【正文】 r 與 Intra的橋梁， 代理 服務(wù)器在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著極其重要的作用。它可用于多個(gè)目的，最基本的功能是連接 ； 此外還包括安全性、緩存、內(nèi)容過(guò)濾、訪(fǎng)問(wèn)控制管理等功能。在 代理 服務(wù)器的眾多功能中，安全性是一個(gè)突出且敏感的功能。絕大多數(shù)企業(yè)、部門(mén)在使用 代理 服務(wù)器的時(shí)候，都會(huì)考慮這個(gè)問(wèn)題，把它作為選購(gòu) 代理 服務(wù)器產(chǎn)品的重要依據(jù)。目前市場(chǎng)上流行的 代理 服務(wù)器，像 Microsoft Proxy Server、 Netscape Proxy Server、 Win Gate 等 國(guó)外的產(chǎn)品， 功能和性能等方面都還不錯(cuò)， 我們正好可以通過(guò)借鑒它們產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn) ， 開(kāi)發(fā)一個(gè)具有自主產(chǎn)權(quán)的代理服務(wù)器產(chǎn)品。而且 從保證安全性的角度出發(fā)， 我們也 很有 必要開(kāi)發(fā)一個(gè)自己的 代理 服務(wù)器。 除了上面的因素外，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的代理程序的開(kāi)發(fā)，我們能從實(shí)現(xiàn)過(guò)程中學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)知識(shí)，加深理解和掌握我們所使用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。另外，我們也能從中學(xué)習(xí)到正確的程序開(kāi)發(fā)流程，積累程序開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為以后更深課題的研究打好基礎(chǔ)。 本課題的研究方法 此 代理 服務(wù)器 系統(tǒng) 將是 建立在 Windows NT 平臺(tái)上 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。由于需要服務(wù)器為其他許多稱(chēng)為客戶(hù)的主機(jī)提供服務(wù)，而客戶(hù)主機(jī)又可以隨時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉，在選擇網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)時(shí)就 采用支持這些特點(diǎn)的客戶(hù)機(jī) /服務(wù)器結(jié)構(gòu)。還將運(yùn)用 Windows 下網(wǎng)絡(luò)編程的標(biāo)準(zhǔn)接口 WinSock ， 因?yàn)樗试S兩個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序在相同機(jī)器上，或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互交流，它是真正協(xié)議無(wú)關(guān)的接口。為了便于直接使用 Windows 提供的網(wǎng)絡(luò)編程接口，我們 使用 Microsoft Visual C++ 作為開(kāi)發(fā)工具 ，利用 MFC 類(lèi)庫(kù)中提供的兩個(gè) Socket 類(lèi) 第 2 頁(yè) 共 20頁(yè) CAsyncSocket 和 Csocket。 使用 這兩個(gè) Socket 類(lèi) ， 我們可以 運(yùn) 用面向?qū)ο蟮姆椒▉?lái)進(jìn)行 Socket 編程，而且它們還分別在較低和較高層次上封裝了 Windows Sockets API，為程序員開(kāi)發(fā) Socket 程序提供了便利。 2 理論基礎(chǔ) 代理服務(wù)器 代理服務(wù)器 的 英文全稱(chēng)是 Proxy Server，其功能就是代理網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)去取得網(wǎng)絡(luò)信息。形象的說(shuō)：它是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站。 很多人不知不覺(jué)中 就在用代理服務(wù)器共享上網(wǎng)，比如 sygate,wingate,isa,ccproxy,NT 系統(tǒng)自帶的網(wǎng)絡(luò)共享等，它們可以提供企業(yè)級(jí) 的文件緩存，復(fù)制和地址過(guò)濾等服務(wù)。 在一般情況下，我們使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器直接去連接其他 Inter 站點(diǎn)取得網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)，須送出Request 信號(hào)來(lái)得到回答，然后對(duì)方再把信息以 bit 方式傳送回來(lái)。代理服務(wù)器是介于瀏覽器和 Web 服務(wù)器之間的一臺(tái)服務(wù)器，有了它之后，瀏覽器不是直接到 Web 服務(wù)器去取回網(wǎng)頁(yè)而是向代理服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求， Request 信號(hào)會(huì)先送到代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器來(lái)取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你的瀏覽器。