Go语言反向代理的姿势

先重温一下什么叫反向代理，正向代理。
鹅厂二面，nginx回忆录

所谓正向，反向代理取决于代理的是出站请求，还是入站请求。

正向代理： 代理的出站请求， 客户端能感知到代理程序，架构上距离客户端更近。
反向代理： 代理的是入站请求，客户端认为代理程序就是服务器，客户端感知不到代理逻辑，架构上距离服务端更近。 

反向代理的血案

前几天打算使用golang做一个代理程序，golang标准库net/http/httputil已经提供了这样的能力。

一把梭之后发现必然返回403 Forbidden, 我直接在target里面填上游服务实例ip就可以正确返回。

给一个向代理百度官网的简化示例，大家可以体会一下：

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "net/http/httputil"
)

func ReverseProxyHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    fmt.Println("receive a request from:", r.RemoteAddr, r.Header)

    target := "www.baidu.com"
    director := func(req *http.Request) {
        req.URL.Scheme = "https"
        req.URL.Host = target
        // req.Host = target
    }
    proxy := &httputil.ReverseProxy{Director: director}
    proxy.ServeHTTP(w, r)
}

func main() {
    fmt.Printf("Starting server at port 8080\n")
    if err := http.ListenAndServe(":8080", http.HandlerFunc(ReverseProxyHandler)); err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

郁闷了很久，wireshark抓包也看不出端倪（其实是知识有漏洞，那肯定找不到原因）。 

头脑风暴

调试httputil的源代码：

• 在代理后url中的host已经变成指定域名，但header中的host值没有发生变化还是localhost:8000；

•  此时我并没有发现问题，因为我笃定url中的Host应该决定了请求的具体地址，抱着死马当活马医的态度，我重写了header中的Host为目标百度域名

req.Host = target // 上面被注释

竟然真的成功了

小板凳好好摆一摆

知识漏洞的关键点在于 ：

•  url中已经有Host了，为什么header中还要有Host？

•  url中的Host与request.header中的Host到底什么关系？

rfc规范(这是个宝藏站点)[1]：

1. Host请求头是在http1.1作为必选被引入，如果请求头没有Host或有多个Host请求头， 将会返回400错误。

2. 请求中的“Host”提供了目标URI的主机和端口信息。

最关键的第三点：

     3.  设计Host请求头的动机[2]：在请求(为多个网站服务的)共享主机时，使共享主机能够区分目标资源。

The "Host" header field in a request provides the host and port information from the target URI, enabling the origin server to distinguish among resources while servicing requests for multiple host names

什么意思呢？

在微服务架构下，请求在打到业务应用之前都会流经负载均衡器，例如nginx/网关，这些负载均衡器提供了单负载节点，配置多个域名的能力。但是请求打到负载主机，需要有信息能区分目标服务域名，这就依赖请求头中的Host。

 上图来自 阿里云应用型负载均衡[3]  

我们来看在nginx配置基于名字的多虚拟主机[4]的写法：

在这个配置中，nginx会检查请求的Host头== server_name指令值 以决定该请求应由哪个虚拟主机来处理。   

如果Host头没有匹配任意一个虚拟主机，或者请求中根本没有包含Host头，那nginx会将请求分发到定义在此端口上的默认虚拟主机。  

在以上配置中，第一个被列出的虚拟主机即nginx的默认虚拟主机——这是nginx的默认行为。而且，可以显式地设置某个主机为默认虚拟主机，即在"listen"指令中设置"default_server"参数。

server {
    listen      80 default_server;
    server_name example.net www.example.net;  // 可以有多个，匹配请求头的Host值
    ...
}

回到最开始的问题，我们写的反向代理程序其实是客户端，虽然重写了url Host， 但是请求打到虚拟主机的时候，请求头中的Host还是最开始的localhost:8080, 这个Host根本无法在虚拟主机中被识别， 所以我们还需要重写请求头中的Host为目标域名。

httputil内置了一反向代理到固定地址的实现：NewSingleHostReverseProxy ，这个实现也没有重写Host header， 我上面其实就是一个自定义实现。

NewSingleHostReverseProxy returns a new ReverseProxy that routes URLs to the scheme, host, and base path provided in target. If the target's path is "/base" and the incoming request was for "/dir",the target request will be for /base/dir. NewSingleHostReverseProxy does not rewrite the Host header. To rewrite Host headers, use ReverseProxy directly with a custom Director policy.

结束语

本文通过一个简单的反向代理程序的错误姿势，引出了Host请求头的作用，更重要的是认识了主流负载均衡服务器在请求链路中的行为。

Host请求头用于在单负载节点支撑多域名。

引用链接

[1] rfc规范(这是一个宝藏站点): https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9110.html
[2] 设计Host请求头的动机: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9110.html#name-host-and-authority
[3] 阿里云应用型负载均衡: https://help.aliyun.com/document_detail/223900.html
[4] 在nginx配置基于名字的多虚拟主机: https://tengine.taobao.org/nginx_docs/cn/docs/http/request_processing.html

[5]  鹅厂二面，Nginx回忆录

[6] 一条nginx命令引发的对于容器的思考

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