2.1.3 反向代理

在进一步了解 NGINX 前，我们先来了解一个概念：“反向代理”。

所谓的“代理”，通常是指“代理服务器”，它是位于客户端和服务端之间的一类中间服务器。当代理存在时，客户端的请求会首先到达代理服务器，代理服务器将此请求拦截后，转而向源服务器发出请求。在得到源服务器的响应后，代理服务器再响应客户端。但是，这个过程显然会降低通信速度，增加故障的概率，那么，我们为什么还要这样做？引入代理有哪些好处呢？

• 解决源服务器的负载问题

当服务的请求量较少，服务器压力不高时，单个源服务器就可以满足要求。当服务请求量上升，服务器的压力过高时，我们首先想到的可能是提高服务器的性能，但是单个服务器的性能提升总是很有限的，请求量持续增长，要不了多久，一台拥有高级配置的服务器也会不堪重负。这时，一个自然的想法就是，增加服务器的数量，使用多台服务器分摊压力。

客户端使用域名请求服务器时，首先会通过DNS查询，得到服务器的IP地址，进而才能和服务器建立TCP连接，随后发起HTTP请求。

当源服务器只有一台时，我们只需要给域名添加一条DNS记录，配置源服务器的IP地址即可。

当源服务器增加至多台时，每个服务器往往都具有独立的IP地址，此时要解决的一个问题，就是一个域名如何与多台服务器联系起来，也就是我们常说的“负载均衡（Load Balance）”。在这种情形下，负载均衡是指将网络请求分摊到多个不同服务器的技术。

• 隐藏客户端或服务端

当客户端和源服务器直接通信时，双方都能知道对方的真实IP地址，当代理服务器存在时，客户端或服务器的真实IP就可以被隐藏。隐藏源服务器IP，可以减少针对源服务器的网络攻击，隐藏客户端IP，可以更好地保护个人隐私。

代理服务器可以位于客户端侧或者服务端侧。客户端侧的代理服务器通常由客户自行设置，比如在操作系统中添加的VPN（Virtual private network，虚拟专用网络）连接，网络游戏加速器等。这类代理代替客户端与服务器进行通信，由于它们的存在，服务端便无法获得客户端的真实IP地址。有时也称这类代理为“正向代理”。

服务端侧的代理服务器通常由网站运维人员设置，这类代理代替最终的源服务器与客户端进行通信，进而隐藏了源服务器。这些代理被称为“反向代理”。因为无法获知源服务器的IP，网络攻击者只能针对反向代理服务器进行攻击。原本分散到各个源服务器的攻击，此时集中到代理服务器上，所以代理服务器的安全防护至关重要。

我们在实际使用Web服务时，正向代理和反向代理是可以同时存在的。

• 代理服务器的缓存

代理服务器可以将HTTP响应进行缓存，当某个请求的响应被代理服务器缓存，下次相同的请求到达，代理服务器就可以直接响应，而不必再向源服务器发出请求。

显然，不合理的缓存可能导致服务异常，HTTP1.0 中引入 Expires 和 Last-Modified 等标头，实现了缓存控制。HTTP 1.1 引入了 Cache-control，Vary，Etag 等进一步完善了缓存控制机制。

Cache-control 标头设置为 public 时，即表明服务端允许公共缓存（如代理服务器）保存此响应。而当 Cache-control 标头设置为 private 时，代理服务器不被允许缓存响应。

API网关的本质，就是一个反向代理。利用NGINX，我们可以很轻松地实现反向代理功能，示例如下。

方便起见，server 块指令外地配置项已被省略。

server {
    listen 80;
    server_name  www.example.com;

    location /hello {
        proxy_pass http://10.2.10.1/hello;
    }
}

通过使用 proxy_pass 指令，可以将 /hello 请求代理到 http://10.2.10.1/hello。10.2.10.1 是一个A类的私有IP地址，它指向的是一台局域网的服务器。

使用上述配置的NGINX服务器，当接收到 /hello 请求时，它会向 http://10.2.10.1/hello 再发起 HTTP 请求，当 http://10.2.10.1/hello 响应后，NGINX再将响应传回客户端。此时，NGINX就起到了反向代理服务器的职能。

配置项	语法	说明
proxy_pass	proxy_pass URL;	设置代理服务器的协议、地址，以及转发到的URL。

现实中，源服务器往往不止一台，譬如，有四台服务器（ 10.2.10.1 - 10.2.10.4）可以提供服务，此时怎样办呢？

对于这种情况，我们通常采用“服务器组”的方式进行配置。通过 upstream 模块，我们可以定义一组服务器，而这组服务器的组名，就可以用在 proxy_pass 指令中。

upstream hello_server {
    server 10.2.10.1;
    server 10.2.10.2;
    server 10.2.10.3;
    server 10.2.10.4;
}

server {
    listen 80;
    server_name  www.example.com;

    location /hello {
        proxy_pass http://hello_server/hello;
    }
}

配置项	语法	说明
upstream	upstream name { ... }	设置代理服务器的协议、地址，以及转发到的URL。

重新加载最新的配置后，到达NGINX的 /hello 请求会被均匀地分配到四台源服务器上。如此，我们就实现了一个具有负载均衡功能的反向代理服务器。

NGINX的功能是如此强大，以至于我们了解到这里，就已经完成了一个API网关的核心。

参考文章：https://www.nginx.com/c/deploy-nginx-as-an-api-gateway/ 参考文章：https://www.nginx.com/resources/videos/10-tips-for-deploying-nginx-as-an-api-gateway/