Що таке проксі-сервер і навіщо він потрібен

Проксі-сервери покращують зв'язок між клієнтом та запитуваною послугою. Однак точна функціональність, рівень безпеки та конфіденційність залежать від потреб користувача та типу проксі-сервера.

Як працює проксі-сервер

Слово "проксі" означає "діяти від імені іншої особи", саме це й робить проксі-сервер. Він діє від імені клієнта або вебсервера, отримуючи та пересилаючи запити.

Інтернет-трафік проходить через проксі-сервер на шляху до запитуваної адреси, а потім запитувані дані повертаються до користувача через той самий проксі-сервер. Розповімо про принцип дії проксі-сервера більш детально:

1. 1.Клієнт (пристрій або браузер) запитує вебконтент або послугу з кінцевого сервера.
2. 2.Замість прямого звернення до цільового сервера, запит спочатку надсилається на проксі-сервер.
3. 3.Проксі-сервер перевіряє, чи відповідає запит клієнта заздалегідь визначеним правилам.
   • Якщо так, проксі-сервер перенаправляє запит на цільовий сервер від імені клієнта.
   • Якщо ні, проксі-сервер може видати клієнту повідомлення про помилку або перенаправити його на інший сервер.
4. 4.Цільовий сервер обробляє запит і надсилає відповідь до проксі-сервера.
5. 5.Проксі-сервер може вносити зміни у відповідь. Наприклад, кешувати його для подальшого використання, фільтрувати, щоб видалити небажаний вміст, або вимагати автентифікації, перш ніж клієнт зможе його переглянути.
6. 6.Нарешті, проксі-сервер надсилає клієнту (змінену) відповідь. Клієнт бачить контент або використовує послугу так, ніби вона безпосередньо підключена до цільового сервера.

Проксі-сервери працюють аналогічно серверам віртуальної приватної мережі (VPN). Як і VPN, вони спрямовують трафік так, щоб приховати особу користувача. Найбільш помітна різниця між проксі-сервером та VPN полягає в тому, що VPN шифрує трафік, а проксі-сервери ні.

Оскільки проксі-сервер може бути на стороні сервера або частиною мережевої інфраструктури, клієнт може не знати про проміжний проксі-сервер і вважати, що він безпосередньо взаємодіє із запитаною адресою.

Наприклад, ваша робоча мережа чи інтернет-провайдер можуть використовувати проксі-сервер для фільтрації або кешування вмісту або навіть відстеження вашої діяльності без вашого відома. І це не єдине застосування проксі-серверів.

Для чого використовується проксі-сервер

Проксі-сервери — це потужні інструменти для управління мережевим трафіком, забезпечення його безпеки, а також для підвищення продуктивності. Наведемо деякі з найпоширеніших випадків використання проксі-серверів:

• Мережева фільтрація. Проксі-сервери можна використовувати для фільтрації та блокування доступу до певних сайтів або вебконтенту. У цьому випадку проксі-сервери подібні брандмауеру, що забезпечує дотримання вимог законодавства та інтернет-цензуру, запобігає зараженню шкідливим ПЗ та фішинговим атакам, а також обмежує доступ до невідповідного або незаконного контенту.
• Кешування. Проксі-сервери зберігають часто використовувані ресурси, наприклад, вебсторінки, зображення та відео. Наступного разу, коли користувач запитає цей контент, замість того, щоб витягувати його з вихідного сервера, проксі надійшле кешовані дані, що на ньому зберігаються.
• Балансування навантаження. Проксі-сервери розподіляють запити клієнтів на кілька серверів, щоб запобігти перевантаженню одного. Також вони можуть виявляти та перенаправляти запити з невдалих чи перевантажених серверів на сервери, які не досягли необхідної пропускної здатності.
• Обхід обмежень. Хоча проксі-сервери на стороні сервера можуть накладати обмеження на доступ до інтернету, проксі-сервери на стороні клієнта можуть допомогти їх обійти. Проксі-сервери перенаправляють вебтрафік, тож вони можуть обійти обмеження, встановлені адміністраторами мережі, провайдерами та урядами. Деякі провайдери навіть пропонують такі послуги, як проксі-сервери для YouTube, хоча технічно такої речі не існує.
• Маскування IP-адреси. Проксі-сервер підключає користувача до сервера, але вебадресат бачить IP-адресу сервера, а не користувача. Це дозволяє приховати свою IP-адресу та іншу ідентифікаційну інформацію від вебсайтів, які ви відвідуєте.
• Забезпечення SSL-шифрування і дешифрування. Деякі типи проксі-серверів можуть обробляти шифрування і дешифрування по протоколу SSL/TLS. Це дозволяє вебсерверу зосередитися на обробці запитів, а не на криптографії.
• Маршрутизація. Проксі-сервер може направляти запити через різні сервери на основі заздалегідь визначених критеріїв, таких як вміст запиту або місцезнаходження клієнта.

