Прокси-сервер

Прокси-сервер – промежуточный сервер между клиентом (пользователем / приложением) и конечным ресурсом (сервером).
Содержит прокси IP-адреса (индивидуальные IP-адреса для сокрытия реального IP).
Принимает запросы от клиента, обрабатывает и передает дальше.
Может изменять или фильтровать данные.

Отличие от балансировщика и VPN

Балансировщик нагрузки распределяет входящий трафик между серверами. Прокси - "посредник", без распределения нагрузки.
VPN (Virtual Private Network) создаёт защищённое соединение между клиентом и сервером, для шифрования и анонимности. Прокси может менять IP-адрес и фильтровать трафик, но не всегда шифрует данные.

Для чего нужен?

Анонимность и скрытие IP-адреса

Пример: для доступа к заблокированному контенту с помощью зарубежного прокси.

Кеширование

кэширует веб-страницы и ускоряет загрузку сайтов внутри сети (!) Кэш может быть не только в прокси. Нужно учитывать бизнес -логику при проектировании срока жизни данных в кэше. Многоуровневое кэширование может привести к ошибкам впоследствии

Контроль и фильтрация трафика

блокирует доступ сотрудников к определенным сайтам.

Балансировка нагрузки и защита серверов

скрывает реальные серверы, принимает на себя нагрузку и фильтрует вредоносные запросы. Схоже с балансировщиком, но цель другая — доп безопасность, а не отказоустойчивость.

Пример работы

Клиент отправляет запрос на доступ к ресурсу через прокси-сервер.
Прокси принимает запрос и анализирует его (проверка политики доступа, фильтрация, логирование).
Если данные есть в кэше, прокси возвращает их без обращения к внешнему серверу. Если нет, прокси пересылает запрос на целевой сервер.
Сервер обрабатывает запрос и отправляет ответ прокси.
Прокси передает ответ клиенту и может модифицировать его (сжать контент или удалить конфиденциальные данные).

Типы (по протоколам)

HTTP-прокси

Работает с HTTP-запросами.
Используется для кэширования веб-страниц и фильтрации контента.
Прокси-сервер пересылает запросы от клиента на веб-сайт, изменяя IP-адрес.

HTTPS-прокси

Безопасное соединение и защита данных.
Для конфиденциальных транзакций (например, банковские операции).

SSL-прокси

Использует одно TCP-соединение для доступа как к HTTP, так и к HTTPS-ресурсам.
Для безопасности при подключении.

CGI-прокси

Извлекает веб-контент от имени клиента через веб-браузер.
Использует зашифрованные формы для анонимного доступа к сайтам.

SOCKS-прокси

Для задач с интенсивным трафиком (например, P2P или потоковая передача).
Работает через TCP-соединение, дает анонимность клиенту.

Прямой и обратный прокси

Прямой

Клиент >> Прокси-сервер >> Интернет-ресурс >> Сервер

Перенаправляет запросы клиента в интернет, изменяет IP-адрес и фильтрует трафик.
Клиент знает о наличии прокси и конфигурирует его.

Обратный (реверсивный)

Клиент >> Интернет-ресурс >> Прокси-сервер >> Сервер

Работает на серверной стороне.
Принимает запросы, но не передает их напрямую серверу, а перенаправляет на один или несколько серверов.
Клиент не знает о нем.

Примеры интеграций

Интеграция с CDN

Работает в связке с сетью доставки контента (CDN), кэширует и оптимизирует раздачу статических ресурсов.

Интеграция с [WAF (Web Application Firewall)] (Web Application Firewall)

Фильтрует трафик через WAF для защиты веб-приложения от атак на уровне приложения.

В микросервисной архитектуре

Управляет взаимодействием микросервисов (маршрутизация и балансировка трафика).
Пример: сервис-меш с прокси для маршрутизации API-запросов между микросервисами.

