C#实现WEB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，他是网络信息的中转站。在网络中应用代理服务一般是苦于以下几个原因：

（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炎墙，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，它存储外界数据，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参考模型的应用层上，它支持对应用层协议（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，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，因为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（提供访问资源的公共资源的服务器）的桥。要实现这种桥的功能，网络代理就必须满足以下条件，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，自己的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，所以有可能碰到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，选择个好的代理服务器是常重要的。

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认识，下面就让我们来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，并以此实例连接到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”。

下面开始web代理服务程序的编写工作。这个实例包含三个部份内容：

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.NE项目”，然后单击“确定”按扭，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”按扭

5、 在“解决方案资源管理器”窗口中，双击Proxy.cs文件，进入Proxy.cs文件的编辑界面。

6、 在Proxy.cs源文件的开头，添加以下代码，下列代理是导入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．用下例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”：

Publicc Proxy(Socket socket)

{

// TODO:D 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;

//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服务和接收来自web服务反馈来的信息的Socket实例：

Socket IPsocket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

(2)另外一个Socket是在代理服务器程序侦听端口号，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 byts=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 IPsocket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

//创建连接Web服务端的Socke对象

IPsocket.Connect(ipEndpoint);

//Socket连接WEB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)

{

rBtes=IPsocket.Receive(RecvBytes,RecvBytes.Length,0);

strRetPage=strRetPage+ASCII.GetString(RecvBytes,0,rBytes);

}

IPsocket.Shutdown(SocketShtdown.Both);

IPsocket.Close();

SendMessage(clientSocket,strRetPage);

//代理服务软件往客户端传送收到的信息

}

Catch(Exception exc2)

{ throw exc2 }

}

//接收客户端的HTTP请求数据

Private int ReadMessage(byte[] Byte,ref Socket s, ref String clientmessage)

{

int bytes=s.Receive(Byte,1024,0);

string messagefromclient=Encoding.ASCII.GetString(Byte);

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，下列代码利用Proxy类，来实现web代理程序：

const int port=8000;

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=tcplintener.AcceptSocket();

//并获取传送和接收数据的Socket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”按扭，在弹出的“局域网（LAN）设置”对话框，选择“为LAN使用代理服务（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百折不回相对简单，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，都只算是很小的一部分。希望各位能够通过本文介绍，结合其他相关知识，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。