Типи проксі-серверів

Проксі-сервери можна розділити на кілька категорій залежно від їх функціональності та протоколів. Розгляньмо найпоширеніші типи проксі-серверів.

Проксі-сервери за потоком трафіку

Найбільш поширена класифікація проксі-серверів враховує напрямок потоку трафіку і розташування проксі-сервера по відношенню до клієнта і сервера. Тож проксі-сервери поділяються на прямі та зворотні.

Прямий проксі-сервер

Прямий проксі-сервер запитує ресурси з Інтернету від імені клієнта. Він розташований у мережі клієнта, тому його називають проксі-сервер на стороні клієнта.

Інтернет сприймає прямий проксі-сервер як клієнта, а клієнт сприймає прямий проксі-сервер як Інтернет. Прямі проксі-сервери приховують IP-адресу та ідентифікаційні дані клієнта, допомагають обійти фільтри контенту та потрапити на вебсайти з обмеженим доступом.

Зворотний проксі-сервер

Зворотний проксі-сервер отримує запити від клієнтів від імені вебсервера. Він розташований у мережі сервера, тож називається проксі-сервером на стороні сервера.

Вебсервер бачить зворотний проксі-сервер як клієнта, а клієнт бачить зворотний проксі-сервер як вебсервер. Проксі-сервер допомагає вебсерверу залишатися прихованим від клієнтів, граючи важливу роль у забезпеченні надійності, безпеки та продуктивності вебдодатків.

У серверах зворотні проксі-сервери застосовуються для балансування навантаження, кешування та забезпечення безпеки. Зворотні проксі-сервери також можуть забезпечити єдину точку доступу до декількох вебсерверів, полегшуючи управління та масштабування вебдодатків.

Помилка 502 bad gateway може з'явитися, коли зворотному проксі-серверу не вдається встановити зв'язок з сервером.

Проксі-сервери за походженням

Інший спосіб класифікації проксі-серверів базується на їх розташуванні та операторах.

Локальний проксі-сервер

Локальний проксі-сервер — це сервер-посередник з IP-адресою, призначеною інтернет-провайдером власнику квартири або офісу.

Ваш комп'ютер може працювати як локальний проксі-сервер, якщо ви дозволите комусь за межами вашої квартири спрямовувати через нього трафік. У цьому випадку ви будете оператором локального проксі-сервера, який має IP-адресу вашого пристрою.

Використовують локальні проксі-сервери для сканування сайтів, видобутку даних, перевірки реклами та інших онлайн-дій, що вимагають високої анонімності та зміни IP-адреси. Оскільки локальні проксі-сервери поводять себе, як звичайні користувачі інтернету, вебсайти та пошукові системи зазвичай довіряють їм більше, ніж іншим типам проксі. Однак отримання та обслуговування таких проксі-серверів коштує дорожче.

Проксі-сервер центру обробки даних

Проксі-сервер центру обробки даних — це проміжний сервер, розміщений у центрі обробки даних і зазвичай налаштований спеціально для проксіювання вебтрафіку. Він використовується, зокрема, для збирання великих обсягів вебконтенту та автоматизації завдань.

Проксі-сервери для центрів обробки даних набагато дешевші та простіші в обслуговуванні, ніж локальні проксі-сервери. До того ж работають стабільніше та швидше, але їх поведінка дещо передбачувана, тому вебсайти та пошукові системи швидше їх виявляють та блокують.