Пример архитектуры с прокси

[ Клиенты ] → [ Reverse Proxy ] → [ Балансировщик ] → [ Серверы приложений ] → [ БД ]

Клиенты отправляют запросы на веб-приложение.
Они проходят через реверс-прокси.
Прокси фильтрует трафик, кэширует статический контент и передает запросы на балансировщик нагрузки.
Балансировщик распределяет запросы между серверами приложений.
Приложения обрабатывают запросы и отправляют ответы обратно через ту же цепочку.

Недостатки

Потенциальная утечка данных (например, если ненадежный прокси).
Снижение производительности (если сервер перегружен).
Недостаточная защита (если прокси не поддерживает шифрование трафика).

Ключевые метрики работы прокси

Задержка (Latency) – время обработки запроса прокси-сервером.
Уровень кеширования (Cache Hit Ratio) – процент запросов, обработанных из кеша.
Пропускная способность (Throughput) – объем трафика, который прокси способен обработать в единицу времени.
Частота отказов (Error Rate) – процент запросов, завершившихся ошибками.
Время отклика (Response Time) – среднее время ответа на запрос.

Сравнение типов прокси-серверов

Типы	Краткий принцип	Задачи	Пример	Минусы
Прозрачные	Не скрывают реальный IP-адрес клиента	Фильтрация контента, кэширование, анализ трафика	В корп сетях для контроля доступа к интернету (например, для блокировки определенных сайтов)	Не обеспечивает анонимность, клиент может узнать о прокси
Анонимные	Скрывают реальный IP-адрес, но сообщают серверу, что используется прокси	Для анонимности, обход блокировок	Для просмотра контента, доступного только в определенных странах	Сайты могут блокировать анонимные прокси
Искажающие	Скрывают реальный IP-адрес и изменяют данные запроса (например, изменяют заголовки)	Обход блокировок, сокрытие личной информации	Для обхода строгих проверок на сайтах, например, при автоматизированном парсинге или регистрации аккаунтов	Легко обнаруживаются
Серверные	Размещены на отдельных серверах, действуют как посредники между клиентом и сервером	Для безопасности, фильтрация, кэширование	Для масштабируемых веб-сервисов, где необходимо разделить нагрузку между серверами	Проблемы с конфиденциальностью при неправильной настройке
Резидентные	Используют IP-адреса реальных пользователей (например, из домашних провайдеров)	Эмуляция реального пользователя, обход антибот-защиты.	В интернет-маркетинге для парсинга сайтов и сбора данных (не блокируя аккаунт)	Высокая стоимость, возможна низкая скорость
Мобильные	Используют IP-адреса, которые выдаются мобильными операторами своим пользователям	Обход блокировок, имитация трафика с мобильных устройств.	Для обхода ограничений мобильных операторов или для тестирования мобильных приложений в реальных условиях	Дороговизна и нестабильность связи на мобильных сетях.
Публичные	Бесплатные и доступные для всех пользователей	Обход блокировок, анонимность	Для обхода географических ограничений или для анонимного серфинга в интернете	Низкая скорость, часто блокируются, возможна угроза безопасности
Приватные	Частные прокси, доступные только для определенных пользователей или организаций	Повышенная безопасность, высокая скорость	Используются крупными компаниями для защиты конфиденциальных данных при выходе в интернет	Стоимость, требующие более сложной настройки

Материалы

Видео

Книги

Безопасность веб-приложений. Разведка, защита, нападение — Хоффман Эндрю

Отличие от балансировщика и VPN​

Для чего нужен?​

Анонимность и скрытие IP-адреса​

Кеширование​

Контроль и фильтрация трафика​

Балансировка нагрузки и защита серверов​

Пример работы​

Типы (по протоколам)​

HTTP-прокси​

HTTPS-прокси​

SSL-прокси​

CGI-прокси​

SOCKS-прокси​

Прямой и обратный прокси​

Прямой​

Обратный (реверсивный)​

Примеры интеграций​

Интеграция с CDN​

Интеграция с [WAF (Web Application Firewall)] (Web Application Firewall)​

В микросервисной архитектуре​

Пример архитектуры с прокси​

Недостатки​

Ключевые метрики работы прокси​

Сравнение типов прокси-серверов​