哈工大计算机网络实验一——HTTP代理服务器的设计与实现

实验内容

2. 设计并实现一个支持Cache功能的HTTP代理服务器。要求能缓存原服务器响应的对象，并能够通过修改请求报文（添加if-modified-since头行），向原服务器确认缓存对象是否是最新版本。

3. 扩展HTTP代理服务器，支持如下功能：

• 网站过滤：允许/不允许访问某些网站；
• 用户过滤：支持/不支持某些用户访问外部网站；
• 网站引导：将用户对某个网站的访问引导至一个模拟网站（钓鱼）。

一、实验总体思路

首先了解一下客户端和服务器端的基本任务：

本实验实现的即是一个HTTP代理服务器，接收并发送来自客户的HTTP请求，同时转发来自HTTP服务器的响应报文到客户端。在此过程中，既充当客户端，又充当服务器端的角色。

二、实验基础代理部分

1.主函数

总体上使用InitSocket()函数初始化套接字socket，利用while(true)循环与listen函数实现对指定端口的持续监听；使用accept函数接收请求，同时创建子线程进行报文的转发响应；处理完成后，等待200ms关闭该线程，并清理缓存；重复循环处理下一个请求

2. InitSocket()函数初始化套接字

此函数主要分为两步：加载套接字库和初始化套接字。

i). 加载套接字库。此步骤加载Socket库，并检查winsock.dll的加载是否成功以及版本是否匹配。

3. ProxyThread()线程处理函数

在线程函数中，首先需要使用ZeroMemory()方法初始化内存，再使用recv()函数接收来自客户端的HTTP请求，消息内容缓存在Buffer中，recvSize为实际收到的报文字节数，而后使用ParseHttpHead函数对HTTP报文首部进行解析。

接下来调用recv()函数等待目标服务器返回数据，可以理解为网页内容， 接受之后将返回的数据直接转发给客户端，结束本次线程处理。

最后是异常处理，如果在过程中有异常均跳转到error，结束线程运行。

4. ParseHttpHead()HTTP头部解析函数

根据下图HTTP请求报文头部结构，使用strtok_s()方法对报文信息进行分割提取，得到方法、URL、Host、Cookie等信息。

5. ConnectToServer ()函数连接服务器

三、Cache部分功能设计

当访问某网站时，首先通过URL对应的文件名寻找本地对应缓存文件，

1) 若无对应文件，即为第一次访问某网站，则代理服务器通过writeinCache()函数将该请求返回的响应数据写入缓存即相应文件中

2) 若匹配到本地缓存文件，则获取文件中的Date信息，利用MakeNewHTTP()函数构造条件GET报文，即为报文在Host后插入If-Modified-Since头部行。

再向服务器端发送请求，通过服务器返回的数据码判断是否为最新的数据，若返回304，则内容并未再次更新，直接使用readCache()方法读取缓存中的内容并转发给客户端；若返回200，则将此响应报文直接发给客户端，同时更新本地缓存。

由于上述writeinCache()，readCache()，MakeNewHTTP()均为简单的文件读写、字符串插入等操作，此处不再给出截图。

四、扩展功能设计

a) 网站过滤：允许/不允许访问某些网站；

b) 用户过滤：支持/不支持某些用户访问外部网站；

也可以在accept()监听套接字时获取客户端IP与禁止访问IP进行字符串比较以实现用户屏蔽。

c) 网站引导：将用户对某个网站的访问引导至一个模拟网站