Мобільний проксі-сервер

Мобільний проксі-сервер — це проміжний сервер, розміщений на мобільному пристрої, такому як смартфон або планшет. Його IP-адреса призначається оператором мобільного зв'язку. За допомогою мобільного проксі-сервера тестують мобільні додатки та перевіряють мобільну рекламу.

Проксі-сервери за рівнем анонімності

Проксі-сервери надають користувачу більшу анонімність, рівень якої залежить від типу проксі-сервера.

Прозорий проксі-сервер

Прозорий проксі-сервер — це сервер-посередник, який не приховує IP-адресу клієнта.

Прозорі проксі-сервери не забезпечують анонімності, тож їх не використовують для підвищення конфіденційності в Інтернеті. Однак вони добре пораються з кешуванням контенту, щоб прискорити перегляд сайтів.

Рівень анонімності: найнижчий.

Анонімний проксі-сервер

Анонімний проксі-сервер приховує IP-адресу користувача від вебсерверів. Але може розкривати іншу інформацію, таку як тип браузера клієнта, налаштування мови та операційна система. Хоча ця інформація не дозволяє ідентифікувати користувача безпосередньо, вона звужує коло потенційних осіб.

Рівень анонімності: середній.

Проксі-сервер з високим ступенем анонімності

Проксі-сервер з високою анонімністю — це посередник, який приховує IP-адресу користувача та іншу ідентифікаційну інформацію, що надсилається в HTTP-заголовках, таку як тип браузера та операційна система.

Проксі-сервер з високим рівнем анонімності ускладнює ідентифікацію користувача за його IP-адресою чи пристроєм. Серед всіх проксі-серверів це гідний вибір для тих, хто потребує конфіденційності в інтернеті.

Рівень анонімності: найвищий.

Спотворюючий проксі-сервер

Спотворюючий проксі-сервер — це сервер-посередник, який приховує IP-адресу клієнта та надає серверу іншу IP-адресу.

Рівень анонімності: від середнього до високого (залежить від конфігурації проксі-сервера).

Ротаційний проксі-сервер

Ротаційний проксі-сервер — це сервер-посередник, який використовує пул IP-адрес і періодично змінює їх, щоб забезпечити анонімність та запобігти блокуванню IP-адреси.

Ротаційні проксі-сервери допомагають з вебскрейпінгом, глибинним аналізом даних та іншими видами діяльності, які вимагають надсилання великої кількості запитів на сервер, але непомітно, щоб не бути заблокованими.

Рівень анонімності: від середнього до високого (залежить від кількості IP-адрес в пулі й частоти їх ротації).

Проксі-сервери за ступенем доступності

Доступність — це ще один спосіб категоризувати проксі-сервери.

Публічний проксі-сервер

Загальнодоступний, чи публічний, проксі-сервер відкритий для всіх. Їм можна користуватися без необхідності проходити автентифікацію, як і відкритим проксі-сервером. Звісно, що така доступність робить публічні проксі-сервери повільнішими та менш надійними. Вони з більшою вірогідністю потрапляють до чорного списку та блокуються вебсайтами й пошуковими системами.

Спільний проксі-сервер

Спільним проксі-сервером послуговуються багато користувачів, що мають одну й ту ж саму IP-адресу та порт, але їх онлайн-діяльність розділена різними конфігураціями програмного та апаратного забезпечення. Його також називають напів-виділеним проксі-сервером.

Спільні проксі-сервери не є загальнодоступними, адже щоб їм користуватися потрібна автентифікація. Це робить їх швидшими та надійнішими, ніж публічні проксі-сервери.

Приватний проксі-сервер

Приватний проксі-сервер належить лише одному користувачу чи організації. Приватні проксі-сервери надають користувачеві виділену IP-адресу і порт, тому їх також називають виділеними проксі-серверами.

Приватні проксі-сервери забезпечують високий рівень конфіденційності, безпеки та продуктивності. Вони вимагають аутентифікації і коштують дорожче, ніж загальнодоступні проксі-сервери.

Проксі-сервери залежно від типу протоколу

Деякі проксі-сервери обробляють тільки певний тип трафіку або трафік, що надходить із певних мережевих протоколів. Таким чином, їх розрізняють за типом трафіку і протоколами.

