Reverse Proxy, или обратный прокси-сервер, — это сервер, который принимает запросы от клиентов и передаёт их одному или нескольким внутренним серверам. После обработки запроса он получает ответ от backend-сервера и возвращает его клиенту.

Клиент взаимодействует с reverse proxy, но обычно не подключается к backend-серверам напрямую. Поэтому обратный прокси используют как единую точку входа в инфраструктуру, а также для маршрутизации, балансировки нагрузки, кэширования и защиты серверов.

Как работает Reverse Proxy

Схема работы выглядит следующим образом:

1. Клиент отправляет запрос на домен или IP-адрес reverse proxy.
2. Прокси анализирует запрос: домен, URL, заголовки и другие параметры.
3. Запрос передаётся подходящему backend-серверу.
4. Backend обрабатывает запрос и отправляет ответ прокси.
5. Reverse proxy может изменить, проверить или закэшировать ответ.
6. Клиент получает результат, не взаимодействуя с backend напрямую.

Например, запросы к example.com/api могут направляться на сервер API, а запросы к example.com — на сервер с веб-интерфейсом. Такой подход позволяет объединить несколько сервисов под одним доменом.

Основные функции

Балансировка нагрузки

Reverse proxy распределяет входящие запросы между несколькими backend-серверами. Это помогает равномерно использовать ресурсы, избегать перегрузки и поддерживать доступность системы при росте трафика.

Для распределения запросов могут применяться разные алгоритмы:

• Round robin — серверы получают запросы по очереди.
• Least connections — запрос направляется серверу с наименьшим количеством активных соединений.
• IP hash — клиент закрепляется за определённым сервером на основе IP-адреса.
• Weighted balancing — серверам назначаются разные веса в зависимости от их производительности.

Маршрутизация запросов

Прокси может направлять запросы на разные сервисы в зависимости от:

• доменного имени;
• пути URL;
• HTTP-метода;
• заголовков;
• типа контента.

Например, запросы к /images можно отправлять на сервер хранения файлов, а запросы к /api — на сервер с бизнес-логикой.

SSL/TLS-терминация

Reverse proxy может принимать HTTPS-соединения, обрабатывать сертификаты и расшифровывать трафик. Этот процесс называют SSL/TLS-терминацией.

Централизованная работа с сертификатами упрощает настройку инфраструктуры и снимает криптографическую нагрузку с backend-серверов. При этом соединение между прокси и внутренними серверами также можно оставить зашифрованным.

Кэширование

Прокси может сохранять ответы на часто повторяющиеся запросы и отдавать их из кэша без обращения к backend. Это уменьшает нагрузку на серверы и сокращает время ответа.

Кэширование применяют для:

• изображений;
• таблиц стилей и JavaScript-файлов;
• HTML-страниц;
• API-ответов;
• других данных, которые редко меняются.

Защита инфраструктуры

Reverse proxy скрывает адреса и внутреннюю структуру backend-серверов. Дополнительно на его уровне можно настроить:

• ограничение частоты запросов;
• блокировку подозрительных IP-адресов;
• фильтрацию HTTP-запросов;
• проверку заголовков и параметров;
• интеграцию с WAF;
• базовую аутентификацию.

При этом сам reverse proxy не заменяет полноценную систему информационной безопасности. Его нужно правильно настроить и дополнить другими средствами защиты.

Сжатие данных

Прокси может сжимать ответы с помощью gzip или Brotli. Это уменьшает объём передаваемых данных и может ускорить загрузку страниц, особенно при медленном интернет-соединении.

Reverse Proxy и Forward Proxy

Оба решения работают как посредники, но находятся по разные стороны соединения.

Преимущества

• Повышает отказоустойчивость за счёт распределения запросов между серверами.
• Снижает нагрузку на backend благодаря кэшированию и сжатию.
• Позволяет централизованно управлять HTTPS-сертификатами.
• Скрывает внутреннюю инфраструктуру от внешних клиентов.
• Упрощает подключение новых серверов и сервисов.
• Позволяет настроить единую точку для логирования и контроля трафика.
• Поддерживает постепенное обновление инфраструктуры без изменения адреса для клиентов.

Недостатки

• Reverse proxy может стать единой точкой отказа, если не настроить резервирование.
• Дополнительный слой усложняет архитектуру и диагностику проблем.
• Неправильные настройки маршрутизации могут привести к ошибкам доступа.
• Прокси добавляет небольшую задержку при обработке запросов.
• Кэширование требует контроля актуальности данных.
• При SSL/TLS-терминации важно правильно защищать соединение между proxy и backend.

Где используется

Reverse proxy применяют в следующих сценариях:

• размещение нескольких сервисов на одном домене;
• балансировка нагрузки между серверами;
• публикация внутренних сервисов во внешнюю сеть;
• защита backend-серверов;
• централизованная обработка HTTPS;
• кэширование статического контента;
• построение API Gateway;
• организация входящего трафика в микросервисной архитектуре;
• постепенное обновление или перенос отдельных сервисов.

Популярные решения

• Nginx — веб-сервер и reverse proxy с поддержкой маршрутизации, кэширования и балансировки нагрузки.
• Apache HTTP Server — веб-сервер с модулем mod_proxy.
• HAProxy — решение для балансировки нагрузки и проксирования TCP- и HTTP-трафика.
• Traefik — reverse proxy для контейнерных и облачных сред.
• Envoy — прокси для распределённых систем и service mesh.
• Caddy — веб-сервер с автоматическим управлением HTTPS-сертификатами.

Пример настройки Nginx

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend:8000;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

В этом примере Nginx принимает запросы на example.com и передаёт их backend-сервису, доступному по адресу backend:8000. Заголовки X-Real-IP и X-Forwarded-For позволяют передать серверу информацию об исходном клиентском IP-адресе.

Итог

Reverse Proxy — это промежуточный сервер между клиентами и backend-инфраструктурой. Он может распределять нагрузку, направлять запросы к нужным сервисам, обрабатывать HTTPS, кэшировать ответы и добавлять защитные ограничения. Благодаря этому reverse proxy используется для повышения производительности, безопасности и масштабируемости веб-систем.