Forward Proxy vs Reverse Proxy #nginx

バックエンド開発の経験があれば、「フォワードプロキシ」と「リバースプロキシ」という用語をどこかで聞いたことがあるかもしれません。

そのため、今日はそれらについて「概要と用途」を詳しく説明させていただきます。

フォワードプロキシ (Forward Proxy)

フォワードプロキシまたは単純なプロキシは、クライアントとインターネットの間にある仲介者です。
ざっくりにはこんな感じです。

サーバーがある場合

そして、サーバーに直接接続する代わりに、クライアントはプロキシ経由でサーバーに接続し、クライアントに代わってプロキシがサーバーとやりとりするということになります。

さて、「プロキシの目的は何ですか?」と自問があるでしょうか。

簡単に言うと、それらは次となります。
① facebook.com や 18+ サイトなどの特定のサイトへのアクセスを制限する。
② クライアントがサイト全体ではなく、一部のみにアクセスできるようにする (リソースアクセスを制限する)。
③ インターネットでの活動を記録する。
...

リバースプロキシ (Reverse Proxy)

リバースプロキシは、インターネットとサーバーの間にある仲介者です。
一旦こんな感じです。

では、リバースプロキシの目的は何でしょうか。

これはサーバーを表します。つまり、「リバースプロキシ」はクライアントからのリクエストを受け取り、それをサーバーに送信し、サーバーからのレスポンスを受け取り、それをクライアントに送信します。下記の画像はイメージです。

「リバースプロキシ」はサーバーの代表であるため、クライアントはサーバーと通信していることを認識せず、リバースプロキシと通信していることを認識しているだけです。

じゃ、リバースプロキシの目的とはどのようなものでしょうか。
まあ、それは次のようにリストすることができます。
① サーバーを公開したくない場合、「リバースプロキシ」は、クライアントからサーバーを非表示にするための最良の選択です。
② 「リバースプロキシ」はサーバーの前にあるため、ロードバランシングとして機能して、システムに複数のサーバーがある場合クライアントからサーバーにリクエストを均等に分散できます。
...

コンセプトは十分なので、デモを見てみましょう。まず、フォワードプロキシで確認します。ここでは、次のように「フォワードプロキシ」経由でhttp://google.comに接続するクライアントを作成します。

JavaScriptライブラリrequestを使用してプロキシ経由でhttp://google.comにリクエストを送信するクライアントをセットアップします。

※ ライブラリのリンク先: https://www.npmjs.com/package/request

// index.js
const request =  require('request');

request({
  url: 'http://www.google.com/',
  method: 'GET',
  proxy: 'http://127.0.0.1:8888',
}, (err, response, body) => {
  if (!err && response.statusCode === 200) {
    console.log(body);
  }
});

nginx を次のように設定します。

events {}

http {
  server {
    listen 8888 default_server;

    access_log  log/access.log; #アクセスログ
    error_log log/error.log debug; #エラーログ

    location / {
      resolver 8.8.8.8;
      proxy_pass https://$host$request_uri;
    }
  }
}

上のnginx設定の意味はnginxがローカルホストのポート8888でリッスンして、リクエストがhttp://localhost:8888/に来るたびに、リクエストはhttps://$host$request_uriに転送されます。ここでは

$hostは、リクエストヘッダー内のホストの名前です (今回はgoole.comです)。
$request_uriはホスト名の後のURIです。(例:google.com/statusの場合、$request_uriは/statusです)

まず、クライアントを起動する

node index.js

次にnginxのログを確認してみましょう。

プロキシがクライアントに代わってリクエストをgoogle.comに送信することがわかります。プロキシはgoogle.comからの応答を受け取り、それをクライアントに送り返します。

フォワードプロキシについてはここまで以上です。

リバースプロキシなんですが、次のように、それぞれexpressJSによってポート1111、2222、および3333でリッスンする3つのサーバーを作っておきます。

サーバー1 (ポート1111でリッスンする)

const express = require('express');

const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Server 1\n');
});

app.listen(1111, () => {
  console.log('Listening on port 1111');
});

サーバー2 (ポート2222でリッスンする)

const express = require('express');

const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Server 2\n');
});

app.listen(2222, () => {
  console.log('Listening on port 2222');
});

サーバー3 (ポート3333でリッスンする)

const express = require('express');

const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Server 3\n');
});

app.listen(3333, () => {
  console.log('Listening on port 3333');
});

そして、nginxの設定は次のとおりです。

events {}

http {
  upstream express_servers {
    server localhost:1111;
    server localhost:2222;
    server localhost:3333;
  }

  server {
    listen 8888;

    location / {
      proxy_pass http://express_servers;
    }
  }
}

nginxの設定について説明します。ここで、nginxはローカルホストのポート8888でリッスンし、http://localhost:8888/へのすべてのリクエストは、express_serversリスト (Server1、Server2、Server3)の3つのサーバーのいずれかに転送されます。

ここで使用されるデフォルトのリクエストローテーションアルゴリズムはラウンドロビンです。

これは、各サーバーに対応するサーバーの重みに基づいて、サーバーへのリクエストをローテーションするアルゴリズムです。重みが高いほど、リクエストを受信する頻度が高くなり、その逆も同様です。デフォルトでは、全サーバーの重みは同じです。

「リバースプロキシ」が意図したとおりに動作するかどうかを確認するには、下記のコマンドを使ってみてください。

while sleep1; do curl http://localhost:8888; done

上記のコマンドは定期的にcurl http://localhost:8888コマンドをリバースプロキシに対して毎秒実行します。下は我々の結果なんです。

リクエストはそれぞれ Server1、Server2、および Server3にルーティングされています。

リバースプロキシについては以上です。

読んでくれてありがとうございます。次のブログにお会いしましょう。