HTTP-проксі-сервер

Проксі-сервер HTTP (Hypertext Transfer Protocol) — це веб-проксі-сервер, який обробляє HTTP-запити між клієнтами та серверами в інтернеті.

HTTP-проксі добре підходять для кешування, адже можуть зберігати копію вебвмісту. Також вони фільтрують вміст і приховують IP-адресу клієнта від сервера. Але оскільки HTTP-проксі обробляють запити як звичайний текст, для конфіденційних даних їх краще не використовувати.

HTTPS проксі-сервер

Проксі-сервер HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) — це веб-проксі-сервер, який обробляє трафік HTTPS між клієнтами та серверами в інтернеті.

Проксі-сервер HTTPS працює подібно до проксі-сервера HTTP, за винятком того, що з'єднання з проксі-сервером зашифровано. І оскільки проксі-сервери HTTPS обробляють зашифрований трафік, вони не можуть його бачити або кешувати.

SSL-проксі-сервер

Проксі-сервер SSL (Secure Sockets Layer) — це проксі-сервер, який обробляє SSL-трафік між клієнтами та серверами в інтернеті.

Проксі-сервер SSL з метою забезпечення безпеки може розшифровувати та перевіряти трафік, наприклад, виявляти та блокувати шкідливий контент або за допомогою SSL-перевірки надавати доступ до певних вебсайтів лише авторизованим користувачам.

SMTP-проксі-сервер

Проксі-сервер SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — це проксі-сервер, який обробляє SMTP-трафік між поштовими клієнтами та серверами.

SMTP-проксі використовують для безпечного надсилання та отримання електронної пошти, оскільки вони можуть сканувати вхідні та вихідні повідомлення на наявність спаму і шкідливих програм. Вони також допомагають оптимізувати трафік електронної пошти, кешуючи часто використовувані повідомлення та вкладення.

FTP-проксі-сервер

Проксі-сервер FTP (File Transfer Protocol з англ. “протокол передачі файлів”) — це проксі-сервер, який обробляє FTP-трафік між клієнтами та серверами. Цей протокол і, отже, проксі-сервери, що працюють з ним, відповідають за передачу файлів через інтернет.

FTP-проксі забезпечують безпеку і контроль над FTP-трафіком, фільтруючи або змінюючи його. Наприклад, вони можуть обмежувати типи або розміри файлів.

DHCP-проксі-сервер

Проксі-сервер DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — це проксі-сервер, який обробляє DHCP- запити та відповіді між клієнтами DHCP та серверами в різних сегментах мережі.

Запити DHCP допомагають отримати IP-адреси та інші параметри конфігурації мережі. Таким чином, DHCP-проксі зазвичай працюють на мережевому рівні, і в основному великі мережі використовують їх для розподілу IP-адрес.

Проксі-сервер DNS

Проксі-сервер DNS (система доменних імен) — це проксі-сервер, який обробляє запити DNS від клієнтів. DNS-проксі перехоплює запити DNS від клієнта та перенаправляє їх на відповідний DNS-сервер.

DNS-проксі можуть фільтрувати або змінювати трафік DNS, щоб блокувати доступ до деяких вебсайтів або перенаправляти запити на інший сервер. Кешування записів DNS скорочує час відгуку на майбутні запити DNS і зменшує навантаження на DNS-сервер.

Інтелектуальний DNS-проксі

Інтелектуальний DNS-проксі — це проксі-сервер, оптимізований для потокової передачі медіаконтенту. Він отримує запити DNS від клієнта та перенаправляє їх на DNS-сервер, оптимізований для потокової передачі. Таким чином, можна отримати доступ до медіаконтенту, не впливаючи на решту інтернет-трафіку.

SOCKS проксі-сервер

Проксі-сервер SOCKS (Socket Secure) — це проксі-сервер, який обробляє трафік TCP/IP від клієнтів.

SOCKS-проксі випускаються в різних версіях, останньою з яких є SOCKS5.

Проксі-сервери SOCKS можна використовувати для будь-якого інтернет-трафіку, оскільки вони не залежать від протоколу.

SIP-проксі-сервер

Проксі-сервер SIP (Session Initiation Protocol) керує потоком SIP-трафіку між SIP-пристроями в мережі VoIP (передача голосу по Інтернет-протоколу).

