使用wireshark抓包分析浏览器无法建立WebSocket连接的问题(server为Alchemy WebSockets组件)

工作时使用了Websocket技术，在使用的过程中发现，浏览器(Chrome)升级后可能会导致Websocket不可用，更换浏览器后可以正常使用。

近日偶尔一次在本地调试，发现使用相同版本的Chrome浏览器，不可连接线上服务器的WS服务，但是可以连接本地的WS服务。 此时初步怀疑是服务器在某种特殊情况下会触发无法连接的问题。

使用Wireshark抓包

Filter：    ip.dst==serverIP or (ip.dst==本地IP and ip.src==serverIP)

一.查看可以正常连接线上服务的浏览器的网络请求(搜狗高速核)

可以看到WebSocket连接建立的步骤：

1、先建立TCP连接，1~3条为tcp连接的三次握手

2、发出一个http请求，Header内容如下

GET /write?agentId=255 HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: 10.134.71.235:2015
Origin: http://10.134.71.235
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Sec-WebSocket-Key: NddL4PEqgeUKIon0p+IHwQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits, x-webkit-deflate-frame
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/35.0.1916.153 Safari/537.36 SE 2.X MetaSr 1.0
Cookie: ASP.NET_SessionId=kdparak1ecjplo4erozul2yl; _un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; id=77.NRe6bXSRddXY6INl1HMkRAdn7L4yIt4wcTGYu43q9r4; un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; pw=70467311a7ed8f62b58f8f1d65cdb408

websocket连接http请求header内容

服务器返回

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: LDedYtTLpS6J7EygF4awEchi+D4=

websocket连接http请求返回

3.连接建立成功，使用WebSocket协议收发消息

其中[FIN][MASKED] 为浏览器给server发消息

[FIN]为server给浏览器发消息，浏览器收到后发一个TCP的 [ACK] 包确认

正常的网络请求知道了，接下来服务器不变，更换浏览器

二、查看无法正常连接线上服务器的网络请求(Chrome)

可以看到，HTTP请求发出去后，没有收到101的回复，服务器直接发起了TCP连接断开的流程。

怀疑是HTTP请求的内容不对。查看请求header

GET /write?agentId=255 HTTP/1.1
Host: 10.134.71.235:2015
Connection: Upgrade
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket
Origin: http://10.134.71.235
Sec-WebSocket-Version: 13
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.118 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
Cookie: ASP.NET_SessionId=1rfwnghibfq2jvvjrlbflvl0; _un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; id=77.NRe6bXSRddXY6INl1HMkRAdn7L4yIt4wcTGYu43q9r4; un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; pw=IsQky+6I5U5zM89pna9UNNirBD9v74G5799FdJvrK78aLTw0mvq5icQJpNlCweeHTl646j88InE03ayWm4PpcA==
Sec-WebSocket-Key: kcEwLRS2BowYzsoYxGCQNw==
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits

和搜狗的包对比，好像没有任何问题，接下来浏览器不变，更换服务器

三、查看可以正常连接的本地服务器的网络请求(Chrome)

连接建立过程正常，就不用截图了，主要关注HTTP请求header里边的内容

GET /write?agentId=255 HTTP/1.1
Host: 10.129.157.168:2015
Connection: Upgrade
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket
Origin:http://localhost:8317
Sec-WebSocket-Version: 13
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.118 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
Sec-WebSocket-Key: ldwAY7BvJ6c0Gt9Xbh/R/Q==
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits

分析原因

分析发现，这个header里边没有cookie的数据，推测有可能是http请求里边的cookie导致连接断开。

chrome

这里就发现了第一个奇怪的问题，Chrome为什么有的时候会发送cookie，有的时候不会呢？

经过多次调试发现：

1.关闭浏览器并重启的第一次，使用m.venus.sogou-inc.com访问，是可以正常使用的

2.无论何时，通过IP直接访问服务器都无法连接

3.只要用IP访问过，用域名访问也无法正常连接了

分析Cookie

用域名访问时的Cookie

用IP访问时的Cookie

公司对m.venus.sogou-inc.com的解析是经过了代理服务器的，目前OP的nginx还不能转发ws协议的请求

所以浏览器创建Websocket的方式 是  new WebSocket('ws://ip:port') 而不是 new WebSocket('ws://hostname:port')

