一个Go语言实现的流量回放工具

前言

哈喽，大家好，我是asong。

今天给大家推荐一款使用Go语言编写的流量回放工具 — goreplay；工作中你一定遇到过需要在服务器上抓包的场景，有了这个工具就可以助你一臂之力，goreplay的功能十分强大，支持流量的放大、缩小，并且集成了ElasticSearch，将流量存入ES进行实时分析；

废话不多，我们接下来来看一看这个工具；

goreplay介绍与安装

项目地址：https://github.com/buger/goreplay

goreplay是一个开源网络监控工具，可以实时记录TCP/HTTP流量，支持把流量记录到文件或者elasticSearch实时分析，也支持流量的放大、缩小，还支持频率限制；goreplay不是代理，无需任何代码入侵，只需要在服务相同的机器上运行goreplay守护程序，其会在后台侦听网络接口上的流量，goreplay的设计遵循 Unix 设计哲学：一切都是由管道组成的，各种输入将数据复用为输出；可以看一下官网画的架构图：

goreplay的安装也比较简单，只需要在https://github.com/buger/goreplay/releases 下载对应操作系统的二进制文件即可，我的电脑是mac的：

解压缩后就是一个二进制文件gor，将其添加到您的环境变量中，方便我们后续的操作；

使用示例

实时流量转发

首先我们要准备一个Web服务，最简单的就是用Gin 快速实现一个helloworld，替大家实现好了：https://github.com/asong2020/Golang_Dream/tree/master/code_demo/gin_demo；

import (
"flag"
"github.com/gin-gonic/gin"
)

var Port string

func init(){
 flag.StringVar(&Port,"port","8081","Input Your Port")
}

func main(){
 flag.Parse()
 r := gin.Default()
 r.Use()
 r1 := r.Group("/api")
{
  r1.GET("/ping", func(c *gin.Context){
   c.JSON(200, gin.H{
"message":"pong",
})
})
}

 r.Run("localhost:"+ Port)
}

因为资源有限，这里我用一台电脑起两个进程来模拟流量转发，分别启动两个web服务分别监控端口号8081、8082：

$ go run . --port="8081"
$ go run . --port="8082"

服务弄好了，现在我们来开启gor守护进程进行流量监听与转发，将8081端口的流量转发到8082端口上：

$ sudo gor --input-raw :8081 --output-http="http://127.0.0.1:8082"

现在我们请求8081端口：

$ curl --location --request GET 'http://127.0.0.1:8081/api/ping'

可以看到8082端口同样被请求了：

流量放大、缩小

goreplay支持将捕获的流量存储到文件中，实际工作中我们可以使用捕获的流量做压力测试，首先我们需要将捕获的流量保存到本地文件，然后利用该文件进行流量回放；

还是上面的Web程序，我们将端口8081的流量保存到本地文件：

$ sudo gor --input-raw :8081 --output-file ./requests.gor

我们对8081端口执行了5次请求：

然后我们对8082端口进行流量缩小测试，缩小一倍：

gor --input-file "requests_0.gor" --output-http="http://127.0.0.1:8082|50%"

调整百分比就是进行流量放大、缩小，这里我们缩小了一倍，可以看到只有2次请求到了8082端口；我们可以调整流量回放的速度，比如我们调整流量以10倍速度进行重播：

$ gor --input-file "requests_0.gor|1000%" --output-http="http://127.0.0.1:8082|50%" # 1000%就是放大10倍

流量写入到ElastichSearch

goreplay可以将捕获的流量导出到Es中，只需要执行如下命令：

$ gor --input-raw :8000 --output-http http://staging.cm  --output-http-elasticsearch localhost:9200/gor