SIP-проксі здійснюють маршрутизацію викликів, балансування навантаження та розподіл SIP-трафіку між багатьма серверами для оптимізації продуктивності мережі. До того ж вони забезпечують такі функції безпеки, як аутентифікація, шифрування та захист від відмови в обслуговуванні (DoS).

Переваги проксі-серверів

Хоча існує багато типів проксі-серверів, більшість з них мають однакові переваги:

• Підвищена безпека. Проксі-сервер забезпечує додатковий рівень захисту завдяки тому, що внутрішня мережа не має прямого доступу до Інтернету. Параметри проксі-сервера також можна налаштувати для фільтрації трафіку за визначеними правилами, як-от блокування певних вебсайтів або протоколів. Така фільтрація може запобігти проникненню шкідливих програм і атак типу DDoS в локальну мережу.
• Вища продуктивність. Проксі-сервер кешує часто відвідуваний вебконтент. Це зменшує кількість запитів, що надсилаються на цільовий сервер, і скорочує час відгуку. Проксі-сервер також може стискати дані, щоб зменшити використання пропускної здатності, що підвищує загальну продуктивність мережі.
• Контроль доступу. Проксі-сервер може контролювати політику використання Інтернету, фільтруючи або блокуючи трафік. Наприклад, за допомогою проксі-сервера роботодавець може блокувати доступу до соціальних мереж у робочий час, а інтернет-провайдер може взагалі заборонити користувачам доступ до певних вебсайтів.
• Покращена конфіденційність. Проксі-сервер маскує IP-адресу користувача, що ускладнює третім сторонам відстеження його інтернет-активності. Це забезпечує більшу конфіденційність під час роботи в Інтернеті.
• Обход цензури. Проксі-сервер може перенаправляти інтернет-трафік через сервер, розташований в іншій країні. Це допоможе отримати доступ до контенту, який без проксі буде заблокований або обмежений.

Недоліки проксі-серверів

Подібно перевагам, більшість проксі-серверів мають однакові недоліки:

• Реєстрація даних. Хоча проксі-сервери й підвищують конфіденційність, вони також можуть робити зворотнє — реєструвати дані користувача, наприклад, вебсайти, які він відвідує. Адміністратори проксі-сервера можуть отримувати доступ до зареєстрованих даних і продавати їх третім особам. Це звичайна практика, особливо коли йдеться про безкоштовні проксі-сервери.
• Ризики щодо безпеки. Проксі-сервери стають вразливими до загроз безпеці, якщо адміністратори не налаштовують і не обслуговують їх належним чином. Уразливий проксі-сервер може поставити під загрозу безпеку мережі та клієнтських пристроїв. Відкриті порти на проксі-сервері можуть зробити його більш вразливим до атак.
• Відсутність шифрування. Більшість проксі-серверів не шифрують трафік, тож конфіденційні дані потенційно можуть бути перехоплені.
• Збільшена затримка. Оскільки трафік не спрямовується безпосередньо до місця призначення, проксі-сервери збільшують затримку мережі. Це може призвести до зниження продуктивності мережі та швидкості інтернету.
• Обмежені можливості. Деякі проксі-сервери працюють лише з певними протоколами або трафіком, що робить їх непридатними для різних програм.
• Єдина точка відмови. Якщо проксі-сервер виходить з ладу і переходить в автономний режим, клієнти можуть втратити доступ до інтернету або певних служб.
• Технічне ноу-хау. Впровадження та обслуговування проксі-сервера вимагає технічних знань, що не завжди можливо для окремих користувачів та малого бізнесу.
• Вартість. Налаштування та обслуговування проксі-сервера вимагає додаткового обладнання, програмного забезпечення та людських ресурсів, що збільшує витрати. А для підприємств, яким потрібно багато серверів або розширених функцій, це може бути суттєвим недоліком.
• Потенційне зловживання з боку зловмисників. Проксі-сервери приховують реальну IP-адресу користувача, забезпечуючи йому анонімність. Так, це підвищує конфіденційність та безпеку, але в той самий час відкриває можливості для неправомірного використання. Наприклад, sneaker-боти можуть використовувати проксі-сервери для обходу обмежень на покупки і географічних обмежень в інтернет-магазинах.