NAT网关异地灾备思路
原创
问题背景
近期某客户需要考虑NAT网关跨地域的灾备方案，用于在上海地域运营商网络中断等场景，可以借助腾讯云内网，将对外访问的流量调度到异地出口。
业务上的诉求是：
1、 有https流量
2、 运维自主切换，业务无感
通过调研，发现使用Nginx搭建四层正向代理，可以满足此诉求。
代理服务器概述
代理服务器分类
代理服务器是计算机网络中的中间服务器，它充当客户端和目标服务器之间的中继，执行请求和响应的传递。按功能可以分为：
正向代理服务器（Forward Proxy）： 正向代理服务器代表客户端向目标服务器请求资源。通常，客户端需要配置使用正向代理服务器，以让代理服务器代表它访问互联网资源。这种代理服务器常见于企业网络环境中，用于访问外部资源或绕过访问限制。
反向代理服务器（Reverse Proxy）： 反向代理服务器代表目标服务器响应客户端的请求。它通常用于负载均衡、安全性、SSL终结、缓存等用途，隐藏了真实的服务器架构，提高了网络安全性和性能。
结论
由于是内部业务访问外部服务，此处选择正向代理。
HTTP/HTTPS正向代理选型
按照客户端是否感知分类
透明代理，客户端无需做特殊设置，如企业网络链路中的Web Gateway设备。
普通代理，客户端（在浏览器中或者系统环境变量）需指定代理服务器地址。
按照是否解析HTTPS分类
隧道代理，直接透传请求。
中间人代理，代理服务器解密HTTPS流量，对客户端利用自签名证书完成TLS/SSL握手，对目的服务器端完成正常TLS交互。在客户端-代理-服务器的链路中建立两段TLS/SSL会话。
注：这种情况客户端在TLS握手阶段实际上是拿到的代理服务器自己的自签名证书，证书链的验证默认不成功，需要在客户端信任代理自签证书的Root CA证书。所以过程中是客户端有感的。如果要做成无感的透明代理，需要向客户端推送自建的Root CA证书，在企业内部环境下是可实现的。
结论
基于隧道的透明代理，比较支持客户的选型
正向代理的HTTPS流量要特殊处理
由于要拿到目的地的域名，代理服务器本身才能解析出来目标地址、把流量发送成功，所以这里要做特殊处理。
Nginx解决方案
HTTP CONNECT隧道
HTTP CONNECT隧道是7层解决方案，核心思想就是利用HTTP CONNECT请求在客户端和代理之间建立一个HTTP CONNECT Tunnel，在CONNECT请求中需要指定客户端需要访问的目的主机和端口。
整个过程可以参考HTTP权威指南中的图：
1. 客户端给代理服务器发送HTTP CONNECT请求。
2. 代理服务器利用HTTP CONNECT请求中的主机和端口与目的服务器建立TCP连接。
3. 代理服务器给客户端返回HTTP 200响应。
4. 客户端和代理服务器建立起HTTP CONNECT隧道，HTTPS流量到达代理服务器后，直接通过TCP透传给远端目的服务器。代理服务器的角色是透传HTTPS流量，并不需要解密HTTPS。
如何实现
可以借助ngx_http_proxy_connect_module实现，需要编译Nginx加入模块支持，可以使用nginx -V查看是否加入编译支持
使用场景
7层需要通过HTTP CONNECT来建立隧道，属于客户端有感知的普通代理方式，需要在客户端手动配置HTTP(S)代理服务器IP和端口。在客户端用curl 加-x参数访问如下
curl https://www.baidu.com -svo /dev/null -x 39.105.196.164:443NGINX stream (4层解决方案)
依赖三个模块
ngx_stream_core_module --with-stream
ngx_stream_ssl_preread_module --with-stream_ssl_preread_module
ngx_stream_ssl_module --with-stream_ssl_module
ngx_stream_ssl_preread_module模块
要在不解密的情况下拿到HTTPS流量访问的域名，只有利用TLS/SSL握手的第一个Client Hello报文中的扩展地址SNI (Server Name Indication)来获取。
使用场景
对于4层正向代理，NGINX对上层流量基本上是透传，也不需要HTTP CONNECT来建立隧道。适合于透明代理的模式，比如将访问的域名利用DNS解定向到代理服务器。我们可以通过在客户端绑定/etc/hosts来模拟。
最终选型
从上面分析可以看出，使用Nginx搭建四层正向代理解决方案，基本可以满足客户跨地灾备、运维自主切换的诉求。
具体的实施细节，等落地后再发文同步
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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