nginx之proxy_pass代理后端https请求完全拆解 原

本文详细介绍了如何在Nginx中配置proxy_pass代理以支持与后端服务器的HTTPS通信,包括获取SSL证书、配置Nginx及后端服务器、设置客户端证书、启用SSL协议和算法优化等步骤。

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前言

本文解释了怎么对nginx和后端服务器组或代理服务器进行加密http通信。

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内容提纲

  • 前提条件
  • 获取SSL服务端证书
  • 获取SSL客户端证书
  • 配置nginx
  • 配置后端服务器
  • 完整示例

前提条件

  • nginx源码或nginx plus源码
  • 一个代理服务器或一个代理服务器组
  • SSL证书和私钥

获取SSL服务端证书

你可以从一个可信证书颁发机构(CA)购买一个服务器证书, 或者你可以使用openssl库创建一个内部CA, 并给自己颁发证书。这个服务器端证书和私钥需要部署在后端的每一个服务器上。

获取SSL客户端证书

nignx使用一个SSL客户端证书来对后端服务器组来标识自己。这个客户端证书必须是被一个可信CA签名的,并且和相匹配的私钥一起部署在nginx中。
你还需要在后端服务器上配置好所有的来源SSL连接都需要客户端证书,并信任这个CA颁发的nginx客户端证书。 然后当nginx连接后端时,将提供客户端证书,并且后端将会接收这个连接。

配置nginx

首先,改变相应URL到支持SSL连接的后端服务器组。在nginx的配置文件中,指明proxy_pass指令在代理服务器或后端服务器组中使用"https"协议:

location /upstream {
    proxy_pass https://backend.example.com;
}

增加客户端证书和私钥,用于验证nginx和每个后端服务器。使用proxy_ssl_certificate 和 proxy_ssl_certificate_key指令:

location /upstream {  
    proxy_pass                https://backend.example.com;  
    proxy_ssl_certificate     /etc/nginx/client.pem;  
    proxy_ssl_certificate_key /etc/nginx/client.key  
}  

如果你在后端服务器使用了自签名证书或者使用了自建CA,你需要配置proxy_ssl_trusted_certificate. 这个文件必须是PEM格式的。另外还可以配置proxy_ssl_verifyproxy_ssl_verfiy_depth指令, 用来验证安全证书:

location /upstream {
    ...
    proxy_ssl_trusted_certificate /etc/nginx/trusted_ca_cert.crt;
    proxy_ssl_verify       on;
    proxy_ssl_verify_depth 2;
    ...
}

每一个新的SSL连接都需要在服务端和客户端进行一个完整的SSL握手过程,这非常耗费CPU计算资源。为了是nignx代理预先协商连接参数,使用一种简略的握手过程,增加proxy_ssl_session_reuse指令配置:

location /upstream {
    ...
    proxy_ssl_session_reuse on;
    ...
}

可选的,你也可以配置使用的SSL协议和SSL秘钥算法:

location /upstream {
        ...
        proxy_ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
        proxy_ssl_ciphers   HIGH:!aNULL:!MD5;
}

配置后端服务器

每一个后端服务器都必须配置成接受https连接。每一个后端服务器需要使用ssl_certificatessl_certificate_key指令来指定服务器证书和私钥的文件路径:

server {
    listen              443 ssl;
    server_name         backend1.example.com;

    ssl_certificate     /etc/ssl/certs/server.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/certs/server.key;
    ...
    location /yourapp {
        proxy_pass http://url_to_app.com;
        ...
    }
}

使用ssl_client_certificat指令来设定客户端证书的文件路径:

server {
    ...
    ssl_client_certificate /etc/ssl/certs/ca.crt;
    ssl_verify_client      off;
    ...
}

完整示例

http {
    ...
    upstream backend.example.com {
        server backend1.example.com:443;
        server backend2.example.com:443;
   }

    server {
        listen      80;
        server_name www.example.com;
        ...

