一．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。
网络代理就是一个连接客户端（设定需要代理的计算机）和服务器端（需要访问资源的服务器）的桥。要实现这种桥，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）. 能够接收并解析客户端的请求。
（2）. 创建到服务器的新连接，并根据转发客户端的请求信息。
（3）. 接收服务器反馈的信息。
（4）. 能够发出或解释服务器的响应并将该响应传回给客户端。
图01是网络代理服务的一个典型模型图：
 图01：代理服务的模型 |
二．Visual C＃实现Web代理服务程序
Web代理服务是代理服务中最常用的一种代理服务，按照代理服务的层次，它属于应用层代理，是对TCP/IP参考模型中的应用层的HTTP协议的代理。
Web代理服务也是代理服务中的一种，所以它也要满足代理服务的基本条件。在下面介绍的代理服务程序中，是按照下列的顺序来实现其功能的。
（1）. 代理服务器程序侦听端口，接收客户端浏览器发送来的Web请求信息。
（2）. 代理服务器程序接收到客户端Web请求信息后，解析出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）. 代理服务器程序接收Web服务器返回页面数据。
（5）. 代理服务器程序把接收来的数据传送到客户端，实现Web代理。
由于客户端的对一个地址的浏览，要传送很多的Web请求信息，为了更快、更准确的处理这些信息，Web代理服务程序采用了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，我们把他们都命名，和服务器对话的Socket，称为服务Socket；和客户端机器对话的Scoket，称为客户Socket。
下面就开始Web代理服务程序的编写工作。
这个示例主要包含三个部分内容：
·创建一个Web代理类。
·Web代理服务的类的实例化。
·如何通过这个Web代理类的实例实现Web代理服务。
下面就是第一部分的具体的实现步骤。
（一）.创建一个Web代理类
以下是具体的操作步骤如下：
1. 首先启动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"的文本框中输入"E:\VS.NET项目"，然后单击"确定"按钮。这样在"E:\VS.NET项目"目录中就创建了一个新名称为"WebProxy"文件夹，里面存放的就是"WebProxy"的项目文件。
2. 选择菜单【项目】|【添加类】，弹出【添加新项】对话框
3. 将【模板】设置【类】
4. 在【名称】文本框中输入【Proxy】，单击【打开】按钮，具体如图02所示。
图02：Web代理项目中【添加新项】对话框
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. 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方法中是通过二个Socket实例来实现的。在编写Run方法的时候，要注意下面几点：
（1）. 由于HTTP是TCP/IP参考模型中的应用层协议，它建立于TCP协议之上，所以创建的Socket实例使用的协议类型应该为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，接收挂起的连接请求时候得到的，以此Socket为参数，利用Proxy类中的构造函数，来创建一个Proxy实例的。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，具体实现方法是在构造函数代码后面，输入下列代码，创建Proxy类的Run方法：
| 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 ) { Console.WriteLine ( exc2.ToString ( ) ) ; } } //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 ) ; } |
9. 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 |
10. 至此，Proxy类的定义过程就完成了。把Proxy类实例化非常简单，和以前用的其他完全一样，具体语法如下：
| public Proxy ( Socket socket ); |
参数：socket为一个Scoket实例
下面代码是创建一个Proxy实例：
| Proxy proxy = new Proxy ( socket ) ; |
（二）. 利用Proxy类，实现Web代理的具体示例：
下面是利用上面创建的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 ; //其中命名空间WebProxy是Proxy类所处的位置，具体可以参阅Proxy.cs源文件 //中命名空间的定义。 |
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，下面是对客户机进行必要的设置。
1. 打开IE浏览器。
2. 选择【工具】|【Internet选项】，弹出【Internet选项】对话框。在此对话框中选择【连接】页面，单击其中的【局域网设置】按钮。弹出【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，由于测试的代理服务器的IP地址为"10.138.198.213"，所有也输入此IP地址，在【端口】文本框中输入"8000"。具体如图03所示：
 图03：客户端设定Web代理服务器对话框 |
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，图04是Web代理服务程序在服务器端运行时的界面。
 图04：Web代理服务程序在服务器端的运行界面 |
四．总结：
至此一个简单的Web代理服务软件就算基本完成了，通过上面内容的介绍可见，虽然代理服务的实现原理相对简单，但具体实现其实还是很繁琐的。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。