nginx笔记-反向代理-nginx-ArcherWong博客

nginx笔记-反向代理

作者：ArcherWong
分类：nginx
时间：2019-01-04 10:36:26
阅读：12

[TOC]

# 1. 正向代理和反向代理

## 1.1 正向代理

正向代理（Forward Proxy）通常都被简称为代理，就是在用户无法正常访问外部资源，比方说受到GFW的影响无法访问twitter的时候，我们可以通过代理的方式，让用户绕过防火墙，先访问代理服务器，然后告诉代理服务器去访问twitter，取到信息后返回给我们，从而连接到目标网络或者服务。。

![](http://markdown.archerwong.cn/2018-12-18-08-10-36_1.jpg)

## 1.2 反向代理

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

![](http://markdown.archerwong.cn/2018-12-18-08-10-39_2.jpg)

## 1.3 正向代理和反向代理的区别

(http://markdown.archerwong.cn/2018-12-18-08-10-43_3.png)
![](http://markdown.archerwong.cn/2018-12-18-08-10-45_4.png)

正向代理中，proxy和client同属一个LAN，对server透明；反向代理中，proxy和server同属一个LAN，对client透明。
正向代理隐藏真实客户端，反向代理隐藏真实服务端

# 2. 反向代理的好处

## 2.1 保护了真实的web服务器

web服务器对外不可见，外网只能看到反向代理服务器，而反向代理服务器上并没有真实数据，因此，保证了web服务器的资源安全，我们还可以在代理服务器层增加waf防火墙，这样可以保证发往真是服务器的请求更加安全。

## 2.2 节约了有限的IP地址资源

企业内所有的网站共享一个在internet中注册的IP地址，这些服务器分配私有地址，采用虚拟主机的方式对外提供服务。

## 2.3 减少WEB服务器压力，提高响应速度

反向代理就是通常所说的web服务器加速，它是一种通过在繁忙的web服务器和外部网络之间增加一个高速的web缓冲服务器来降低实际的web服务器的负载的一种技术。反向代理是针对web服务器提高加速功能，作为代理缓存，它并不是针对浏览器用户，而针对一台或多台特定的web服务器，它可以代理外部网络对内部网络的访问请求。

反向代理服务器会强制将外部网络对要代理的服务器的访问经过它，这样反向代理服务器负责接收客户端的请求，然后到源服务器上获取内容，把内容返回给用户，并把内容保存到本地，以便日后再收到同样的信息请求时，它会把本地缓存里的内容直接发给用户，以减少后端web服务器的压力，提高响应速度。因此Nginx还具有缓存功能。

## 2.4 其他优点

（1）请求的统一控制，包括设置权限、过滤规则等；

（2）区分动态和静态可缓存内容；

（3）实现负载均衡，内部可以采用多台服务器来组成服务器集群，外部还是可以采用一个地址访问；

（4）解决Ajax跨域问题；

（5）作为真实服务器的缓冲，解决瞬间负载量大的问题；

# 3. 应用场景

**反向代理的应用场景1：**

北邮的图书馆资源只能在校内访问，当一个同学暑期放假回家，想要查询图使馆资源的资料（比如知网），因为他不在校园内，所以他没有办法免费访问知网，此时如果有一个反向代理服务器（在校园内网，有权限免费访问知网），他就可以先访问反向代理服务器，然后让反向代理服务器去帮他和知网沟通。

**反向代理的应用场景2：**

反向代理实现负载均衡

```
    upstream myapp {
        server 192.168.0.100:8080;
        server 192.168.0.101:8080;
        server example.com:8080;
    }

server {
        listen 80;

location / {
            proxy_pass http://myapp;
        }
    }
```

这样对外发布的还是一个ip地址，用户并不知道后面其实有3个真实的服务器，在处理请求，这样可以大大提高处理性能。

# 4. 反向代理的配置

基本配置很简单
```
location / { 
    proxy_pass http://zhengde.xxx.cn;
    proxy_set_header Host zhengde.xxx.cn;
}   
```

## 4.1 proxy_pass

proxy_pass 后面跟着一个 URL，用来将请求反向代理到 URL 参数指定的服务器上。例如我们上面例子中的 `proxy_pass http://zhengde.xxx.cn;`，则将匹配的请求反向代理到 http://zhengde.xxx.cn。

## 4.2 proxy_set_header

语法:	
```
proxy_set_header field value;
```
默认值:	
```
proxy_set_header Host $proxy_host;
proxy_set_header Connection close;
```

上下文:	
```
http, server, location
```

允许重新定义或者添加发往后端服务器的请求头。value可以包含文本、变量或者它们的组合。 当且仅当当前配置级别中没有定义proxy_set_header指令时，会从上面的级别继承配置。 默认情况下，只有两个请求头会被重新定义：

```
proxy_set_header Host       $proxy_host;
proxy_set_header Connection close;
```
如果不想改变请求头“Host”的值，可以这样来设置：

```
proxy_set_header Host       $http_host;
```

