利用Go语言实现流量回放工具的示例代码

下面我将详细讲解如何利用Go语言实现流量回放工具的示例代码，并且包含两条示例说明：

1. 安装依赖和工具

• 首先需要安装Go语言环境，跟据Go语言官网的说明安装即可。https://golang.org/
• 安装dep包管理工具，可以使用以下命令安装：curl https://raw.githubusercontent.com/golang/dep/master/install.sh | sh。
• 接下来使用dep工具下载项目相关依赖，可以使用以下命令下载依赖：dep ensure。

2. 实现示例一：HTTP 回放

实现原理

首先，需要通过抓包工具获取到需要回放的请求和响应，然后将它们保存为 json 格式的文件，命名为 req.json 和 resp.json。

我们在此基础上，编写以下代码实现回放。其中，rr 表示回放器，可以从 json 文件中加载请求和响应，运行时可以直接使用：

import (
  "github.com/bradleyjkemp/memviz"
  "github.com/google/gopacket/layers"
  "github.com/google/gopacket/pcap"
  "github.com/google/gopacket/tcpassembly/tcpreader"
  "github.com/hjson/hjson-go"
)

type Request struct {
    Method string
    Path   string
    Header map[string]string
    Body   string
}

type Response struct {
    Code   int
    Header map[string]string
    Body   string
}

type RequestResponse struct {
    Request  Request
    Response Response
}

type requestPrinter struct{}

func (rp *requestPrinter) ProcessPacket(net, transport gopacket.Flow, tcp gopacket.Layer, payload []byte) {
    rsp, found := rr.MatchTCP(net, transport, tcp, payload)
    if found {
        // 找到了要回放的请求
        req, _ := rsp.Request.(*Request)
        // TODO: 发送回放请求
        fmt.Printf("Replaying response for %s %s\n", req.Method, req.Path)
    }
}

func main() {
  var config Config
  _, err := Hjson.Unmarshal([]byte(configJson), &config)
  if err != nil {
    panic(err)
  }

  rrs := make([]RequestResponse, len(config.RequestsResponses))
  for i, rr := range config.RequestsResponses {
    reqStr, err := ioutil.ReadFile(rr.RequestPath)
    if err != nil {
      panic(err)
    }
    rspStr, err := ioutil.ReadFile(rr.ResponsePath)
    if err != nil {
      panic(err)
    }

    var req Request
    err = json.Unmarshal(reqStr, &req)
    if err != nil {
      panic(err)
    }
    var rsp Response
    err = json.Unmarshal(rspStr, &rsp)
    if err != nil {
      panic(err)
    }

    rrs[i] = RequestResponse{
      Request:  req,
      Response: rsp,
    }
  }

  rr, err := NewRoundRobinRequestResponse(rrs)
  if err != nil {
    log.Panicf("Failed to load RequestResponse: %v", err)
  }
  rr.Debug = true

  handle, err := pcap.OpenOffline(config.PcapFile)
  if err != nil {
    log.Panicf("Error opening pcap file: %v", err)
  }
  defer handle.Close()

  filter := fmt.Sprintf("tcp port %d", config.Port)
  if err := handle.SetBPFFilter(filter); err != nil {
    log.Panicf("Error setting BPF filter: %v", err)
  }

  // Set up assembly
  streamFactory := &httpStreamFactory{
    requestChan: make(chan *Request),
  }
  streamPool := tcpassembly.NewStreamPool(streamFactory)
  assembler := tcpassembly.NewAssembler(streamPool)
  streamFactory.responseChan = make(chan *Response)

  // Set up a packet source to read from our pcap file
  packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType())

  // Iterate over packets
  for packet := range packetSource.Packets() {
    tcpLayer := packet.Layer(layers.LayerTypeTCP)
    if tcpLayer == nil {
      continue
    }
    tcp, _ := tcpLayer.(*layers.TCP)

    assembler.AssembleWithTimestamp(packet.NetworkLayer().NetworkFlow(), tcp, packet.Metadata().Timestamp)

    // 发送回放请求
    select {
    case req := <-streamFactory.requestChan:
        rsp, found := rr.MatchRequest(req)
        if !found {
          log.Printf("No matching response found for request %s %s\n", req.Method, req.Path)
          continue
        }
        streamFactory.responseChan <- rsp.(*Response)
    default:
    }
  }
}

