SSL 终止与粘性会话

SSL/TLS 终止是指负载均衡器解密传入的 HTTPS 流量，检查明文 HTTP 请求（用于进行路由决策），然后再选择性地对请求重新加密，再转发到后端。当终止发生在 ALB 上时，应用程序服务器可以从负载均衡器接收未加密的 HTTP 流量，从而简化后端配置。

在负载均衡器上进行终止可以降低应用程序服务器的 CPU 开销（无需为每个连接执行 TLS 握手）、支持基于内容的路由（需要读取 HTTP 标头），并集中管理证书。

AWS Certificate Manager (ACM)可以免费配置、管理和续订 SSL/TLS 证书。ALB 和 NLB 可直接与 ACM 集成：您只需在 HTTPS 侦听器配置中选择 ACM 证书，负载均衡器便会将该证书提供给连接的客户端。

ACM 证书会在到期前自动续订，无需手动续订，也不会因证书过期而停机。对于公有证书，ACM 通过 DNS 验证（Route 53 中的 CNAME 记录）或电子邮件验证来确认域名所有权。对于内部使用，ACM Private CA 可以签发私有证书。

SNI（服务器名称指示）是一种 TLS 扩展，允许单个 IP 地址（因此也允许单个 ALB 或 NLB 侦听器）为不同域名提供多个 TLS 证书。客户端会在 TLS ClientHello 消息中包含其尝试访问的主机名，负载均衡器据此选择适当的证书。

ALB 原生支持 SNI：您可以将多个 ACM 证书关联到单个 HTTPS 侦听器。ALB 会根据客户端的 SNI 主机名自动选择正确的证书。这样无需为每个域名设置单独的侦听器或负载均衡器，即可通过 SSL 实现真正的虚拟主机。

ALB 和 NLB 支持可配置的SSL 安全策略，用于控制负载均衡器接受客户端使用的 TLS 协议版本和密码套件。AWS 提供预定义策略（例如 ELBSecurityPolicy-TLS13-1-2-2021-06），并会在发现新的漏洞后更新这些策略。

合规性要求可能规定特定的 TLS 版本：PCI-DSS 3.2.1 要求最低使用 TLS 1.2；许多现代标准建议完全禁用 TLS 1.0 和 1.1。请使用排除已弃用协议和弱密码套件的策略。优先选择包含 TLS 1.3 的策略，以获得前向保密性和更高性能。

ALB 上有两种不同的 TLS 方式：

• SSL 终止（最常见）：ALB 在负载均衡器处解密，然后将普通 HTTP 转发到目标。配置简单，支持检查请求以进行路由，并能降低服务器 CPU 开销。VPC 内的后端流量未加密。
• 端到端 TLS：ALB 解密后，在转发到目标之前重新加密（ALB 与目标之间使用 HTTPS）。这种方式占用更多 CPU，需要在目标上配置证书，但在严格合规场景下可以确保 VPC 内的流量保持加密。

对于处于 TLS 直通模式的 NLB：NLB 完全不解密，而是将原始 TCP 转发到由其处理 TLS 的目标。应用程序服务器负责管理自己的证书。

会话保持（也称为会话亲和性）可确保来自同一客户端的所有请求始终路由到目标组中的同一目标。这对于有状态应用程序是必要的，因为此类应用程序会将会话数据存储在各个服务器的内存中，而不是存储在 ElastiCache 等共享缓存中。

如果没有会话保持，无状态负载均衡器可能会将请求 1 发送到服务器 A（该服务器存储会话），再将请求 2 发送到服务器 B（没有会话数据），导致用户看起来像是已退出登录，或丢失购物车内容。会话保持会在会话期间将客户端绑定到特定目标。

ALB 支持两种会话保持 Cookie：

• 基于持续时间的会话保持（负载均衡器生成的 Cookie）：ALB 会生成名为 AWSALB 的 Cookie（适用于 ALB），并设置过期时长。Cookie 包含指向目标的加密引用。客户端会在后续请求中发送此 Cookie。
• 基于应用程序的会话保持：使用应用程序已设置的现有 Cookie。ALB 读取您指定的 Cookie 名称，在自己的 Cookie 中生成加密版本，并使用该版本进行会话保持路由，同时保留原始应用程序 Cookie。

请按目标组配置会话保持，持续时间可设置为 1 秒到 7 天。

虽然会话保持解决了有状态应用程序的问题，但也会带来一些权衡：

• 负载分布不均：如果某些客户端异常活跃，部分目标可能会接收更多流量，从而违背负载均衡的目的
• 扩展限制：如果保持会话的目标变得不健康，会话就会中断；客户端必须与新目标建立新会话，并丢失内存中的会话数据
• 弹性降低：在缩减事件期间，会话保持会使排空并终止实例变得更加困难

最佳实践：将会话状态外置到 ElastiCache 或 DynamoDB，从而消除对会话保持的需求。这样可以让应用程序真正实现无状态，并支持完整的水平扩展。

NLB 支持在 443 端口（或任何端口）上使用 TLS 侦听器进行 TLS 终止，方式类似于 ALB。NLB 会解密流量，可选择重新加密，然后将流量转发到目标。或者，如果您配置 TCP 侦听器，NLB 也可以直通加密的 TCP 流量而不进行解密；在此模式下，应用程序服务器负责端到端 TLS。

NLB 使用 ACM 进行 TLS 终止时，具备与 ALB 相同的证书管理优势，但不提供 HTTP 层功能。当您需要使用 TLS 终止的静态 IP，或后端协议不是 HTTP（例如自定义 TCP 协议）时，请使用 NLB TLS 终止。

当保持会话的目标被取消注册（例如在自动扩缩组缩减期间）时，连接排空可以让正在处理的请求完成。但是，仍持有指向排空目标的 AWSALB Cookie 的会话保持客户端所发出的新请求，会被自动分配到新目标；该客户端的会话保持 Cookie 会失效。

取消注册延迟与 Cookie 失效的组合可以确保平稳过渡：现有的长连接请求能够完成，同时这些客户端的新请求也会顺畅地重新路由到健康目标，不会让最终用户看到错误。

考试相关的最佳实践：

• 使用ACM 证书实现自动续订——绝不要在负载均衡器上手动管理证书
• 使用TLS 1.2+安全策略；为满足 PCI/HIPAA 合规性，禁用 TLS 1.0/1.1
• 优先采用无状态架构（将会话存储在 ElastiCache/DynamoDB 中），而不是使用会话保持
• 使用ALB 上的 SNI，从一个侦听器为多个域名提供服务，而无需在不同负载均衡器上分别配置证书
• 对于严格合规场景（VPC 内的数据必须加密）：使用带端到端 TLS 的HTTPS 目标组，而不只是​​在负载均衡器处终止

本课中您学到了：使用 ACM 证书的 ALB SSL/TLS 终止可以提供自动续订，并通过 SNI 支持多个域名；SSL 安全策略可以控制 TLS 版本和密码套件，以满足合规性要求；会话保持会将用户路由到同一目标，适用于有状态应用程序，但最好将会话状态外置到 ElastiCache，以替代会话保持。接下来我们将学习自动扩缩组和启动模板。