但是，如果客户端请求头中没有携带这个头部，那么传递到后端服务器的请求也不含这个头部。 这种情况下，更好的方式是使用$host变量——它的值在请求包含“Host”请求头时为“Host”字段的值，在请求未携带“Host”请求头时为虚拟主机的主域名：
```
proxy_set_header Host       $host;
```
此外，服务器名可以和后端服务器的端口一起传送：
```
proxy_set_header Host       $host:$proxy_port;
```
如果某个请求头的值为空，那么这个请求头将不会传送给后端服务器：
```
proxy_set_header Accept-Encoding "";
```

默认情况下，反向代理不会转发**原始请求**中的 Host 头部，真实服务器可能会根据这个host找到相应的站点，不写的话可能找不到，如果需要转发，就需要加上这句：`proxy_set_header Host $host;`

## 4.3 proxy_cookie_domain

语法:	
```
proxy_cookie_domain off;
proxy_cookie_domain domain replacement;
```
默认值:	
```
proxy_cookie_domain off;
```
上下文:	
```
http, server, location
```
这个指令出现在版本 1.1.15.

设置“Set-Cookie”响应头中的domain属性的替换文本。 假设后端服务器返回的“Set-Cookie”响应头含有属性“domain=localhost”，那么指令
```
proxy_cookie_domain localhost example.org;
```
将这个属性改写为“`domain=example.org`”。

domain和replacement配置字符串，以及domain属性中起始的点将被忽略。 匹配过程大小写不敏感。domain和replacement配置字符串中可以包含变量：

可以同时定义多条proxy_cookie_domain指令：
```
proxy_cookie_domain localhost example.org;
proxy_cookie_domain ~\.([a-z]+\.[a-z]+)$ $1;
```

off参数可以取消当前配置级别的所有proxy_cookie_domain指令：
```
proxy_cookie_domain off;
proxy_cookie_domain localhost example.org;
proxy_cookie_domain www.example.org example.org;
```

## 4.4 proxy_redirect

语法：
```
proxy_redirect [ default|off|redirect replacement ] 
```
默认值：
```
proxy_redirect default 
```
使用字段：
```
http, server, location 
```

背景：即便配置了nginx代理，当服务返回重定向报文时（http code为301或302），会将重定向的目标url地址放入http response报文的header的location字段内(该字段用于重定向)。用户浏览器收到重定向报文时，会解析出该字段并作跳转。此时新的请求报文将直接发送给真实服务地址，而非反代服务器地址。为了能让反代服务器nginx拦截此类请求，必须修改重定向报文的location信息。

假设被代理服务器返回Location字段为： `http://localhost:8000/two/some/uri/`

这个指令：
```
proxy_redirect http://localhost:8000/two/ http://frontend/one/;
```
将Location字段重写为`http://frontend/one/some/uri/`。

如果使用“default”参数，将根据location和proxy_pass参数的设置来决定。

例如下列两个配置等效：
```
location /one/ {
  proxy_pass       http://upstream:port/two/;
  proxy_redirect   default;
}
 
location /one/ {
  proxy_pass       http://upstream:port/two/;
  proxy_redirect   http://upstream:port/two/   /one/;
}
```
在指令中可以使用一些变量：
```
proxy_redirect   http://localhost:8000/    http://$host:$server_port/;
```
  
参数off将在这个字段中禁止所有的proxy_redirect指令：
```
  proxy_redirect   off;
  proxy_redirect   default;
  proxy_redirect   http://localhost:8000/    /;
  proxy_redirect   http://www.example.com/   /;
```

## 4.5 sub_filter

ngx_http_sub_module模块是一个过滤器，它修改网站响应内容中的字符串，比如你想把响应内容中的‘xxxx’全部替换成‘yyy’，这个模块已经内置在nginx中，但是默认未安装，需要安装需要加上配置参数：--with-http_sub_module

1、语法:    
```
sub_filter string replacement;
```
默认值:    
```
—
```

配置段:    
```
http, server, location
```
设置需要使用说明字符串替换说明字符串.string是要被替换的字符串，replacement是新的字符串，它里面可以带变量。

2、语法: 
```
sub_filter_once on | off;
```
默认值: 
```
sub_filter_once on;
```
配置段: 
```
http, server, location
```
字符串替换一次还是多次替换，默认替换一次，例如你要替换响应内容中的ttlsa为运维生存时间，如果有多个ttlsa出现，那么只会替换第一个，如果off，那么所有的ttlsa都会 被替换

