如何玩转Nginx正反向代理

一、场景

1、场景描述

在客户的场景中，有两台测试服务windows server系统，无法访问外网。
测试服务器中运行的业务程序，需要访问有几个公网域名。
场景中还有一台代理服务器，它可以访问外网，也可以通两台测试服务器；

系统架构图如下。

2、需求

两台不能访问外网的测试服务器里面的程序，需要访问外网的几个固定域名。

3、解决方法

正向代理：代理服务器的nginx配置正向代理，为后面的测试服务器代理全部访问【限制条件是程序需要支持识别代理】。
反向代理：代理业务程序所使用到的域名，使访问请求通过代理出去。

二、反向代理配置

1、公共域名http的反向代理

反向代理公共域名，将内网服务器的http请求，代理转发至原本的域名中。
例如 www.tyun.cn 代理转发至www.tyun.cn。

nginx配置

# cat default.conf 
server {
    listen 80;
    server_name _;
    
    location / {
        resolver 114.114.114.114;
        set $backend_host $host;  #将原始域名存储到变量中
        proxy_pass http://$backend_host$request_uri;  #使用变量保持原始域名
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

2、公共域名https的反向代理

由于这次需要代理转发是其他公共域名，所以代理服务器没有这些公共域名的https证书，公共域名的IP也是会变动的，需要能够不提示证书问题，并且能够根据域名对应代理转发。
所以通过4层转发，并且4层代理通过使用域名的形式，转发至原本的域名中。
例如 www.tyun.cn代理转发至www.tyun.cn。

（1）nginx的ssl_preread

nginx的ssl_preread介绍：

Nginx 开始支持 SSL 的 ssl_preread 功能是在版本 1.9.0 中引入的。

ssl_preread 是 Nginx 的 Stream 模块中的一个指令，用于在 SSL 握手之前读取客户端发送的数据，通常用于提前获取客户端发送的信息，比如域名，从而根据这些信息做出代理或路由决策。这在反向代理和负载均衡的场景中特别有用。

以下是关于 ssl_preread 的详细描述：

功能介绍： ssl_preread 允许 Nginx 在 SSL/TLS 握手的早期阶段读取客户端发送的数据，包括 ClientHello 消息。这样做的目的是为了从握手的预读取数据中获取一些信息，以便在接下来的代理和路由过程中做出更明智的决策。

使用场景： ssl_preread 常用于以下场景：

根据客户端发送的域名（SNI）将流量代理到不同的后端服务器。
根据不同的协议或应用层协议（如 HTTP、SMTP、POP3 等）将流量路由到不同的后端服务器。

（2）nginx配置

安装nginx配置：

nginx编译安装需要添加特定模块。

--with-stream \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_ssl_preread_module

nginx配置文件

这里需要业务系统中使用了几个域名就要配置几个upstream。

#user  nobody;
worker_processes  1;
#error_log  logs/error.log  info;
#pid        logs/nginx.pid;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    #access_log  logs/access.log  main;
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;
    
    include conf.d/*.conf;
}
#配置https反向代理
stream {
    map $ssl_preread_server_name $backend_hosthttps {
        www.tyun.cn                   tyun;
        www.tyun2.cn                   tyun2;
    }
    upstream tyun {
        server www.tyun.cn:443;
    }
    upstream tyun2 {
        server www.tyun2.cn:443;
    }
    server {
        listen 443;
        ssl_preread on;
        resolver 114.114.114.114;
        proxy_pass $backend_hosthttps;
        proxy_connect_timeout 5s;
        proxy_timeout 15s;
    }
}

（3）无外网win server服务器配置

需要配置hosts文件将域名指向代理服务器中。

C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts。

192.168.1.100   www.tyun.cn
192.168.1.100   www.tyun2.cn

三、正向代理解决方案

1、正向代理存在的一些问题

正向代理配置之后，需要业务程序中本身支持读取系统中的代理配置。

2、配置正向代理

nginx正向代理，默认的nginx的无法支持https的访问，需要添加github上开源的proxy_connect模块，模块的链接如下 https://github.com/chobits/ngx_http_proxy_connect_module/。

编译安装nginx1.23 并添加开源的模块。

wget https://github.com/chobits/ngx_http_proxy_connect_module/archive/refs/heads/master.zip
unzip master.zip
yum install -y patch
#在nginx源码目录执行
cd /root/nginx-1.23.3
patch -p1 < /root/ngx_http_proxy_connect_module-master/patch/proxy_connect_rewrite_102101.patch
#nginx编译
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-http_v2_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-threads \
--with-http_realip_module \
--with-http_addition_module \
--with-http_sub_module \
--with-http_dav_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_mp4_module \
--with-http_gunzip_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_random_index_module \
--with-http_secure_link_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_auth_request_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_slice_module \
--with-http_ssl_module \
--with-http_v2_module \
--with-stream \
--with-stream_ssl_module \
--with-stream_ssl_preread_module \
--add-module=/root/ngx_http_proxy_connect_module-master


make && make install

配置nginx

server {
    listen                         8080;
    resolver                       114.114.114.114;
    proxy_connect;
    proxy_connect_allow            80 443;
    proxy_connect_connect_timeout  10s;
    proxy_connect_data_timeout     10s;
    location / {
        proxy_pass http://$host;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

3、无外网win server服务器配置

配置完成后，经过验证服务器上的浏览器是可以正常代理http https类型都是没有问题的。
业务系统无法走代理，因为程序不会自动使用系统设置的代理，而需要单独进行代理配置。

4、使用ptyhon获取系统代理配置示例

以下展示了一段Python的代码，来展示如何获取Windows server系统的代理，并使用该代理，访问公网。

import os
import requests
import winreg
# 获取 Windows 系统代理配置
internet_settings = winreg.OpenKey(winreg.HKEY_CURRENT_USER, r'Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Internet Settings')
proxy_enabled, _ = winreg.QueryValueEx(internet_settings, 'ProxyEnable')
proxy_server, _ = winreg.QueryValueEx(internet_settings, 'ProxyServer')
if proxy_enabled and proxy_server:
    proxies = {
        'http': 'http://' + proxy_server,
        'https': 'https://' + proxy_server,
    }
    os.environ['http_proxy'] = 'http://' + proxy_server
    os.environ['https_proxy'] = 'https://' + proxy_server
else:
    proxies = None
# 使用代理请求
response = requests.get('http://www.tyun.cn', proxies=proxies)
print(response.text)

新闻标题：如何玩转Nginx正反向代理
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