# Proxy Pool

## 项目定位

面向多供应商动态代理资源的集中控制、独占提取与高并发转发平台。

Proxy Pool 将供应商接入、短 TTL 代理活动池和管理状态集中到 Controller，
同时提供三类边界清晰的访问方式。集群 `100,000 QPS` 是设计目标，尚未经过
代表性环境的负载测试证明。

## 项目背景

不同代理供应商的响应格式、鉴权方式、计费方式和代理存活时间并不一致；部分
代理只有几十秒有效期。系统还需要同时处理容量预留、健康状态、路由切换、
一次性提取和高并发转发。

Proxy Pool 用 Controller 协调这些变化，并让 Gateway 数据面只消费节点内存中的
不可变快照，避免在转发热路径查询 PostgreSQL、Redis 或 Provider API。

## 使用方式

- **Gateway**：调用方连接平台，由平台选择上游代理并转发 HTTP 或 HTTPS
  CONNECT。`proxy-gateway` 已装配本地监听、指标探针和控制面 Register/Watch/ACK/
  Runtime/Outcome 会话；带凭据 Proxy 的分发与当前内存 View 已闭环。
- **Distribution**：调用方按条件提取真实代理；成功提取即独占消费，不支持归还、
  续租或状态查询。
- **Admin**：运维人员查询状态、启停 Upstream、切换 Routing，并触发严格配置
  重载。Admin 与 Distribution 已由 Controller 运行在独立监听器上。

## 核心能力

- **严格配置**：配置版本 1、YAML 未知字段拒绝、Secret 引用解析、公开监听保护、
  引用和容量边界校验。
- **Provider 获取与协调**：Provider HTTP Client、响应上限、模板解析、分布式
  Leader/请求额度、退避和补池 Supervisor 已接入 Controller。
- **Redis 活动池**：短 TTL Proxy Upsert、去重、健康更新、Worker ownership、
  库存、过期清理、Distribution 幂等与分布式限流均使用原子操作或有界流程。
- **Distribution**：支持 `partial` / `allOrNothing`、TTL 与健康过滤、Gateway
  库存预留，以及 `AVAILABLE -> EXTRACTED` 的一次性独占提取。
- **Controller 入口**：`proxy-controller` 已装配 Distribution、Admin、Metrics、
  PostgreSQL 迁移与 Redis 活动池，并支持联动优雅停机。
- **PostgreSQL 管理面**：持久化配置版本、Upstream/Routing 管理状态、Admin
  审计与 Outbox；不保存 Proxy 明细或逐次提取记录。
- **Gateway 组件**：HTTP 正向代理、HTTPS CONNECT、双向 Tunnel、重试、超时、
  目的地址保护、本地快照存储、容量调度和 Worker 控制面 Register/Watch/ACK/
  Runtime/Outcome 会话组件已有实现与定向测试。每次代理尝试只向本地有界队列写入
  Outcome，微批确认失败会重发同一序列；队列满时丢弃观测样本，不阻塞转发请求。
  `SessionSupervisor` 会为可恢复控制面中断执行
有界退避重连。Controller 可向 Worker 下发已归属 Proxy、Gateway Routing 与按引用去重的
凭据材料快照。Gateway 会将 Routing、Proxy 与凭据原子编译为同一内存 View，并只按当前未过期
  View 匹配请求，并在内存中按 Sequential、Random、Round Robin、Weighted 或 Least
  Connections 选择上游。无候选时支持 reject、受 `waitTimeout` 限制的本地容量等待，
  以及仍经过目标地址策略的 direct；`proxy-gateway` 通过独立控制面拨号地址维护
  Session，并仅在持有未过期 Snapshot 时 Ready；凭据材料只保留在当前节点内存 View。
- **安全边界**：Gateway、Distribution 与 Admin 使用各自的认证语义，并支持
  CIDR、可信代理、严格请求解析和敏感信息最小化。

## 架构概览

```mermaid
flowchart LR
    Client[调用方] -->|HTTP / CONNECT| Gateway[proxy-gateway]
    Client -->|独占提取| Distribution[Distribution]
    Operator[运维人员] -->|管理操作| Admin[Admin]
    subgraph CP[proxy-controller 已运行]
        Distribution --> Controller[Controller]
        Admin --> Controller
    end
    Controller -->|Fetch| Provider[Provider API]
    Controller --> Redis[(Redis)]
    Controller --> PostgreSQL[(PostgreSQL)]
    Checker[Checker<br/>健康链待闭环] -. Observation .-> Controller
    Controller -. gRPC Snapshot .-> Gateway
```

