HTTPS为什么可以穿越NAT端口映射设备？

介绍HTTPS穿越NAT端口映射设备的神奇之旅

车小胖一直对一个问题感到困惑：HTTPS是如何穿越NAT端口映射设备的呢？让我们一同探索这个神秘的旅程。

想象一下，当你通过HTTPS访问一个网站时，背后隐藏着一段奇妙的“舞动”。当你的TCP连接到端口映射设备（比如防火墙）时，这个设备就像是一个舞蹈中的“中间舞者”，在前端客户端和后端服务器之间舞动。无论是初次相识的三次握手，还是后续的数据传输，中间舞者都在其中扮演着重要的角色。那么，HTTPS在这场舞蹈中是如何表现的呢？

我们知道，HTTPS的舞蹈包括证书传输、对称密钥生成等步骤，其中还涉及私钥密钥身份认证。令人惊奇的是，车小胖的防火墙并没有进行任何额外的证书配置，也没有要求客户端添加防火墙证书。仅仅是在防火墙上简单配置了某个内部服务器的443端口的映射，竟然就能让HTTPS连接成功穿越！这是怎么做到的呢？

我们要明白什么是NAT（Network Address Translation）和端口映射（PAT）。简单来说，NAT是一种技术，能够将私有IP地址转换为公网IP地址。而端口映射（PAT）则是将公网IP的某个端口映射到内网中的特定设备上。这就像是为每个舞者分配一个独特的“舞台”（端口），让他们能够在“舞会”（网络）上展示自己的风采。

那么，为什么我们需要事先在NAT设备上做端口映射呢？这是因为只有公网IP才能够在互联网上被用户访问，而服务器的私有IP是无法被互联网用户直接访问的。端口映射就像是给舞者分配一个固定的舞台位置，这样用户就能准确地找到他们。

接下来，我们再来解答另一个问题：为什么我们把公网IP配置在NAT设备上，而不是直接配置在HTTPS服务器上呢？这是因为如果把公网IP直接配置在HTTPS服务器上，那么只有这个服务器能够使用这个公网IP。而如果我们想在同一个公网IP上运行其他服务（比如HTTP、FTP等），就需要将公网IP配置在NAT设备上，通过端口映射来实现。这就像是在同一场舞会上，不同的舞者可以共享同一个舞台，但每个舞者都有自己的专属位置（端口）。

至于客户端的TCP连接终结在哪里？答案是https服务器。NAT设备只是做三四层地址+端口号的转换而已。换句话说，NAT设备就像是一个舞台管理员，它只是负责舞者的入场和出场，而不会参与舞者的舞蹈表演。

《前置反向代理与服务器部署场景探析》

在我们探讨信息安全的现代环境下，前置反向代理与服务器的部署显得尤为重要。以下是几种典型的部署场景：

1. 同机房内的紧密合作

在这种场景中，前置反向代理担当着安全防护的重要角色。想象一下，所有的流量中，只有443端口的流量能够顺利抵达服务器，而其他流量均被有效阻挡。这无疑为服务器构筑了一道坚实的安全防线，大大降低了因安全漏洞而产生的风险。

2. 跨越广阔地域的部署

在相隔遥远的地理环境中，为了加速用户响应，服务器（即反向代理）被部署得更加靠近用户。这种的部署策略不仅缩短了用户与服务器之间的距离，还预先与服务器建立了TLS安全会话，从而极大地减少了TLS建立的时间，间接提升了用户的响应速度。

对于那些不支持TLS安全会话的http服务器，前置反向代理服务器发挥着不可或缺的作用，它担当了安全会话提供的角色。

以下是一个典型的工作流程：

客户端与反向代理服务器建立TCP连接（443）。

两者之间建立TLS安全会话，利用服务器的私钥、公钥完成认证。

从http中解析出URL。

反向代理服务器再与服务器建立TCP连接（80）。

将解析的URL传递给服务器。

服务器响应请求，返回网页内容。

反向代理服务器通过TLS加密将网页内容发送给客户端。

客户端解密TLS加密内容，呈现出明文的网页内容。

值得注意的是，由于反向代理服务器与服务器之间的TCP连接并未采用TLS加密，HTTP内容以明文形式传输。若这些内容在互联网上传输，极易被窃取或泄露，构成安全隐患。通常，为了降低这一风险，反向代理服务器与服务器被部署在同一机房内，确保明文流量仅在内部传输。

信息安全是每一个互联网时代所面临的挑战，而前置反向代理与服务器的部署策略，正是应对这一挑战的重要措施之一。