現代のアプリケーションは分散型コンポーネントを多用する傾向があります。例えば、メッセージキュー、ストレージバケット、サーバーレス関数、サーバー、データベースなどが挙げられます。したがって、クライアント経由でこれらのコンポーネントにアクセスする標準的な方法を確保することが重要です。
ここでクラウドプロキシが登場します。例えば、AWSにデプロイされたアプリケーションのアーキテクチャ図を考えてみましょう：
図をよく見ると、クライアントが通信するのは「クラウドプロキシ」という単一のサービスのみであり、内部通信は全てこのプロキシが処理していることがわかります。
簡単に言えば、クラウドプロキシとは、クライアントをWebサーバー、SaaSアプリケーション、データセンターに接続するクラウドベースのシステムです。クライアントとサーバーリソース間の仲介役として機能すると同時に、リソースへの安全なアクセスポイントを提供します。
なぜクラウドプロキシが必要なのでしょうか？
典型的なクラウドプロキシの動作は次の通りです：
- クライアントからのリクエストはクラウドプロキシを経由してリソース（インターネットアドレス/サーバー）に到達します。
- リソースからの応答は、クライアントへ届く途中でプロキシを経由して戻ります。
つまり、あなたのコンピューターとアクセス対象リソースの間の「ミドルウェア」として機能するのです。クラウドプロキシの良い例としてAmazon API Gatewayが挙げられます。例えば、以下のアーキテクチャ図を考えてみましょう：
ご覧の通り、サーバーレス関数やデータベースからメッセージキューまで、クラウド上で稼働するリソースは多数存在します。この「API Gateway」というミドルウェアを導入することで、クライアントとバックエンドに存在するリソース間の通信を中央集約化します。
これにより、クライアントとサーバーが直接通信することはなく、常にクラウドプロキシを経由して通信が行われます。クライアントからのリクエストはクラウドプロキシにルーティングされ、適用されるファイアウォールの指定ポートを経由した後、コンテンツサーバーに到達し、最終的にクライアントに戻ります。
クラウドプロキシの動作概要は以下の通りです：
- クライアントがリクエストを送信すると、クラウドプロキシがこれを捕捉します。
- クラウドプロキシは、必要に応じて受信リクエストをファイアウォールに転送します。
- ファイアウォールはリクエストをブロックするか、サーバーへ転送します。
- サーバーはファイアウォール経由でプロキシへ応答を送信します。
- クラウドプロキシはレスポンスをクライアントに送信します。
このプロセスは従来のプロキシの動作と同一です。しかし、クラウド上で動作している点が特徴です。従って、従来のオンプレミス型プロキシのようにデータセンターのハードウェアに縛られません。トラフィック量に関わらず、ほぼリアルタイムで処理が行われます。
さらに、仲介役として機能するクラウドプロキシは、セキュリティ層を追加することで機密データ（PII、PCIデータ）を保護できます。このケースでは、サーバーへのリクエストを認証するためにユーザープールを活用し、許可されたユーザーのみがリソースと通信できるようにしています。ただし、保護手段としてファイアウォールを利用することも可能です。
クラウドプロキシにはどのような種類がありますか？
ユースケースに応じて活用できるクラウドプロキシは3種類あります。それらは以下の通りです：
- フォワード
- リバース
- 透過型
1. フォワード型クラウドプロキシ
フォワードプロキシは、1台以上のユーザーデバイスとインターネット間の仲介ミドルウェアです。クライアントに代わって動作し、リクエストを宛先へルーティングします。次に、応答を評価し、発信元のクライアントへ転送します。
これにより、次のような利点を提供します：
- リクエストフィルタリング：フォワードプロキシは、事前に定義されたルールに基づいて特定のサイトやコンテンツへのアクセスをブロックすることで、インターネット利用に関する企業ポリシーを適用できます。
- 匿名性とプライバシー保護：フォワードプロキシは自身のIPアドレスでクライアントのIPアドレスを隠蔽します。これにより外部サーバーからユーザーの身元を保護し、プライバシーとセキュリティを強化します。
- キャッシュ機能：フォワードプロキシは頻繁にアクセスされるリソースをキャッシュし、インターネットへリクエストを送信する代わりにキャッシュから即座にリソースを返します。これにより遅延が削減され、全体的なパフォーマンスが向上します。
- セキュリティ：フォワードプロキシは、リクエストの暗号化や、受信コンテンツのマルウェア・脅威スキャンなど、追加のセキュリティ層を提供できます。
- 制限の回避：フォワードプロキシは地理的制限の問題を克服し、ユーザーが地域やネットワークでブロックされるコンテンツにアクセスできるようにします。
リバースクラウドプロキシ
リバースプロキシは常にWebサーバーの前に配置され、クライアントとWebサーバーが直接通信するのを防ぎます。代わりに、すべてのクライアントリクエストはリバースプロキシに送信され、プロキシがサーバーへリクエストを転送します。応答も同様にクライアントプロキシ経由でクライアントに返されます。
リバースクラウドプロキシの利用には、次のような主な利点があります：
- 負荷分散: リバースプロキシはクライアントリクエストを複数のサーバーに分散できます。これにより負荷が均等に分散され、サーバーがボトルネックになるのを防ぎ、サービスの拡張性と全体的なパフォーマンスを向上させます。
- セキュリティ：リクエストがWebサーバーに送信される前に、リバースプロキシはペイロードの検証やリクエストの認証といった追加処理を実行できます。これにより、正当なリクエストのみがサーバーに送信されることが保証されます。
