用C#实现Web代理服务器

　　一、网络代理程序的优点

　　代理服务所起的是一个桥的作用，它是网络信息的中转站。在网络中应用代理服务一般是基于以下几个原因：

　　（1）充分利用ip地址资源。在局域网中，一般对外的ip地址都是非常有限的，为了保证局域网内部的主机都能够访问互联网资源，通过网络代理就可以实现。

　　（2）能够保证网络安全。网络代理可以充当内部网和互联网之间的防火墙，通过过滤ip地址，限定某些ip地址对外部资源的访问。

　　（3）能够有效地隐藏自己的ip地址和主机名。由于所有对外网的请求都是通过代理服务器实现的，所以目的主机只能知道代理服务器的ip地址。

　　（4）提高网络速度。通常代理服务器都设有一个较大的硬盘缓冲区，它存储界数据，当你再访问相同的数据时，则可以直接从缓冲区中取出信息，从而提高访问速度。

　　二、网络代理的类型及实现原理

　　网络代理服务根据工作层次，一般可分为应用层代理、传输层代理和socks代理。应用层代理是工作在tcp/ip参考模型的应用层之上，它支持对应用层协议（如http、ftp）的代理。它提供的控制最多，但是不灵活，必须要有相应的协议支持。如果协议不支持代理（如smtp和pop），那就只能在应用层以下代理，也即传输层代理。传输层代理直接与tcp层交互，更加灵活。要求代理服务器具有部分真正服务器的功能：监听特定tcp或udp端口，接收客户端的请求同时向客户端发出相应的响应。另一种代理需要改变客户端的ip栈，即socks代理。它是可用的最强大、最灵活的代理标准协议。sock v4允许代理服务器内部的客户端完全地连接到外部的服务器，sock v5增加了对客户端的授权和认证，因此它是一种安全性较高的代理。本节后面介绍的代理是一种应用层上面的代理，所代理的协议是http，也就是经常见到的web代理。

　　正如上面所说，网络代理就是一个连接客户端（需要代理的计算机）和服务器端（提供访问资源的服务器）的桥。要实现这种桥的功能，网络代理就必须满足下列条件，其实也是代理服务的运行的流程：

　　（1）接收并解析客户端的请求。

　　（2）创建到服务器的新连接，并转发客户端的请求信息。

　　（3）接收服务器反馈的信息。

　　（4）解释服务器的响应并将该响应传回给客户端。

　　网络代理虽然有很多优点，但由于使用代理后，自己对网络的所有请求都是通过代理服务器这个中间人来实现的，所以有可能碰上存有恶意的人监听你的输入的内容。同样，如果选择的代理服务器的带宽比较小，使用代理还会降低网速。

　　总而言之，使用代理有利有弊，使用者要根据自身的情况来决定。但无论如何，选择一个好的代理服务器是非常重要的。

　　三、c#实现web代理服务程序

　　经过了上面的介绍，我想大家对代理服务应该有了一个基本的认识，下面就让我们通过一个实例来深入体会一下如何用c#实现web代理服务。web代理服务的功能顺序是这样的：

　　（1）侦听端口，等待客户端浏览器发送来的web请求信息。

　　（2）接收到客户端web请求信息后，解析出目标web服务器的地址，并创建一个socket实例，并以此实例连接web服务器上。

　　（3）通过创建的socket传送客户端的web请求数据包到web服务器的80端口。

　　（4）接收web服务器返回的页面数据。

　　（5）把接收来的数据传送到客户端，从而实现web代理。

　　客户端对某个web地址的浏览，可能要传送很多的web请求信息（比如网页中的图像、flash等），为了更快更准确地处理这些信息，web代理服务程序通常采用多线程来处理每一个web请求。细心的读者可能会发现，处理每一个客户端的web请求信息，代理服务器软件都要使用二个socket，一个是用来接收/传送客户机的信息，一个是和web服务器进行交流。为了区分这二个socket，我们把和服务器对话的称为“服务socket”，和客户端机器对话的称为“客户socket”。

