AJP协议总结与分析

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AJP协议是定向包（面向包）协议，采用二进制形式代替文本形式，以提高性能。Web Server一般维持和Web Container的多个TCP Connecions，即TCP连接池，多个request/respons循环重用同一个Connection。但是当Connection被分配（Assigned）到某个请求时，该请求完成之前，其他请求不得使用该连接。

Tcp Connection 具有两种状态：

(1). Idle

没有请求正使用该连接。

(2). Assigned

当前连接正在处理某个请求.

 

数据类型:

 AJP 协议中包括四种数据类型：Byte, Boolean, Integer and String.

 Byte:  一个字节

  Boolean： 一个字节，1 = true, 0 = false。

 Integer ：两个字节，无符号整数，高位字节在前。

 String: 可变字符串，最大长度为2^16.  字符串的前而会有二个字节（Integer 型）表示字符串的长度，-1 表示null 。字符串后面会跟上终结符”\0” ，而且字符串长度不包括这个终结符。

 

AJP 的包结构, 图表1 ：

包方向	0	1	2	3	4…(n+3)
Server->Container	0x12	0x34	数据长度(n)		数据(payload)
Container->Server	A	B	数据长度(n)		数据(payload)

                        图表1

可以看出，从apache 发向tomcat 包都带有0x1234 头，而从tomcat 发向apache 的包都带有AB(ascii 码) 头，随后二字节代表数据的长度（不包括前四个字节）. 所认AJP 包的最大长度可以接近2^16 ，但目前的版本支持的最大包长度为2^13 ，即8K 。

 

再看数据部分(payload), 除Server->Container 的请求体包外，其他包的数据部分的首字节为其消息类型(code) ，如下表（描述部分是原文，译成中文本人认为更难理解，英文表义比中文是好一些）:

方向	code	包类型	描述
Server->Container	2	Forward Request	Begin the request-processing cycle with the following data。
	7	Shutdown	The web server asks the container to shut itself down
	8	Ping	The web server asks the container to take control (secure login phase).
	10	Cping	The web server asks the container to respond quickly with a CPong
	none	Data	Size (2 bytes) and corresponding body data.
Container->Server	3	Send Body Chunk	Send a chunk of the body from the servlet container to the web server
	4	Send Headers	Send the response headers from the servlet container to the web server
	5	End Response	Marks the end of the response
	6	Get Body Chunk	Get further data from the request if it hasn't all been transferred yet
	9	CPong Reply	The reply to a CPing request

Forward Request 包数据部分（payload ）结构：

AJP13_FORWARD_REQUEST :=     prefix_code      (byte) 0x02 = JK_AJP13_FORWARD_REQUEST     method           (byte)     protocol         (string)     req_uri          (string)     remote_addr      (string)     remote_host      (string)     server_name      (string)     server_port      (integer)     is_ssl           (boolean)     num_headers      (integer)     request_headers *(req_header_name req_header_value)     attributes      *(attribut_name attribute_value) request_terminator (byte) OxFF

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

req_header_name := sc_req_header_name | (string) [see below for how this is parsed]

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

sc_req_header_name := 0xA0xx (integer) req_header_value := (string)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

attribute_name := sc_a_name | (sc_a_req_attribute string) attribute_value := (string)

 

(1)     prefix_code 所有的Forward Request包都是0x02.

(2)     Method:  一个字节，对方法的编码，其对应如下（只列了部分）：

Command Name	code	POST	4
OPTIONS	1	PUT	5
GET	2	DELETE	6
HEAD	3	TRACE	7

( 参考：http://tomcat.apache.org/connectors-doc/ajp/ajpv13a.html)

 

(3)     protocol, req_uri, remote_addr, remote_host, server_name, server_port, is_ssl: 每个请求包都有这几个字段，格式都是 长度＋字符串值+\0结束符。

(4)     num_headers:  请求头的个数，两个字节。

(5)     request_headers:

请求头名称分化为两类，一类请求头被转换为 0xA0xx 格式（如下表所示），其他请求头仍然用原字符串编码。

 

