在前面讲 HTTP 协议的时候,我们严格遵循了 HTTP 的“请求 – 应答”模型,协议中只有两个互相通信的角色,分别是“请求方”浏览器(客户端)和“应答方”服务器。今天,我们要在这个模型里引入一个新的角色,那就是HTTP 代理。

引入 HTTP 代理后,原来简单的双方通信就变复杂了一些,加入了一个或者多个中间人,但整体上来看,还是一个有顺序关系的链条,而且链条里相邻的两个角色仍然是简单的一对一通信,不会出现越级的情况。

 

 链条的起点还是客户端(也就是浏览器),中间的角色被称为代理服务器(proxy server),链条的终点被称为源服务器(origin server),意思是数据的“源头”“起源”。

一、代理服务

所谓的“代理服务”就是指服务本身不生产内容,而是处于中间位置转发上下游的请求和响应,具有双重身份:面向下游的用户时,表现为服务器,代表源服务器响应客户端的请求;而面向上游的源服务器时,又表现为客户端,代表客户端发送请求。

还是拿上一讲的“生鲜超市”来打个比方。

之前你都是从超市里买东西,现在楼底下新开了一家 24 小时便利店,由超市直接供货,于是你就可以在便利店里买到原本必须去超市才能买到的商品。

这样超市就不直接和你打交道了,成了“源服务器”,便利店就成了超市的“代理服务器”。

二、代理的作用

代理最基本的一个功能是负载均衡。因为在面向客户端时屏蔽了源服务器,客户端看到的只是代理服务器,源服务器究竟有多少台、是哪些 IP 地址都不知道。于是代理服务器就可以掌握请求分发的“大权”,决定由后面的哪台服务器来响应请求。

在负载均衡的同时,代理服务还可以执行更多的功能,比如:

健康检查:使用“心跳”等机制监控后端服务器,发现有故障就及时“踢出”集群,保证服务高可用;
安全防护:保护被代理的后端服务器,限制 IP 地址或流量,抵御网络攻击和过载;
加密卸载:对外网使用 SSL/TLS 加密通信认证,而在安全的内网不加密,消除加解密成本;
数据过滤:拦截上下行的数据,任意指定策略修改请求或者响应;
内容缓存:暂存、复用服务器响应,这个与第 20 讲密切相关,我们稍后再说。

接着拿刚才的便利店来举例说明。

因为便利店和超市之间是专车配送,所以有了便利店,以后你买东西就更省事了,打电话给便利店让它去帮你取货,不用关心超市是否停业休息、是否人满为患,而且总能买到最新鲜的。

便利店同时也方便了超市,不用额外加大店面就可以增加客源和销量,货物集中装卸也节省了物流成本,由于便利店直接面对客户,所以也可以把恶意骚扰电话挡在外面。

三、代理相关头字段

代理的好处很多,但因为它“欺上瞒下”的特点,隐藏了真实客户端和服务器,如果双方想要获得这些“丢失”的原始信息,该怎么办呢?

首先,代理服务器需要用字段“Via”标明代理的身份。

Via 是一个通用字段,请求头或响应头里都可以出现。每当报文经过一个代理节点,代理服务器就会把自身的信息追加到字段的末尾,就像是经手人盖了一个章。

例如下图中有两个代理:proxy1 和 proxy2,客户端发送请求会经过这两个代理,依次添加就是“Via: proxy1, proxy2”,等到服务器返回响应报文的时候就要反过来走,头字段就是“Via: proxy2, proxy1”。

 

 Via 字段只解决了客户端和源服务器判断是否存在代理的问题,还不能知道对方的真实信息。

但服务器的 IP 地址应该是保密的,关系到企业的内网安全,所以一般不会让客户端知道。不过反过来,通常服务器需要知道客户端的真实 IP 地址,方便做访问控制、用户画像、统计分析。

可惜的是 HTTP 标准里并没有为此定义头字段,但已经出现了很多“事实上的标准”,最常用的两个头字段是“X-Forwarded-For”和“X-Real-IP”。

“X-Forwarded-For”的字面意思是“为谁而转发”,形式上和“Via”差不多,也是每经过一个代理节点就会在字段里追加一个信息。但“Via”追加的是代理主机名(或者域名),而“X-Forwarded-For”追加的是请求方的 IP 地址。所以,在字段里最左边的 IP 地址就客户端的地址。

“X-Real-IP”是另一种获取客户端真实 IP 的手段,它的作用很简单,就是记录客户端 IP 地址,没有中间的代理信息,相当于是“X-Forwarded-For”的简化版。如果客户端和源服务器之间只有一个代理,那么这两个字段的值就是相同的。

至此,结束。

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