重启浏览器，用域名访问的时候，header中

Host: 10.134.71.235:2015

Origin: http://m.venus.sogou-inc.com

这是一个跨域的http请求，所以请求中默认是不会带上cookie的，chrome对在ws协议中的http请求中，显然也是应用的这个默认设置。

用IP访问的时候

Host: 10.134.71.235:2015

Origin: http://10.134.71.235

这是一个同域的请求，所以会带上cookie。 第二个问题得到了解释

一旦用ip访问过，在此ip下就种下cookie了，而即使是在域名访问的情况下，ws协议发出的http请求的host也是ip:port，所以也会发送ip下的cookie。

可以看到cookies的生命周期都是session级别的，所以重启浏览器后再用域名访问是可以的

第一、三个问题得到了解释

但是，搜狗浏览器的请求里边也包含了Cookie，为何搜狗却可以正常连接服务器呢？

搜狗高速核

用搜狗高速核多次试验，发现：

1.搜狗高速核的cookie数据中没有发送sessionid

2.搜狗浏览器不管任何时候，都会发送cookie

用域名访问的cookie：

用IP访问的cookie：

通过对比cookie的值发现，发送的cookie是ip域下的cookie。

那么这里有两个没办法解释的问题

1.为什么带有httponly属性的cookie，搜狗浏览器在发送请求的时候不会发出去

2.为何关掉所有搜狗浏览器的进程后，生命周期为session的cookie没有被干掉

这是不是搜狗浏览器的两个BUG呢？

到此时基本可以确定，就是因为cookie中带了sessionid导致服务器主动断开连接。

云平台的Websocket服务器是用Alchemy Websockets开发的。按照正常的逻辑，WebSocket服务器中不应该用session去判断用户身份，因为它和Http不属于同一个会话。

现在怀疑是因为Alchemy WebSockets组件的BUG导致此问题。

调试Alchemy WebSockets源码

首先在本地IIS中发布一个云平台服务器，然后在VS中开启一个调试的服务，通过IP登录一下本地的云平台，然后通过localhost:调试端口 访问调试的服务，以模拟ws连接的http请求中带上cookie的情况。

从连接开始阶段打上断点单步调试，到Handshake.cs类的时候发现一个方法：

        public bool IsValid()
        {
            return (
                       (Host != null) &&
                       (Key != null) &&
                       (Int32.Parse(Version) >= )
                   );
        }

在正常情况下此方法返回true，请求中带上cookie且含有sessionId后返回false。原因是key==null。

抓包得到的header：

GET /write?agentId=261 HTTP/1.1
Host: 10.129.157.168:2015
Connection: Upgrade
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket
Origin: http://localhost:8317
Sec-WebSocket-Version: 13
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.118 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
Cookie: ASP.NET_SessionId=5qmgzihkxtvntxirmekbm2tv; _un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; id=77.NRe6bXSRddXY6INl1HMkRAdn7L4yIt4wcTGYu43q9r4; un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; pw=RGPCwqEawjg9JXHVZ/rLzM4Ac1+nDHlL2y1kKYp6PVLkZ5o/Oj5/OsP8t8vsg3D+djE3x0Q7zH/7ggw2Jme63A==
Sec-WebSocket-Key: TLjHvbrhmKqEK3sNPu7bnA==
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_windo

可以看到Sec-Websocket-Key 是存在的。

调试进入分析处理header的类里边，发现收到的header字符串为

GET /write?agentId=261 HTTP/1.1
Host: 10.129.157.168:2015
Connection: Upgrade
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket
Origin: http://localhost:8317
Sec-WebSocket-Version: 13
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/41.0.2272.118 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
Cookie: ASP.NET_SessionId=5qmgzihkxtvntxirmekbm2tv; _un=zouchengzhuo@sogou-inc.com; id=77.NRe6bXSRddXY6INl1HMkRAdn7L4yIt4wcTGYu43q9r4; un=

发现header少了一段。继续分析这个组件的代码，发现

Handler.cs 中：

TCPServer中：

默认只读取了512字节的数据，把这里改为一个足够大的大小来测试一下，就没问题了。

至此问题的原因找到了，Alchemy WebSockets在处理ws连接第二步——发送http请求的时候，对http头的解析方法有问题，导致丢掉了关键性的数据，浏览器中生成的 Ses-Websocket-Key，以至于服务器认为这是个非法的连接请求，给干掉了。

将处理header的地方修改为读取所有数据再处理，就能解决这个问题。

但是调试过程中还是留下了两个疑问：

1.为什么带有httponly属性的cookie，搜狗浏览器在发送请求的时候不会发出去

2.为何关掉所有搜狗浏览器的进程后，生命周期为session的cookie没有被干掉