而且，大部分代理服務(wù)器都具有緩沖的功能，就好 像 一個(gè)大的 Cache，它有很大的存儲(chǔ)空間，它不斷將新 取得數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到它本機(jī)的存儲(chǔ)器上，如果瀏覽器所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在它本機(jī)的存儲(chǔ)器上已經(jīng)存在而且是最新的，那么它就不重新從 Web服務(wù)器取數(shù)據(jù)，而直接將存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)傳送給用戶(hù)的瀏覽器，這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率 。 更重要的是： Proxy Server (代理服務(wù)器 )是 Inter鏈路級(jí)網(wǎng)關(guān)所提供的一種重要的安全功能，它的工作主要在開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián) (OSI)模型的對(duì)話(huà)層。主要的功能有： 連接 Inter 與 Intra 充當(dāng)防火墻：因?yàn)樗袃?nèi)部網(wǎng)的用戶(hù)通過(guò)代理服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn)外界時(shí)，只映射為一個(gè) IP地址，所以外界不 能直接訪(fǎng)問(wèn)到內(nèi)部網(wǎng)；同時(shí)可以設(shè)置 IP地址過(guò)濾，限制內(nèi)部網(wǎng)對(duì)外部的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限；另外，兩個(gè)沒(méi)有互聯(lián)的內(nèi)部網(wǎng)，也可以通過(guò)第三方的代理服務(wù)器進(jìn)行互聯(lián)來(lái)交換信息。 節(jié)省 IP開(kāi)銷(xiāo)：前面所講，所有用戶(hù)對(duì)外只占用一個(gè) IP，所以不必租用過(guò)多的 IP 地址，降低網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。這樣，局域局內(nèi)沒(méi)有與外網(wǎng)相連的眾多機(jī)器就可以通過(guò)內(nèi)網(wǎng)的一臺(tái)代理服務(wù)器連接到外網(wǎng)，大大減少費(fèi)用。當(dāng)然也有它不利的一面，如許多網(wǎng)絡(luò)黑客通過(guò)這種方法隱藏自己的真實(shí) IP 地址，而逃過(guò)監(jiān)視。 提高訪(fǎng)問(wèn)速度：本身帶寬較小，通過(guò)帶寬較大的 proxy 與目標(biāo)主機(jī)連接。而且 通常代理服務(wù)器都設(shè)置一個(gè)較大的硬盤(pán)緩沖區(qū)，當(dāng)有外界的信息通過(guò)時(shí)，同時(shí)也將其保存到緩沖區(qū)中，當(dāng)其他用戶(hù)再訪(fǎng)問(wèn)相同的信息時(shí)，則直接由緩沖區(qū)中取出信息，傳給用戶(hù)，從而達(dá)到提高訪(fǎng)問(wèn)速度的目 的 。 第 3 頁(yè) 共 20頁(yè) 防止攻擊 ： 隱藏自己的真實(shí)地址信息，還可隱藏自己的 IP，防止被黑客攻擊。通過(guò)分析指定 IP地址，可以查詢(xún)到網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的目前所在地。例如，大家在一些論壇上看到，論壇中明確標(biāo)出了發(fā)帖用戶(hù)目前所在地，這就是根據(jù)論壇會(huì)員登錄時(shí)的 IP 地址解析的。還有平日里我們最為常用的顯 IP版 ，在 “ 發(fā)送消息 ” 窗口中，可以查看對(duì)方的 IP 及解析出的地理 位置。而當(dāng)我們使用相應(yīng)協(xié)議的代理服務(wù)器后，就可以達(dá)到隱藏自己當(dāng)前所在地地址的目的了 。 突破 IP訪(fǎng)問(wèn)限制：使用它 可以訪(fǎng)問(wèn)一些有 IP禁止訪(fǎng)問(wèn)的服務(wù)器 ， 因?yàn)榉怄i只禁止了你和目標(biāo)服務(wù)器的連接，但并沒(méi)有禁止你與代理服務(wù)器的連接 以及代理服務(wù)器與目標(biāo)服務(wù)器的連接。 代理服務(wù)器有許多種，大體來(lái)說(shuō)有 HTTP,FTP,SOCKS 代理 三種，其中又分透明代理和不透明代理。其中透明代理一般是網(wǎng)關(guān)，是硬件 ,所以不討論透明代理。當(dāng)機(jī)器通過(guò)代理服務(wù)器上網(wǎng)時(shí)。通訊是分兩次的，先是機(jī)器和代理服務(wù)器通訊，再是代理服務(wù)器和目的地址通訊。機(jī)器 和代理服務(wù)器通訊時(shí)，目的 IP 是代理服務(wù)器的 IP。代理服務(wù)器和目的地址通訊時(shí)，源 IP 是代理服務(wù)器的 IP，當(dāng) 然 外部的數(shù)據(jù)也是一樣的 。 在內(nèi)網(wǎng)中，出現(xiàn)的 IP 數(shù)據(jù)，全是內(nèi)網(wǎng)和代理服務(wù)器的IP。因此，從 IP包頭是看不出任何與外面通訊的信息的。只有從數(shù)據(jù)中才能看到。 目前的代理服務(wù)技術(shù) 代理服務(wù)技術(shù)是在一臺(tái) PC 機(jī)上安裝一套代理軟件，主要用于用戶(hù)對(duì)Inter 資源的訪(fǎng)問(wèn)。 