        location /upstream {
            proxy_pass                    https://backend.example.com;
            proxy_ssl_certificate         /etc/nginx/client.pem;
            proxy_ssl_certificate_key     /etc/nginx/client.key
            proxy_ssl_protocols           TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
            proxy_ssl_ciphers             HIGH:!aNULL:!MD5;
            proxy_ssl_trusted_certificate /etc/nginx/trusted_ca_cert.crt;

            proxy_ssl_verify        on;
            proxy_ssl_verify_depth  2;
            proxy_ssl_session_reuse on;
        }
    }

    server {
        listen      443 ssl;
        server_name backend1.example.com;

        ssl_certificate        /etc/ssl/certs/server.crt;
        ssl_certificate_key    /etc/ssl/certs/server.key;
        ssl_client_certificate /etc/ssl/certs/ca.crt;
        ssl_verify_client      off;

        location /yourapp {
            proxy_pass http://url_to_app.com;
        ...
        }

    server {
        listen      443 ssl;
        server_name backend2.example.com;

        ssl_certificate        /etc/ssl/certs/server.crt;
        ssl_certificate_key    /etc/ssl/certs/server.key;
        ssl_client_certificate /etc/ssl/certs/ca.crt;
        ssl_verify_client      off;

        location /yourapp {
            proxy_pass http://url_to_app.com;
        ...
        }
    }
}

在这个示例中, proxy_pass指令设置使用了"https"协议,所以nginx转发到后端服务器的流量是安全的。

当一个安全的连接第一次从nginx转发到后端服务器,将会实施一次完整的握手过程。proxy_ssl_certificate指令设置了后端服务器需要的PEM格式证书的文件位置。proxy_ssl_certificate_key指令设置了证书的私钥位置。proxy_ssl_protocolsproxy_ssl_ciphers指令控制使用的协议和秘钥算法。

因为proxy_ssl_session_reuse指令配置,当下一次nginx转发一个连接到后端服务器时,会话参数会被重复使用,从而更快的建立安全连接。

proxy_ssl_trusted_certificate指令设置的那个可信CA证书文件是用来验证后端服务器的证书。proxy_ssl_verify_depth指令指定了证书链检查的深度。proxy_ssl_verify指令验证证书的有效性。

译注

本文为翻译,英文原文地址:https://www.nginx.com/resources/admin-guide/nginx-https-upstreams/ ,尽量遵循原文,不准确的地方,还请指正,谢谢。 本文原文地址: https://my.oschina.net/foreverich/blog/1517128 永福翻译,未经授权,不得转载!

