Muduo 网络编程示例（十）socks4a 代理服务器

Muduo 网络编程示例（十）socks4a 代理服务器2014-04-03 csdn博客陈硕本文介绍用 muduo 实现一个简单的 socks4a 代理服务器，代码见 http://code.google.com/p/muduo/source/browse/trunk/examples/socks4a/ 。

TCP 中继器

在实现 socks4a proxy 之前，我们先写一个功能更简单的网络程序—— TCP 中继器（TCP relay），或者叫做穷人的 tcpdump （poor man"s tcpdump）。

一般情况下，客户端程序直接连接服务端，如下图。有时候，我们想在 client 和 server 之间放一个中继器（relay），把 client 与 server 之间的通信内容记录下来。这时用 tcpdump 是最方便省事的，但是 tcpdump 需要 root 权限，万一没有 root 密码呢？穷人有穷人的办法，自己写一个 relay，让 client 连接 relay，再让 relay 连接 server，如下图中的 T 型结构，relay 扮演了类似 proxy 的角色。

TcpRelay 是我们自己写的，可以动动手脚。除了记录通信内容，还可以制造延时，或者故意翻转 1 bit 数据以模拟 router 硬件故障。

TcpRelay 的功能（业务逻辑）看上去很简单，无非是把连接 C 上收到的数据发给连接 S，同时把连接 S 上收到的数据发给连接 C。但仔细考虑起来，细节其实不那么简单：

建立连接。为了真实模拟 client，TcpRelay 在 accept 连接 C 之后才向 server 发起连接 S，那么在 S 建立起来之前，从 C 收到数据怎么办？要不要暂存起来？

并发连接的管理。上图中只画出了一个 client，实际上 TcpRelay 可以服务多个 clients，左右两边这些并发连接如何管理，如何防止串话（cross talk）？

连接断开。Client 和 Server 都可能主动断开连接。当 Client 主动断开连接 C 时，TcpRelay 应该立刻断开 S。当 Server 主动断开连接 S 时，TcpRelay 应立刻断开 C。这样才能比较精确地模拟 Client 和 Server 的行为。在关闭连接的刹那，又有新的 client 连接进来，复用了刚刚 close 的 fd 号码，会不会造成串话？万一 Client 和 Server 几乎同时主动断开连接，TcpRelay 如何应对？

速度不匹配。如果连接 C 的带宽是 100KB/s，而连接 S 的带宽是 10MB/s，不巧 Server 是个 chargen 服务，会全速发送数据，那么会不会撑爆 TcpRelay 的 buffer？如何限速？特别是在使用 non-blocking IO 和 level-trigger polling 的时候如何限制读取数据的速度？

在看 muduo 的实现之前，请读者思考：如果用 Sockets API 来实现 TcpRelay，如何解决以上这些问题。

TcpRelay 的实现很简单，只有几十行代码 http://code.google.com/p/muduo/source/browse/trunk/examples/socks4a/tcprelay.cc，主要逻辑都在 Tunnel class 里

http://code.google.com/p/muduo/source/browse/trunk/examples/socks4a/tunnel.h 。这个实现解决了前三个问题，第四个留给将来吧。

Socks4a 代理服务器

Socks4a 的功能与 TcpRelay 非常相似，也是把连接 C 上收到的数据发给连接 S，同时把连接 S 上收到的数据发给连接 C。它与 TcpRelay 的区别在于，TcpRelay 固定连到某个 server 地址，而 socks4a 允许 client 指定要连哪个 server。在 accept 连接 C 之后，Socks4a server 会读几个字节，以了解 server 的地址，再发起连接 S。

Socks4a 的协议非常简单，请参考维基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/SOCKS#SOCKS_4a 。

muduo 的 socks4a 代理服务器的实现在 http://code.google.com/p/muduo/source/browse/trunk/examples/socks4a/socks4a.cc，它也使用了 Tunnel class。与 TcpRelay 相比，只多了解析 server 地址这一步骤。

muduo 这个 socks4a 是个标准的网络服务，可以供 Web 浏览器使用（我正是这么测试它的）。