透過型クラウドプロキシ
透過プロキシ（インラインプロキシとも呼ばれる）は、クライアント側での設定を必要とせず、クライアントとインターネット間のトラフィックを傍受します。ユーザーがプロキシの存在に気付かないほど透明であることからこの名が付けられており、プロキシは黙って動作します。
透過型プロキシを利用することで、以下の実現が可能です：
- コンテンツフィルタリング：組織やISP（インターネットサービスプロバイダ）は、不適切または有害なウェブサイトへのアクセスをブロックするために透過プロキシを使用します。Webリクエストの内容を検査することで、コンテンツポリシーを適用できます。
- 監視とロギング：ネットワーク管理者がユーザー行動を監視し、インターネット利用状況を記録し、分析用のウェブトラフィックレポートを作成することを可能にします。
ヒント：使用ケースを評価し、ここで紹介したクラウドプロキシのいずれかを利用することを検討してください。
クラウドプロキシの利点とは？
クラウドプロキシの利用は組織にとって非常に有益です。主な利点は以下の通りです：
スケーラビリティと柔軟性
クラウドプロキシはクラウド上に展開されます。そのため、オンプレミスプロキシのような制約がなく、オンデマンドでのスケーラビリティなどクラウドの利点を活用できます。
したがって、クラウドプロキシは需要に応じて容易にスケールアップ/ダウンでき、手動介入なしにトラフィックの急増をシームレスに吸収し、プロキシを適切にスケールさせます。
さらに、プロキシはグローバルなクラウドネットワークを活用し、世界中で利用可能となるため、ユーザーは最小限の往復時間でリソースにアクセスでき、レイテンシーを低減できます。
コスト効率
クラウドプロキシでは、物理インフラへの先行投資が不要です。これにより、他の事業分野に投資できる多額の資金を節約できます。
さらに、プロキシインフラを管理する必要がないため、サーバー室の維持、電源バックアップ、冷却機構の維持が不要となり、運用コストを大幅に削減できます。
強化されたセキュリティ
クラウドプロキシプロバイダーは、新たな脅威に対抗するため、最新のセキュリティ機能でサービスを継続的に更新します。これにより、アプリケーションが現代のサイバー攻撃に対処できることが保証されます。
さらに、クラウドプロキシは大規模なSSL/TLS暗号化トラフィックの復号化と検査が可能です。これにより、検証済みのリクエストのみがサーバーに送信されます。これは、リソースの制約からオンプレミスプロキシでは実現できなかった機能です。
豆知識：多くのクラウドプロキシはゼロトラストアプローチで設計されています。これは、すべてのリクエストをオープンネットワークからのものとして検証することでセキュリティを強化します。
キャッシュ機能の強化
クラウドプロキシは、ユーザーに近い場所（PoP（ポイント・オブ・プレゼンス）ロケーション）でコンテンツをキャッシュできるため、ロード時間を短縮し、ユーザーエクスペリエンスを向上させます。
さらに、地理的位置情報、地理的近接性、遅延ベースのルーティングといった高度なルーティング技術を活用し、往復時間を最小限に抑え、全体的なパフォーマンスを向上させます。
管理の簡素化
クラウドプロキシが管理を簡素化する方法は2つあります：
- 集中管理：クラウドプロキシは中央プラットフォームから管理できるため、組織全体での管理とポリシー適用が簡素化されます。
- 物理的なメンテナンス不要：クラウドプロキシには物理的な要素が一切ありません。すべてクラウド上で稼働するため、組織はオンプレミスでの管理を一切必要としません。
クラウドプロキシのユースケースとは？
クラウドプロキシの最適なユースケースをいくつか見てみましょう。
セキュリティ
クラウドプロキシはクライアントとサーバー（リソース）間のミドルウェアとして機能し、クライアントとサーバーの直接的なやり取りを完全に排除します。
したがって、プロキシはセキュリティ対策を採用し、サーバーが承認済みリクエストのみを受け入れるようにできます。プロキシは入出トラフィックを検査・フィルタリングし、悪意のあるコンテンツ、マルウェア、フィッシング攻撃をブロックします。
さらに、組織は制限ルールを適用して、リソースへのアクセス権を誰に付与するかを定義できます。
負荷分散
アプリケーションがサーバーのレプリカを活用している場合、スケーラビリティとパフォーマンスを向上させるために、アプリケーション内で負荷を均等に分散させる必要があります。そのため、Webサーバーの前に配置されたリバースクラウドプロキシを活用することで、クラスター間でシームレスに負荷を分散させることが可能です。
詳細については、アプリケーションロードバランサーをご覧ください。
ウェブスクレイピング
ウェブスクレイピングソリューションを構築する場合、クラウドプロキシは欠かせないものです。たとえば、毎日サイトをスクレイピングしていると、ボットの活動によりサイトからブロックされる可能性が高くなります。
しかし、フォワードクラウドプロキシを活用すれば、IPアドレスをローテーションしたり、プロキシのIPアドレスに置き換えたりできるため、サーバーに識別されずにコンテンツを簡単にスクレイピングできます。
したがって、現在この作業に取り組んでいる場合は、制限の問題を軽減するために、ネイティブのクラウドプロキシを活用しながら、BrightDataでスクレイパーを構築してください。
まとめ
総じて、クラウドプロキシとそのアプリケーション構築における活用方法を理解することが重要です。これにより、最小限の労力でサーバーリソースのパフォーマンス、信頼性、可用性、スケーラビリティ、セキュリティを大幅に向上させられます。
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