<think>好的,我现在需要帮助用户解决他们的问题。用户之前已经得到了一个完整的Python后端和前端实现方案,现在他们提到“后端代码已经实现了”,可能需要进一步的指导或功能扩展。我需要先理解用户的具体需求。 首先,用户当前的问题陈述比较简短,只有“后端代码已经实现了”,这可能意味着他们已经按照之前的指导完成了后端代码的开发,现在想要进行下一步操作。可能的下一步包括测试后端代码、连接前端、调试问题,或者扩展后端功能。 回顾之前的对话历史,用户之前询问的是如何创建一个服务器网站前端,功能包括点击开始按钮、监听OBU请求、生成响应并显示在网站上。之前的回答详细提供了技术栈、项目结构、核心代码以及部署流程。现在用户可能已经实现了后端代码,但可能遇到了问题,或者需要进一步的指导来完善整个系统。 接下来,我需要考虑用户可能的真实需求。用户可能遇到的情况包括: 1. 后端代码运行正常,但需要与前端集成测试。 2. 遇到后端代码的问题,如无法接收请求或生成响应。 3. 需要添加新功能到已实现的后端,比如数据存储、日志记录或安全措施。 4. 希望优化后端性能或扩展协议支持。 由于用户没有明确说明具体问题,我需要提供一个全面的后续步骤指南,涵盖测试、调试、功能扩展和部署优化等方面。同时,应该以结构化的方式呈现,方便用户逐步操作。 在技术层面,需要确保用户了解如何测试Flask和SocketIO的应用,如何检查ASN.1编解码是否正确,以及如何验证WebSocket通信是否正常。同时,可能需要提醒用户注意线程安全、资源管理和错误处理等问题。 此外,用户可能对如何扩展功能感兴趣,比如添加数据库支持或增强安全性,这些都是常见的后续步骤。需要提供具体的代码示例和建议,例如使用SQLAlchemy进行数据持久化,或者添加HTTPS配置。 最后,应该鼓励用户提出具体问题,以便提供更有针对性的帮助。同时,保持回答的清晰和结构化,使用户能够轻松跟随步骤操作。</think>$\boxed{\text{后端代码验证与功能扩展指南}}$ 以下是针对已实现后端代码的**验证方法**和**功能扩展建议**,包含关键测试流程和优化方向: --- ### 一、基础功能验证步骤 #### 1. 服务启动测试 ```bash # 启动服务时观察控制台输出 python app.py # 预期输出: # * Running on http://0.0.0.0:5000 # * Server initialized for eventlet ``` #### 2. WebSocket连接测试 ```javascript // 前端控制台检查连接状态 console.log(socket.connected); // 应返回true socket.on('connect', () => console.log('Connected!')); ``` #### 3. 模拟OBU请求测试(硬件未就绪时) ```python # 修改obu_listener()模拟数据流 def obu_listener(): while is_monitoring: # 生成测试用结构化数据 test_request = { "msgType": 0x01, "timestamp": int(time.time()), "payload": b'\xAA\xBB\xCC' } encoded_response = asn1.encode('OBUResponse', test_request) # 验证编码能力 ... ``` --- ### 二、核心功能调试要点 #### 1. ASN.1编解码验证 ```python # 添加单元测试用例 def test_asn1_codec(): sample_data = {"messageId": 1001, "content": "TEST"} encoded = asn1.encode('OBUMessage', sample_data) decoded = asn1.decode('OBUMessage', encoded) assert decoded == sample_data ``` #### 2. 线程安全监控 ```python # 添加资源锁防止竞争条件 import threading lock = threading.Lock() def obu_listener(): global is_monitoring with lock: is_monitoring = True ... ``` --- ### 三、功能扩展建议 #### 1. 增加数据持久化 ```python # 添加SQLAlchemy支持 from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///obu.db' db = SQLAlchemy(app) class CommunicationLog(db.Model): id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) request = db.Column(db.Text) response = db.Column(db.Text) timestamp = db.Column(db.DateTime) # 在监听线程中保存记录 log = CommunicationLog(request=str(decoded_request), ...) db.session.add(log) db.session.commit() ``` #### 2. 增强错误处理 ```python # 添加异常捕获机制 def obu_listener(): try: while is_monitoring: # 有逻辑... except HardwareTimeoutError as e: socketio.emit('error', {'msg': f'硬件超时: {str(e)}'}) except asn1tools.DecodeError: socketio.emit('error', {'msg': 'ASN.1解码失败'}) ``` --- ### 四、部署优化方案 #### 1. 生产环境配置 ```python # 启用Gunicorn+Eventlet部署 gunicorn --worker-class eventlet -w 1 app:app ``` #### 2. 安全增强 ```python # 添加CORS限制和HTTPS支持 from flask_cors import CORS CORS(app, resources={r"/*": {"origins": ["https://your-domain.com"]}}) # Nginx反向代理配置示例 location /socket.io { proxy_pass http://localhost:5000; proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Upgrade $http_upgrade; proxy_set_header Connection "upgrade"; } ``` --- $\boxed{\text{调试工具推荐}}$ 1. **Postman**:测试HTTP接口基础功能 2. **Wireshark**:抓包验证物理层通信 3. **ASN.1 Viewer**:可视化检查编解码结果 4. **Flask-DebugToolbar**:网页端实时调试 若遇到具体问题(如ASN.1解析异常、WebSocket连接不稳定等),可提供错误日志进一步分析优化方案。
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