- **PostgreSQL** 只保存管理面状态，不保存 Proxy 明细或逐次提取记录。
- **Redis** 保存短 TTL Proxy 活动池、Provider 协调、Distribution 幂等与分布式
  限流等可重建的短期状态。
- **Gateway 热路径** 只读取节点内存，不查询 PostgreSQL、Redis 或 Provider API。

## 当前完成度

截至 **2026-07-31**，实施计划检查项为 **56 / 74（75.7%）**。详情见
[实施计划](docs/development/implementation-plan.md)和
[交付完成度审计](docs/requirements/completion-audit.md)。

- **已完成**：严格配置、Provider 获取与协调、Redis 活动池、Distribution 原子
  提取与限流、Controller 的 Admin/Distribution/Metrics 监听，以及 PostgreSQL
  管理状态；WorkerControlPlane 的 Register、Snapshot ACK、Runtime 心跳接收和
  Redis 会话栅栏，以及 Gateway Outcome 上报的有界队列、序列确认与重试。
- **部分完成**：Checker 调度与健康状态链、Docker Compose/
  Kubernetes 运行时 mTLS Overlay，以及 protobuf 契约。
- **待完成**：Checker 调度与健康状态链，以及 loadgen 和代表性集群压测。

检查项数量不等于生产就绪度。静态部署清单与 protobuf descriptor 验证也不代表
端到端拓扑已经完成；`100,000 QPS` 仍只是待验证的集群设计目标。

## 快速开始

前置条件为 Go 1.26、PowerShell，以及用于 fixture 测试的 Docker。先在当前
PowerShell 会话设置本地占位凭据；这些值仅用于本地验证：

```powershell
$env:PROXY_POOL_GATEWAY_PASSWORD = "LOCAL_GATEWAY_PASSWORD"
$env:PROXY_POOL_EXTRACT_TOKEN = "LOCAL_EXTRACT_TOKEN"
$env:PROXY_POOL_ADMIN_TOKEN = "LOCAL_ADMIN_TOKEN"
$env:PROVIDER_A_TOKEN = "LOCAL_PROVIDER_A_TOKEN"
$env:PROVIDER_B_TOKEN = "LOCAL_PROVIDER_B_TOKEN"
$env:PROXY_POOL_CONFIG_FINGERPRINT_KEY = "LOCAL_HIGH_ENTROPY_KEY_AT_LEAST_32_BYTES"
```

`PROXY_POOL_CONFIG_FINGERPRINT_KEY` 在 Admin 启用时必须至少为 32 字节，并与业务
Secret 分离管理。

校验配置并执行仓库验证：

```powershell
go run ./deploy/tools/configcheck deploy/config/local.yaml
./scripts/verify.ps1
```

Redis、PostgreSQL 和 Controller fixture 脚本会使用 Docker 启动隔离依赖：

```powershell
./scripts/test-redis.ps1
./scripts/test-postgres.ps1
./scripts/test-controller.ps1
```

PostgreSQL 与 Redis 是 Controller 的启动依赖。当前可运行的 Controller 入口如下，
将 `CONFIG_FILE` 替换为实际配置路径，并确保其中的 PostgreSQL 与 Redis 地址可从
进程所在网络访问：

```powershell
go run ./cmd/proxy-controller -config CONFIG_FILE
```

[`deploy/config/local.yaml`](deploy/config/local.yaml) 面向 Compose 网络，默认使用
服务名 `postgres` 和 `redis`；它可直接用于配置校验，但宿主机执行 `go run` 时需要
改用宿主机可达的存储地址。

本地配置中的 `.invalid` Provider URL 是故障演示占位，不会提供真实代理。
Gateway 已提供启动命令；需要先启用 Controller `controlPlane` 并配置匹配的 mTLS
证书（回环 fixture 可使用明文），再提供独立的拨号地址和 Worker 身份：

```powershell
go run ./cmd/proxy-gateway -config CONFIG_FILE `
  -control-plane CONTROLLER_HOST:8443 `
  -cluster-id CLUSTER_ID -worker-id WORKER_ID `
  -instance-id INSTANCE_ID -zone ZONE
```