　　下面就开始web代理服务程序的编写工作。这个实例包含三个部分内容：

　　1.创建一个web代理类。
　　2.web代理服务的类的实例化。
　　3.如何通过这个web代理类的实例实现web代理服务。

　　（一）创建一个web代理类

　　具体操作步骤如下：

　　1.启动visual studio.net，依次选择“文件”、“新建”、“项目”菜单后，在弹出“新建项目”对话框中将“项目类型”设置为“visual c#项目”，将“模板”设置为“windows应用程序”，在“名称”文本框中输入“webproxy”，在“位置”文本框中输入“e:vs.net项目”，然后单击“确定”按钮，这样项目便建立好了。
　　2.依次选择菜单“项目”、“添加类”，将弹出“添加新项”对话框。
　　3.将“模板”设置为“类”。
　　4.在“名称”文本框中输入“proxy”，单击“打开”按钮
　　5.在“解决方案资源管理器”窗口中，双击proxy.cs文件，进入proxy.cs文件的编辑界
　　6.在proxy.cs源文件的开头，添加下列代码，下列代码是导入proxy.cs中要使用到的命名空间：

　　using system;
　　using system.net;
　　using system.net.sockets;
　　using system.text;
　　using system.io;

　　7.用下列构造函数替代默认的构造函数。下面的代码是在proxy类中创建一个构造函数。proxy类只有一个构造函数，并且这个构造函数只有一个参数，这个参数是socket对象，它主要用来和客户端进行数据交换，是一个“客户socket”：

　　public proxy(socket socket)
　　{
　　//
　　// todo: 在此处添加构造函数逻辑
　　//
　　this.clientsocket = socket ;
　　}

　　8.在定义proxy类代码区中加入下列代码，下列代码是定义proxy类中的使用的一些变量，这些变量主要是在后面的定义run方法中使用。

　　socket clientsocket;
　　byte[] read = new byte[1024];
　　//定义一个空间，存储来自客户端请求数据包
　　byte [] buffer = null;
　　encoding ascii = encoding.ascii;
　　//设定编码
　　byte[] recvbytes = new byte[4096];
　　//定义一个空间，存储web服务器返回的数据

　　9.创建proxy类中的run方法。run方法是proxy类中唯一的方法。其功能是从客户端接收http请求，并传送到web服务器，然后从web服务器接收反馈来的数据，并传送到客户端。为了实现这二个不同方面的数据传送，run方法中是通过两个socket实例来实现的。在编写run方法的时候，要注意下面两点：

　　（1）由于http建立于tcp协议之上，所以创建的socket实例应该使用tcp协议。下面代码是创建可以传送http请求命令到web服务器和接收来自web服务器反馈来信息的socket实例：

　　socket ipsocket = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);

　　（2）另外一个socket是在代理服务程序侦听端口号，接收连接请求时候得到的，所以应该以此socket为参数，利用proxy类中的构造函数来创建一个proxy实例。此socket实现从客户端接收http请求信息，并传送数据到客户端。

　　socket创建和使用是实现web代理软件的关键。在构造函数代码后面，输入下列代码：
　　public void run()
　　{
　　string clientmessage = " " ;
　　//存放来自客户端的http请求字符串
　　string url = " " ;
　　//存放解析出地址请求信息
　　int bytes = readmessage(read, ref clientsocket, ref clientmessage);
　　if (bytes == 0)
　　{
　　return ;
　　}
　　int index1 = clientmessage.indexof(' ');
　　int index2 = clientmessage.indexof(' ', index1 + 1);
　　if ((index1 == -1) || (index2 == -1))
　　{
　　throw new ioexception();
　　}
　　string part1 = clientmessage.substring(index1 + 1, index2 - index1);
　　int index3 = part1.indexof('/', index1 + 8);
　　int index4 = part1.indexof(' ', index1 + 8);
　　int index5 = index4 - index3;
　　url = part1.substring(index1 + 4, (part1.length - index5) - 8);
　　try
　　{
　　iphostentry iphost = dns.resolve(url);
　　console.writeline("远程主机名： " + iphost.hostname);
　　string [] aliases = iphost.aliases;
　　ipaddress[] address = iphost.addresslist;
　　console.writeline("web服务器ip地址：" + address[0]);
　　//解析出要访问的服务器地址
　　ipendpoint ipendpoint = new ipendpoint(address[0], 80);
　　socket ipsocket = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);
　　//创建连接web服务器端的socket对象
　　ipsocket.connect(ipendpoint);
　　//socket连web接服务器
　　if (ipsocket.connected)
　　console.writeline("socket 正确连接！");
　　string get = clientmessage;
　　byte[] byteget = ascii.getbytes(get);
　　ipsocket.send(byteget, byteget.length, 0);
　　//代理访问软件对服务器端传送http请求命令
　　int32 rbytes = ipsocket.receive(recvbytes, recvbytes.length, 0);
　　//代理访问软件接收来自web服务器端的反馈信息
　　console.writeline("接收字节数：" + rbytes.tostring());
　　string strretpage = null;
　　strretpage = strretpage + ascii.getstring(recvbytes, 0, rbytes);
　　while (rbytes > 0)
　　{
　　rbytes = ipsocket.receive(recvbytes, recvbytes.length, 0);
　　strretpage = strretpage + ascii.getstring(recvbytes, 0, rbytes);
　　}
　　ipsocket.shutdown(socketshutdown.both);
　　ipsocket.close();
　　sendmessage(clientsocket, strretpage);
　　//代理服务软件往客户端传送接收到的信息
　　}
　　catch (exception exc2)
　　
　　}
　　
　　//接收客户端的http请求数据
　　private int readmessage(byte [] bytearray, ref socket s, ref string clientmessage)
　　{
　　int bytes = s.receive(bytearray, 1024, 0);
　　string messagefromclient = encoding.ascii.getstring(bytearray);
　　clientmessage = (string)messagefromclient;
　　return bytes;
　　}
　　
　　//传送从web服务器反馈的数据到客户端
　　private void sendmessage(socket s, string message)
　　{
　　buffer = new byte[message.length + 1];
　　int length = ascii.getbytes(message, 0, message.length, buffer, 0);
　　console.writeline("传送字节数：" + length.tostring());
　　s.send(buffer, length, 0);
　　}

