用C#实现Web代理服务器.docx
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用C#实现Web代理服务器.docx
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用C#实现Web代理服务器
用C#实现Web代理服务器
相信大家都用过代理服务器上过网,哪大家是否知道如何实现呢?
通过这篇文章相信有点基础的度可以写出自己的代理服务器
代理服务程序是一种广泛使用的网络应用程序。
代理程序的种类非常多,根据协议不同可以分成HTTP代理服务程序、FTP代理服务程序等,而运行代理服务程序的服务器也就相应称为HTTP代理服务器和FTP代理服务器。
本文将介绍的Web代理服务程序代理的是HTTP协议。
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。
SOCKV4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,SOCKV5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VisualStudio.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“VisualC#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:
usingSystem;
usingSystem.Net;
usingSystem.Net.Sockets;
usingSystem.Text;
usingSystem.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”:
publicProxy(Socketsocket)
{
//
//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。
SocketclientSocket;
Byte[]read=newbyte[1024];
//定义一个空间,存储来自客户端请求数据包
Byte[]Buffer=null;
EncodingASCII=Encoding.ASCII;
//设定编码
Byte[]RecvBytes=newByte[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:
SocketIPsocket=newSocket(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:
publicvoidRun()
{
stringclientmessage="";
//存放来自客户端的HTTP请求字符串
stringURL="";
//存放解析出地址请求信息
intbytes=ReadMessage(read,refclientSocket,refclientmessage);
if(bytes==0)
{
return;
}
intindex1=clientmessage.IndexOf('');
intindex2=clientmessage.IndexOf('',index1+1);
if((index1==-1)||(index2==-1))
{
thrownewIOException();
}
stringpart1=clientmessage.Substring(index1+1,index2-index1);
intindex3=part1.IndexOf('/',index1+8);
intindex4=part1.IndexOf('',index1+8);
intindex5=index4-index3;
URL=part1.Substring(index1+4,(part1.Length-index5)-8);
try
{
IPHostEntryIPHost=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
IPEndPointipEndpoint=newIPEndPoint(address[0],80);
SocketIPsocket=newSocket(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!
");
stringGET=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
Int32rBytes=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());
StringstrRetPage=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(Exceptionexc2)
}
//接收客户端的HTTP请求数据
privateintReadMessage(byte[]ByteArray,refSockets,refStringclientmessage)
{
intbytes=s.Receive(ByteArray,1024,0);
stringmessagefromclient=Encoding.ASCII.GetString(ByteArray);
clientmessage=(String)messagefromclient;
returnbytes;
}
//传送从Web服务器反馈的数据到客户端
privatevoidSendMessage(Sockets,stringmessage)
{
Buffer=newByte[message.Length+1];
intlength=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VisualStudio.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:
usingSystem;
usingSystem.Net;
usingSystem.Net.Sockets;
usingSystem.Text;
usingSystem.IO;
usingSystem.Threading;
usingWebProxy;
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:
constintport=8000;
//定义端口号
TcpListenertcplistener=newTcpListener(port);
Console.WriteLine("侦听端口号:
"+port.ToString());
tcplistener.Start();
//侦听端口号
while(true)
{
Socketsocket=tcplistener.AcceptSocket();
//并获取传送和接收数据的Scoket实例
Proxyproxy=newProxy(socket);
//Proxy类实例化
Threadthread=newThread(newThreadStart(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
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