3、语法: 
```
sub_filter_types mime-type ...;
```
默认值: 
```
sub_filter_types text/html;
```
配置段: 
```
http, server, location
```
指定需要被替换的MIME类型,默认为“text/html”，如果制定为*，那么所有的

4、示例：
```
location / {
    proxy_pass http://zhengde.xxx.cn;
    proxy_set_header Host zhengde.xxx.cn;
    sub_filter  xxx.com  yyy.com;
    sub_filter_once on;
    sub_filter_types text/html;
}
```

解释：

- sub_filter 前面字符串（xxx.com）是需要替换的内容，后面字符串（yyy.com）是替换成的内容。
- sub_filter_once 意思是只查找并替换一次。on是开启此功能，off是关闭，默认值是on。
- sub_filter_types 一行意思是选定查找替换文件类型为文本型。也可以不加此行，因为默认只查找文本型文件。

# 5. 使用nginx反向代理后如何在web应用中获取用户ip

在实际应用中，我们可能需要获取用户的ip地址，比如做异地登陆的判断，或者统计ip访问次数等，通常情况下我们使用request.getRemoteAddr()就可以获取到客户端ip，但是当我们使用了nginx作为反向代理后，使用request.getRemoteAddr()获取到的就一直是nginx服务器的ip的地址。

经过反向代理后，由于在客户端和web服务器之间增加了中间层，通过`$remote_addr`变量拿到的将是反向代理服务器的ip地址，在web端使用`request.getRemoteAddr()`（本质上就是获取`$remote_addr`），取得的是nginx的地址，当然是没法获得用户的真实ip的。

但是，nginx是可以获得用户的真实ip的，也就是说nginx使用$remote_addr变量时获得的是用户的真实ip，如果我们想要在web端获得用户的真实ip，就必须在nginx这里作一个赋值操作，如下：
```
proxy_set_header X-real-ip $remote_addr;
```

其中这个X-real-ip是一个自定义的变量名，名字可以随意取，这样做完之后，用户的真实ip就被放在X-real-ip这个变量里了，然后，在web端可以这样获取：

request.getAttribute("X-real-ip")

**简单描述如下：**

web端直接获取$remote_addr，实际上获取的是反代服务器地址，无法得到用户真实地址

但是，nginx端存在关系
```
$remote_addr => 真实用户地址
```
在nginx端，新定义一个变量，将这个值存起来，发给web端
```
$x-real-ip = $remote_addr
```
在web端获取$x-real-ip，实际上就可以获取到真实用户地址了

---

既然提到了真实的用户地址，这里再探讨下`X-Forwarded-For`

X-Forwarded-For 是一个 HTTP 扩展头部。HTTP/1.1（RFC 2616）协议并没有对它的定义，它最开始是由 Squid 这个缓存代理软件引入，用来表示 HTTP 请求端真实 IP。如今它已经成为事实上的标准，被各大 HTTP 代理、负载均衡等转发服务广泛使用，并被写入 RFC 7239（Forwarded HTTP Extension）标准之中。

X-Forwarded-For 请求头格式非常简单，就这样：
```
X-Forwarded-For: client, proxy1, proxy2
```
可以看到，XFF 的内容由「英文逗号 + 空格」隔开的多个部分组成，最开始的是离服务端最远的设备 IP，然后是每一级代理设备的 IP。

当我们
意思是增加一个$proxy_add_x_forwarded_for到X-Forwarded-For里去，注意是增加，而不是覆盖，实际过程是如下的，

假如一个 HTTP 请求到达真实服务器（real_server）之前，经过了三个代理 Proxy1、Proxy2，IP 分别为 IP1、IP2，用户真实 IP 为 IP0，在每台代理服务器nginx增加了如下配置：
```
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
```

以上配置中，$proxy_add_x_forwarded_for变量包含客户端请求头中的"X-Forwarded-For"，与$remote_addr两部分，他们之间用逗号分开。以下是$proxy_add_x_forwarded_for变量在不同服务器中的值变化

```
那么第一台代理服务器proxy1的情形：X-Forwarded-For(空) + $remote_addr(IP0)

那么第二台代理服务器proxy2的情形：X-Forwarded-For(IP0) + $remote_addr(IP1)

那么真实服务器real_server的情形：X-Forwarded-For(IP0,IP1) + $remote_addr(IP2)
```
此时服务端获取的X-Forwarded-For的值为 IP0,IP1,IP2，其中并没有包含真实服务器的地址，这个地址可以通过Remote Address 字段获得。

# 参考资料：

https://imququ.com/post/x-forwarded-for-header-in-http.html

http://tengine.taobao.org/nginx_docs/cn/docs/http/ngx_http_proxy_module.html#proxy_set_header

http://gong1208.iteye.com/blog/1559835

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