　　至此，proxy类的定义过程就完成了。

　　（二）利用proxy类，实现web代理

　　下面是利用proxy类实现web代理程序的具体实现步骤，proxy类被定义在命名空间webproxy中：

　　1.在visual studio .net的代码编辑器中打开class1.cs文件，进入class1.cs的代码编辑界面。

　　2.在class1.cs源文件的开头导入下列命名空间：

　　using system;
　　using system.net;
　　using system.net.sockets;
　　using system.text;
　　using system.io;
　　using system.threading;
　　using webproxy;

　　3.在main函数中添加下列代码，下列代码是利用proxy类，来实现web代理程序：

　　const int port = 8000 ;
　　//定义端口号
　　tcplistener tcplistener = new tcplistener(port);
　　console.writeline("侦听端口号： " + port.tostring());
　　tcplistener.start();
　　//侦听端口号
　　while (true)
　　{
　　socket socket = tcplistener.acceptsocket();
　　//并获取传送和接收数据的scoket实例
　　proxy proxy = new proxy(socket);
　　//proxy类实例化
　　thread thread = new thread(new threadstart(proxy.run));
　　//创建线程
　　thread.start();
　　//启动线程
　　}

　　保存上面的所有步骤，这样一个简单web代理程序就算是完成了。此web代理程序侦听的是8000端口号。

　　（三）测试web代码程序

　　web代理程序要通过二台计算机才能够实现，其中的一台计算机运行web代理程序充当web代理服务器，另外一台计算机充当客户机，通过web代理服务器来浏览网页。在确定web代理软件运行后，需要对客户机进行进行必要的设置：

　　1.打开ie浏览器。

　　2.依次选择“工具”、“internet选项”，在弹出的“internet选项”对话框中选择“连接”页面，单击其中的“局域网设置”按钮，在弹出的“局域网(lan)设置”对话框，选择“为lan使用代理服务器(x)，(这些设置不会应用于拨号和vpn连接)”多选框，并在其中的“地址”文本框中输入代理服务器的ip地址，比如“10.138.198.213”，在“端口”文本框中输入“8000”。

　　此时客户端的设置就完成了。在确定ip地址为“10.138.198.213”的这台计算机已经运行上面介绍的web代理程序后，打开客户端的ie浏览器，并输入要浏览的网址，就可以通过web代理服务器来浏览网页了。

　　四、总结

　　至此一个简单的web代理服务软件就算基本完成了。虽然代理服务的实现原理相对简单，但具体实现还是很繁琐的。网络代理是一个内容丰富，实现复杂的论题，本节介绍的代理服务软件，无论在实现的协议种类，还是实现的功能，都只能算很小的一部分。希望各位能够通过本文的介绍，结合其他相关的知识，创造出功能更强大、安全性更高，使用更稳定的网络代理服务程序来。