ICS 即 Inter 連接共享（ Inter Connection Sharing）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，是 Windows 系統(tǒng)針對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)或小型的 Intra 網(wǎng)絡(luò)提供的一種 Inter 連接共享服務(wù)。它實(shí)際上相當(dāng)于一種網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器，所謂網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器就是當(dāng)數(shù)據(jù)包向前傳遞的過(guò)程中，可以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包中的 IP地址和 TCP/UCP 端口等地址信息。有了網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器，家庭網(wǎng)絡(luò)或小型的辦公網(wǎng)絡(luò)中的電腦就可以使用私有地址，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器將私有地址轉(zhuǎn)換成 ISP 分配的單一的公用 IP 地址從而實(shí)現(xiàn)對(duì) Inter 的連接。 ICS 方式也稱(chēng)之為 Inter 轉(zhuǎn)換連接。例如有 軟件： Wingate， Winproxy 等。 NAT 即網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（ Network Address Translator），從廣義上講， ICS也是使用了一種 NAT 技術(shù)，不過(guò)我們這里討論的 NAT 是指將運(yùn)行 Windows 2021 Server 的計(jì)算機(jī)作為 IP 路由器，通過(guò)它在局域網(wǎng)和 Inter 主機(jī)間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包從而實(shí)現(xiàn) Inter 的共享。 NAT 方式也稱(chēng)之為 Inter 的路由連接。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 NAT 通過(guò)將專(zhuān)用內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換為公共外部地址，對(duì)外隱藏了內(nèi)部管理的 IP 地址。這樣，通過(guò)在內(nèi)部使用非注冊(cè)的 IP 地址，并將它們轉(zhuǎn)換為一小部 第 4 頁(yè) 共 20頁(yè) 分外部注冊(cè)的 IP 地址，從而減少了 IP 地址注冊(cè)的費(fèi)用。同時(shí)，這也隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。 例如有 軟件： WinRoute，Sygate。 Socket 面向連接的編程模型 代理服務(wù)器既然是雙向的客戶(hù)機(jī) /服務(wù)器模型，它工作時(shí)通常有一個(gè)公共的規(guī)則需要遵守，通信雙方需要共同遵守這個(gè)規(guī)則才能保證通信的有效進(jìn)行，如需要量傳輸大量語(yǔ)音信息時(shí)須采用一種無(wú)須建立連接的傳輸方式，在這種方式下，數(shù)據(jù)可以以較快的速度傳輸。而當(dāng)需要確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地到達(dá)時(shí)，則應(yīng)采用面向連接的傳輸方式。代理服務(wù)器就要求采用這種方式，在這種模型下，當(dāng)服務(wù)器程序的套接字創(chuàng)建并初始化完畢時(shí)，它先進(jìn) 入休眠狀態(tài)，直到有客戶(hù)機(jī)向該服務(wù)器程序提出連接請(qǐng)求。這時(shí)，服務(wù)器程序被“喚醒”，并開(kāi)始響應(yīng)客戶(hù)機(jī)提出的連接請(qǐng)求。這時(shí)雙方協(xié)商數(shù)據(jù)由誰(shuí)來(lái)接收和由誰(shuí)來(lái)發(fā)送，在數(shù)據(jù)傳輸完畢時(shí)，雙方再分別關(guān)閉連接，釋放因創(chuàng)建套接字而占用的資源，面向連接的編程模型示意圖如下： 圖 1面向連接的編程模型 服務(wù)器方 客戶(hù)方Soket () , 建立流式套接字 , 返回套字句柄 li s ten _ s o c k e t .Bin d () , 關(guān)聯(lián)一個(gè)本地地址到套接字 li s ten _ s o c k e t .List e n () , 設(shè)置 b a c k log 值 , 進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài) .Ac c p e t () , 等待接受客戶(hù)連接請(qǐng)求 .建立連接 , accept 函數(shù)返回 , 得到新的套接字 , 如 msg _ s o c k e t .Recv ()/ Send () , 在新套接字上收發(fā)數(shù)據(jù) , 直到完成交換Clo s e s o c k e t () , 關(guān)閉新的套接字 .Clo s e s o c k e t () , 關(guān)閉監(jiān)聽(tīng)套接字 ,服務(wù)結(jié)束 .Socket () , 建立流式套接字 .Conn ect () , 將套接字與服務(wù)器連接 .Recv ()/ s e n d () , 在套接字上收發(fā)數(shù)據(jù) , 直到數(shù)據(jù)完成交換 .Clo s e s o c k e t () , 關(guān)閉此套接字 , 結(jié)束 TCP 對(duì)話(huà) . 