;

/** 本机 ip 地址 */
const localhost = '127.0.0.1';

/** 开放的 vnc websocket 转发端口 */
const vnc_port = '8112';

/** 打印提示信息 */
console.log(` 成功创建 WebSocket 代理 : ${localhost} : ${vnc_port}`);

/** 建立基于 vnc_port 的 websocket 服务器 */
const vnc_server = http.createServer();
vnc_server.listen(vnc_port, function () {const web_socket_server = new WebSocketServer({server: vnc_server});
    web_socket_server.on('connection', web_socket_handler);
});

/** websocket 处理器 */
const web_socket_handler = function (client, req) {
    /** 获取请求 url */
    const url = req.url;

    /** 截取主机地址 */
    const host = url.substring(url.indexOf('/') + 1, url.indexOf(':'));

    /** 截取端口号 */
    const port = Number(url.substring(url.indexOf(':') + 1));

    /** 打印日志 */
    console.log(`WebSocket 连接 : 版本 ${client.protocolVersion}, 协议 ${client.protocol}`);

    /** 连接到 VNC Server */
    const target = net.createConnection(port, host, function () {console.log('连接至目标主机');
    });

    /** 数据事件 */
    target.on('data', function (data) {
        try {client.send(data);
        } catch (error) {console.log('客户端已关闭,清理到目标主机的连接');
            target.end();}
    });

    /** 结束事件 */
    target.on('end', function () {console.log('目标主机已关闭');
        client.close();});

    /** 错误事件 */
    target.on('error', function () {console.log('目标主机连接错误');
        target.end();
        client.close();});

    /** 消息事件 */
    client.on('message', function (msg) {target.write(msg);
    });

    /** 关闭事件 */
    client.on('close', function (code, reason) {console.log(`WebSocket 客户端断开连接:${code} [${reason}]`);
        target.end();});

    /** 错误事件 */
    client.on('error', function (error) {console.log(`WebSocket 客户端出错:${error}`);
        target.end();});
};

总结

为了这个功能犯愁了半个月,觉也睡不好,客户都在腾讯云上看到过的功能,写不出来就特别的难受,如今终于圆满解决。

拥抱开源,互帮互助,如果过去的我能看到我这篇博客,我就不会浪费这么久的时间进行一次次的尝试了。

晚上还有字节跳动的笔试,字节跳动的题特别难,小伙伴们加油呀。

正文完
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