以上参数也可通过 `PROXY_POOL_CONTROL_PLANE_ADDRESS`、`PROXY_POOL_CLUSTER_ID`、
`PROXY_POOL_WORKER_ID`、`PROXY_POOL_INSTANCE_ID` 与 `PROXY_POOL_ZONE` 提供。
Gateway 的 `/livez`、`/readyz`、`/metrics` 使用配置中的 `metrics.listen`；无有效
Snapshot 时 `/readyz` 返回 `503`。Checker 与 loadgen 命令尚未实现。

## 关键配置与入口

- [本地配置](deploy/config/local.yaml)与
  [完整配置参考](docs/configuration/reference.md)
- [Distribution API](docs/api/distribution.md)：默认本地入口
  `http://127.0.0.1:8081`
- [Admin API](docs/api/admin.md)：默认本地入口 `http://127.0.0.1:8082`
- Controller Metrics：默认本地入口 `http://127.0.0.1:9090`，提供 `/livez`、
  `/readyz` 和 `/metrics`
- [控制面协议](docs/api/control-plane.md)：Worker/Checker 的 protobuf 契约；
  gRPC 运行链尚未闭环
- [运维手册](docs/operations/runbook.md)：依赖、探针、发布边界与故障处置

## 核心不变量

1. Gateway 热路径只读节点内存，不访问 PostgreSQL、Redis 或 Provider API。
2. Proxy 容量使用 `Reserved -> Active` 原子转换，禁止超卖。
3. Distribution 成功时原子执行 `AVAILABLE -> EXTRACTED`；提取后不归还、不续租。
4. `pool.maxSize` 是当前未提取库存硬上限；`fetch.maxTotal` 是 Redis generation
   内的累计获取停止阈值。
5. CONNECT 向客户端提交 `200` 后不透明重放。
6. 公开监听必须有认证或 CIDR 访问保护。
7. PostgreSQL 只保存管理面状态；Proxy 明细只存在于 Redis 短 TTL 活动池和节点
   内存，Redis 中的短期状态可由 Provider 重建。

## 路线图

- **P0 - Worker 控制面闭环**：Worker session、Snapshot ledger、ACK、运行态接收、
  ownership 索引，以及 Gateway 快照客户端。
- **P0 - Checker 健康链**：Checker 调度、实际探测、Observation reducer，以及
  `FETCHED -> AVAILABLE / SUSPECT / UNHEALTHY` 状态链。
- **P1 - Gateway 与 Routing**：Gateway 进程、快照凭据分发、五种 Routing 策略与
  `onUnavailable` 已接入；动态容量调整和 Drain 闭环待完成。
- **P1 - 可观测与部署**：低基数业务指标、完整 Compose/Kubernetes 进程拓扑，
  以及故障转移和恢复演练。
- **P2 - 容量证明**：`proxy-loadgen`、HTTP/CONNECT/Extract 分场景压测，以及
  可复现的代表性 `100,000 QPS` 集群报告。

## 文档导航

**设计与需求**

- [产品设计](docs/design/product-design.md)
- [总体架构](docs/design/architecture.md)
- [项目结构](docs/design/project-structure.md)
- [需求追踪](docs/requirements/traceability.md)
- [架构决策记录](docs/adr/README.md)

**开发与 API**

- [开发指南](docs/development/guide.md)
- [实施计划](docs/development/implementation-plan.md)
- [配置参考](docs/configuration/reference.md)
- [Distribution API](docs/api/distribution.md)
- [Admin API](docs/api/admin.md)
- [控制面协议](docs/api/control-plane.md)

**部署与运维**

- [本地配置](deploy/config/local.yaml)
- [运维手册](docs/operations/runbook.md)
- [生产就绪检查](docs/operations/production-readiness.md)
- [安全模型](docs/security/security-model.md)

**审计与测试**

- [交付完成度审计](docs/requirements/completion-audit.md)
- [测试策略](docs/testing/strategy.md)
- [详细测试策略](docs/testing/test-strategy.md)
- [故障注入](docs/testing/failure-injection.md)