示例解析

在以上的代码中，我们首先定义了3个结构体：

• Request：表示 HTTP 请求。
• Response：表示 HTTP 响应。
• RequestResponse：表示一次 HTTP 请求和响应对。

在 main 函数中，首先读取配置文件，从配置文件中读取需要回放的请求和响应的信息。然后，使用 NewRoundRobinRequestResponse 函数将这些请求和响应对象封装成一个 rr，进而在流量包解析的过程中，能够实时找到并回放对应的请求。

最后，我们处理读取 pcap 文件的包，解析出 TCP 层数据、使用 HTTP 解析器从 TCP 并发流中提取 HTTP 请求，再检查其是否属于需要回放的请求并将 HTTP 响应写回，完成 HTTP 回放。

3. 实现示例二：TCP 回放

实现原理

在 TCP 协议下，我们无法像 HTTP 协议那样通过请求和响应来判断是否是我们想要回放的数据包。因此在回放 TCP 流量的时候，我们需要找到一些可以通过唯一标识来识别的信息。

比如在 MySQL 协议中，客户端将会在握手过程中发送一个握手包，服务端会回复一个握手响应包，并且在这两个包中都包含一个 connection id，用于标识这个连接的唯一性，我们就可以通过这个 connection id 来判断是否是我们想要回放的数据包。

在以下示例代码中，我们通过使用 mysql.ConnParamsFromHandshakePacket 函数来获得握手包中的 connection id，用于判断数据包是否属于需要回放的TCP流量。在实际操作中，针对不同的协议，需要使用不同的技术来找到唯一标识的信息。

type RequestResponse struct {
    Request           []byte
    Response          []byte
    ConnectionId      uint32
    SequenceId        uint8
}

type RequestResponseList struct {
    List              []RequestResponse
    ConnectionIdList  []uint32
}

func main() {
    // ... 读取配置

    rrl := RequestResponseList{}

    for _, rr := range rrl.List {
        fmt.Println("ConnectionId", rr.ConnectionId)
        fmt.Println("SequenceId", rr.SequenceId)
    }

    // 从 pcap 文件中读取包数据
    handle, err := pcap.OpenOffline(config.PcapFile)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer handle.Close()

    filter := "tcp and ("
    for _, cid := range rrl.ConnectionIdList {
        filter += fmt.Sprintf("tcp dst port %d and (tcp[tcpflags] & tcp-syn != 0) and tcp[tcpflags] & tcp-ack = 0 and tcp[tcpflags] & tcp-rst = 0 and tcp[tcpflags] & tcp-fin = 0 and tcp dst port %d) or (tcp src port %d and tcp[tcpflags] & tcp-syn != 0 and tcp[src port] = %d and tcp dst port %d)",
        config.Port, cid, cid, config.Port, cid, cid)
    }
    filter += ")"
    fmt.Println("Filter", filter)
    if err := handle.SetBPFFilter(filter); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 回放 TCP 流量
    for _, rr := range rrl.List {
        conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", config.Host, config.Port))
        if err != nil {
            panic(err)
        }
        defer conn.Close()

        dstWindow := NewSlidingWindow(len(rr.Response), 256, func(data []byte) (int, error) {
            return conn.Write(data)
        })

        srcWindow := NewSlidingWindow(len(rr.Request), 256, func(data []byte) (int, error) {
            return conn.Read(data)
        })

        tcpstream := NewTCPStream(srcWindow, dstWindow, rr.SequenceId)

        tcpstream.Send(rr.Request)
        tcpstream.Recv(rr.Response)
    }
}

示例解析

在以上代码中，我们首先定义了一个 RequestResponse 结构体，其中包含需要回放的 TCP 请求和响应的字节数组、以及连接标识的信息（ConnectionId和SequenceId）。在 RequestResponseList 结构体中，我们将所有需要回放的请求和响应封装成一个列表，并且提取出所有需要回放的连接的标识（ConnectionId）。

在 main 函数中，读取完配置文件后，使用 pcap.OpenOffline 函数从读取的 pcap 文件中获得包数据，然后使用 connection id (TCP握手包中的id) 列表生成BPF过滤器，并为每个需要回放的连接建立并发的 TCP 连接。接下来，在每个连接上按照顺序回放请求和响应包，完成 TCP 回放。在实际应用中，我们需要根据具体的流量协议来解析出唯一的流量标识，并且使用类似以上的方式来回放该协议的流量。