第 5 頁(yè) 共 20頁(yè) 上面的示意圖向我們顯示了面向連接的服務(wù)器程序和客戶(hù)程序的創(chuàng)建與結(jié)束過(guò)程。首先服務(wù)器端創(chuàng)建監(jiān)聽(tīng)套接字，并為它關(guān)聯(lián)一個(gè)本地地址（指定 IP地址和端口號(hào)），然后進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)準(zhǔn)備接收客戶(hù)端的連接請(qǐng)求。為了接受客戶(hù)端的連接請(qǐng)求，服務(wù)器必須調(diào)用 accept 函數(shù)。 客戶(hù)端創(chuàng)建套接字后即可調(diào)用 connect 函數(shù)去試圖連接服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)套接字。當(dāng)服務(wù)器端的 accept 函數(shù)返回后， connect 函數(shù)也返回。此時(shí)客戶(hù)端使用socket 函數(shù)創(chuàng)建的套接字，服務(wù)器端使用 accept 函數(shù)創(chuàng)建的套接字，雙方就可以通信了。 當(dāng)數(shù)據(jù)完成交換后，客戶(hù)程序和服務(wù)器程序都會(huì)分別關(guān)閉創(chuàng)建的套接字句柄以完成雙方的對(duì)話(huà)，至此程序服務(wù)結(jié)束。 Winsock庫(kù) Winsock 是 Windows 下網(wǎng)絡(luò)編程的標(biāo)準(zhǔn)接口，它允許兩個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序在相同機(jī)器上，或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互交流。 Winsock庫(kù)的裝 入時(shí)是對(duì) Winsock DLL版本的進(jìn)行選擇 ,每個(gè) Winsock應(yīng)用程序 都 必須加載 與之 相應(yīng)的版本的 Winsock DLL。如果沒(méi)有加載，將返回 SOCKET_ERROR，加載的函數(shù)是 WSAStartup，其定義如下： int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData)。 它的第一個(gè)參數(shù)就是要加載的庫(kù)版本，第二個(gè)參數(shù)是用來(lái)返回 DLL 庫(kù)的詳細(xì)信息的。 winsock 的尋址方式 因?yàn)?Winsock 要兼容多個(gè)協(xié)議，所以必須使用通用的尋址方式。 TCP/IP使用地址和端口號(hào)來(lái)指定一個(gè)地址，但是其它協(xié)議也許采用不同的形式。如果Winsock 強(qiáng)迫使 用特定的尋址方式，添加其他協(xié)議就不大可能了。在 Winsock中，應(yīng)用程序員通過(guò) SOCKADDR_IN 結(jié)構(gòu)來(lái)指定 IP地址和端口號(hào)。定義如下： Struct sockaddr_in{ short sin_family。 u_short sin_port。 struct in_addr sin_addr。 har sin_zero[8]。 }。 應(yīng)用程序可以使用 i_addr函數(shù)將一個(gè)小數(shù)點(diǎn)分隔的 十進(jìn)制 IP地址字符串轉(zhuǎn)化成由 32 位二進(jìn)制數(shù)表示的 IP 地址。 i_ntoa 函數(shù)將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的 32 位 IP 地址轉(zhuǎn)化字符串。注意： i_addr 返回的 32 位二進(jìn)制數(shù)是用網(wǎng)絡(luò)順序存儲(chǔ)的。 第 6 頁(yè) 共 20頁(yè) 字節(jié)順序 字節(jié)順序是長(zhǎng)度跨越多個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)的順序，分為小尾順序和大尾順序， TCP/IP 統(tǒng)一規(guī)定使用大尾順序方式傳輸數(shù)據(jù)，即網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序 ，它的字節(jié)順序是最重要的字節(jié)首先存儲(chǔ) 。 Winsock 提供了一些函數(shù)來(lái)處理本地機(jī)器的字節(jié)順序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換， htons 將主機(jī)字節(jié)順序轉(zhuǎn)化到 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序， ntohs 將 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)化到主機(jī)字節(jié)順序，此外還有 htonl 和 ntohl。這 API 數(shù)據(jù)都是平臺(tái)無(wú)關(guān)的。使用它們可以保證程序正確運(yùn)行在所有機(jī)器上。 系統(tǒng)基本套接字調(diào)用 創(chuàng)建和關(guān)閉套接字－ socket()和 closesocket() 應(yīng)用程序在使用套接字前，首先必須擁有一個(gè)套接字，系統(tǒng)調(diào)用 socket()向應(yīng)用程序提供創(chuàng)建套接字的手段 ，如果成功將返回套接字句柄，如果創(chuàng)建失敗，返回 INVALID_SOCKET(即 1)。當(dāng)不使用此套接字時(shí)，應(yīng)該用