请求头	Code 值	Code 名称
accept	0xA001	SC_REQ_ACCEPT
accept-charset	0xA002	SC_REQ_ACCEPT_CHARSET
accept-encoding	0xA003	SC_REQ_ACCEPT_ENCODING
accept-language	0xA004	SC_REQ_ACCEPT_LANGUAGE
authorization	0xA005	SC_REQ_AUTHORIZATION
connection	0xA006	SC_REQ_CONNECTION
content-type	0xA007	SC_REQ_CONTENT_TYPE
content-length	0xA008	SC_REQ_CONTENT_LENGTH
cookie	0xA009	SC_REQ_COOKIE
cookie2	0xA00A	SC_REQ_COOKIE2
host	0xA00B	SC_REQ_HOST 0xA00C
pragma	0xA00C	SC_REQ_PRAGMA
referer	0xA00D	SC_REQ_REFERER
user-agent	0xA00E	SC_REQ_USER_AGENT

(6)     Java 代码读取头两个字节的整数型，如果高位字节为”0xA0”  ，则第二字节为上在列表的索引。如果高位字节不是”0xA0” ，则这两个字节为随后请求头名称的长度。

(7)     Attributes ：很少用，直接看tomcat 文档吧。     

(8)     request_terminator:  一个字节0xFF, 请求结束符。

 

响应包数据部分(payload) 结构:

AJP13_SEND_HEADERS :=  prefix_code       4  http_status_code (integer)  http_status_msg   (string)  num_headers       (integer)  response_headers *(res_header_name header_value)   res_header_name :=     sc_res_header_name | (string)   [see below for how this is parsed]   sc_res_header_name := 0xA0 (byte) header_value := (string)   AJP13_SEND_BODY_CHUNK :=  prefix_code   3  chunk_length (integer)  chunk        *(byte)   AJP13_END_RESPONSE :=  prefix_code       5  reuse             (boolean)   AJP13_GET_BODY_CHUNK :=  prefix_code       6  requested_length (integer)

 

1.       response_headers:  和请求头一样，一类响应头被转换为0xA0xx 格式（如下表所示），其他响应头名称采用原字符串编码。

请求头	Code 值	Code 名称
Content-Type	0xA001	SC_RESP_CONTENT_TYPE
Content-Language	0xA002	SC_RESP_CONTENT_LANGUAGE
Content-Length	0xA003	SC_RESP_CONTENT_LENGTH
Date	0xA004	SC_RESP_DATE
Last-Modified	0xA005	SC_RESP_LAST_MODIFIED
Location	0xA006	SC_RESP_LOCATION
Set-Cookie	0xA007	SC_RESP_SET_COOKIE
Set-Cookie2	0xA008	SC_RESP_SET_COOKIE2
Servlet-Engine	0xA009	SC_RESP_SERVLET_ENGINE
Status	0xA00A	SC_RESP_STATUS
WWW-Authenticate	0xA00B	SC_RESP_WWW_AUTHENTICATE

2.       reuse:  如果为1, 表示该连接可以被子重用，否则这个连接应该关闭。

 

下面我们来看一个简单AJP 请求过程中抓到的请求包：

http://localhost/test/testCluster.jsp 请求：

 

1 ，2 字节是上文所说的Server->Container 包头，3 ，4 字节表示包长度(0x01b0=432), 即从第5 个字节到最后的一个字节（ff ）的长度。第5 个字节（02 ）代表是”Forward Request” 包。

第6 个字节(02) 代表是Get 请求。第7 ，8 字节(0x0008) 代表protocol 字符串的长度，后8 个字节为protocol 字符串(HTTP/1.1), 第9 个字节为protocol 字符串的终结符“\0 ”。

18-41 字节代表req_uri 字符串(0x15+2+1=24 个) 。

42-53 字节代表remote_addr 字符串(0x09+2+1=12 个)

54-55  两字节(0xffff=-1) 代表null 字符串, 即remote_host 不存在。

56-67 两字节 代表server_name 字符串(0x09+2+1=12 个)

68-69 两字节(0x0050=80) 代表server_port

70 字节(0x00) 代表is_ssl 为false

71-72 两字节(0x0009) 代表该请求有9 个请求头, 如图中的前9 个红色椭圆.

第10 个红色椭圆(0x06) 代表Attributes 的route.

第11 个红椭圆之后，代表AJP_REMOTE_PORT 与JK_LB_ACTIVATION 两个请求属性.

最后一个字节0xFF 表示请求结束。

响应头数据包：

 

和请示头比较类似，不再细描述。其中第5 个字节0x04 代表”Send Headers” 响应。

并且没有终结符字节0xFF.

 

响应正文数据包:

  响应结束End Response:

 

其中最后一个字节(01) ，代表当前连接仍然可用。

（完）

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