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。
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