我们不需要提前创建索引结构，他将自动创建，具体结构如下：

type ESRequestResponse struct {
 ReqURL               string `json:"Req_URL"`
 ReqMethod            string `json:"Req_Method"`
 ReqUserAgent         string `json:"Req_User-Agent"`
 ReqAcceptLanguage    string `json:"Req_Accept-Language,omitempty"`
 ReqAccept            string `json:"Req_Accept,omitempty"`
 ReqAcceptEncoding    string `json:"Req_Accept-Encoding,omitempty"`
 ReqIfModifiedSince   string `json:"Req_If-Modified-Since,omitempty"`
 ReqConnection        string `json:"Req_Connection,omitempty"`
 ReqCookies           string `json:"Req_Cookies,omitempty"`
 RespStatus           string `json:"Resp_Status"`
 RespStatusCode       string `json:"Resp_Status-Code"`
 RespProto            string `json:"Resp_Proto,omitempty"`
 RespContentLength    string `json:"Resp_Content-Length,omitempty"`
 RespContentType      string `json:"Resp_Content-Type,omitempty"`
 RespTransferEncoding string `json:"Resp_Transfer-Encoding,omitempty"`
 RespContentEncoding  string `json:"Resp_Content-Encoding,omitempty"`
 RespExpires          string `json:"Resp_Expires,omitempty"`
 RespCacheControl     string `json:"Resp_Cache-Control,omitempty"`
 RespVary             string `json:"Resp_Vary,omitempty"`
 RespSetCookie        string `json:"Resp_Set-Cookie,omitempty"`
 Rtt                  int64  `json:"RTT"`
Timestamptime.Time
}

goreplay提供了太多的功能，就不一一介绍了，可以通过执行help命令查看其他高级用法，每个命令都提供了例子，入手很快；

$ gor -h
Gor is a simple http traffic replication tool written in Go. Its main goal is to replay traffic from production servers to staging and dev environments.
Project page: https://github.com/buger/gor
Author:<Leonid Bugaev> leonsbox@gmail.com
Current Version: v1.3.0

-copy-buffer-size value
Set the buffer size for an individual request (default 5MB)
-cpuprofile string
     write cpu profile to file
-exit-after duration
     exit after specified duration
-http-allow-header value
     A regexp to match a specific header against. Requests with non-matching headers will be dropped:
       gor --input-raw :8080 --output-http staging.com --http-allow-header api-version:^v1
-http-allow-method value
     Whitelist of HTTP methods to replay. Anything else will be dropped:
      gor --input-raw :8080 --output-http staging.com --http-allow-method GET --http-allow-method OPTIONS
-http-allow-url value
     A regexp to match requests against. Filter get matched against full url with domain. Anything else will be dropped:
       gor --input-raw :8080 --output-http staging.com --http-allow-url ^www.
-http-basic-auth-filter value
     A regexp to match the decoded basic auth string against. Requests with non-matching headers will be dropped:
       gor --input-raw :8080 --output-http staging.com --http-basic-auth-filter "^customer[0-9].*"
-http-disallow-header value
     A regexp to match a specific header against. Requests with matching headers will be dropped:
       gor --input-raw :8080 --output-http staging.com --http-disallow-header "User-Agent: Replayed by Gor"
       ..........省略

goreplay基本实现原理

goreplay底层也是调用Libpcap，Libpcap即数据包捕获函数库，tcpdump也是基于这个库实现的，Libpcap是C语言写的，Go语言不能直接调用C语言，需要使用CGo，所以goreplay可以直接使用谷歌的包github.com/google/gopacket，提供了更方便的操作接口，基于goreplay封装了input、output，在启动的时候通过命令行参数解析指定的input、output，input读取数据写入到output中，默认是一个input复制多份，写多个output，多个input之前是并行的，但是单个intput到多个output是串行的，所以input-file会有性能瓶颈，压测的时候需要开多个进程同时跑来达到压测需求；

goreplay的源码有点多，就不在这里分析了，大家感兴趣哪一部分可以从gor.go的main函数入手，看自己感兴趣的部分就可以了；

总结

goreplay提供的玩法非常丰富，合理的改造可以做成回归工具帮助我们确保服务的稳定性，别放过这个自我展现的机会～。