Proxys und Load Balancer

Einige Netzwerkdienste befinden sich zwischen Clients und Servern im Datenverkehr, um Kontrolle, Sicherheit oder Skalierbarkeit zu bieten. Zwei wichtige Beispiele sind Proxys und Load Balancer.

Statt Clients und Server direkt miteinander kommunizieren zu lassen, fangen diese vermittelnden Dienste die Kommunikation ab und verwalten sie. Dadurch verbessern sie Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Ein Proxyserver fungiert als Vermittler, der Anfragen im Namen von Clients stellt. Statt direkt eine Website aufzurufen, wendet sich ein Client an den Proxy. Dieser ruft die Inhalte ab und leitet sie zurück.

Durch diese Vermittlung kann der Proxy Datenverkehr filtern, protokollieren, zwischenspeichern und steuern. Dadurch erhält eine Organisation eine zentrale Stelle zur Verwaltung und Absicherung des ausgehenden Internetzugriffs.

Ein Forward-Proxy befindet sich vor internen Clients und verarbeitet deren ausgehende Anfragen an das Internet. Unternehmen verwenden ihn, um Webinhalte zu filtern, nicht erlaubte Websites zu blockieren, häufig aufgerufene Seiten zwischenzuspeichern und das Surfverhalten der Benutzer zu protokollieren.

Außerdem verbirgt er interne Clients hinter der Proxy-Adresse. Aus Sicht des Internets scheinen alle Anfragen vom Proxy zu kommen, nicht von den einzelnen dahinterliegenden Benutzern.

Ein Reverse-Proxy befindet sich vor Servern und verarbeitet eingehende Anfragen aus dem Internet, indem er sie an den richtigen Back-End-Server weiterleitet. Clients kommunizieren ausschließlich mit dem Reverse-Proxy und nie direkt mit den Servern.

Er schützt Server vor direkter Erreichbarkeit, kann Verschlüsselung verarbeiten, Inhalte zwischenspeichern und einen einheitlichen Zugang für viele Back-End-Systeme bereitstellen. Dadurch verbessert er Sicherheit und Verwaltbarkeit.

Proxys bieten mehrere Vorteile:

• Caching beliebter Inhalte, um Antworten zu beschleunigen und Bandbreite einzusparen.
• Inhaltsfilterung, um unsichere oder nicht erlaubte Websites zu blockieren.
• Protokollierung für Transparenz und die Durchsetzung von Richtlinien.
• Anonymität, indem die eigentlichen Clients oder Server hinter dem Proxy verborgen werden.

Damit sind Proxys vielseitig für Sicherheit und Leistung einsetzbar.

Ein Load Balancer verteilt eingehenden Datenverkehr auf mehrere Server, damit kein einzelner Server überlastet wird. Für Clients stellt er eine einzige Adresse bereit und verteilt deren Anfragen anschließend auf einen Pool von Back-End-Servern.

Für stark ausgelastete Dienste ist das unverzichtbar: Es erhöht die Kapazität, hält die Antwortzeiten auch unter hoher Last niedrig und ermöglicht das Hinzufügen weiterer Server, um Wachstum zu bewältigen.

Der Load Balancer verwendet einen Algorithmus, um den Server für jede Anfrage auszuwählen:

• Round Robin: Die Server werden der Reihe nach durchlaufen.
• Wenige Verbindungen: Die Anfrage wird an den am wenigsten ausgelasteten Server gesendet.
• Gewichtet: Leistungsfähigere Server werden bevorzugt.

Außerdem führt er Health Checks durch und entfernt ausgefallene Server aus der Verteilung, sodass Benutzer nie an einen nicht funktionsfähigen Server geleitet werden.

Load Balancer erhöhen nicht nur die Leistung, sondern auch die Verfügbarkeit. Wenn ein Server ausfällt, sendet der Load Balancer einfach keinen Datenverkehr mehr an ihn und leitet alles an die funktionierenden Server weiter, sodass die Benutzer nichts bemerken.

Diese Redundanz sorgt dafür, dass der Dienst auch bei Serverausfällen oder Wartungsarbeiten verfügbar bleibt. Damit sind Load Balancer ein zentraler Bestandteil robuster, dauerhaft verfügbarer Netzwerkdesigns.

Manche Anwendungen müssen einen Benutzer immer wieder an denselben Back-End-Server leiten, weil dieser den Sitzungsstatus speichert, etwa den Inhalt eines Warenkorbs. Sitzungspersistenz (auch Sticky Sessions genannt) stellt sicher, dass ein bestimmter Client dauerhaft an denselben Server gesendet wird.

Ohne diese Funktion könnten die Anfragen eines Benutzers zwischen Servern wechseln, die ihren Status nicht gemeinsam nutzen. Dadurch könnten Anmeldungen oder Warenkörbe beeinträchtigt werden. Die Persistenz stellt einen Ausgleich zwischen der Lastverteilung und der erforderlichen Zustandskontinuität her.

Die beiden Konzepte überschneiden sich, unterscheiden sich jedoch in ihrem Zweck. Ein Proxy konzentriert sich auf die Vermittlung, Filterung und Absicherung des Datenverkehrs, während ein Load Balancer den Datenverkehr zur Erhöhung von Skalierbarkeit und Verfügbarkeit verteilt.

Ein Reverse-Proxy übernimmt häufig auch Load Balancing, und moderne Appliances vereinen oft beide Aufgaben. Entscheidend ist, den jeweiligen Beitrag zu kennen: Kontrolle und Sicherheit gegenüber Kapazität und Ausfallsicherheit.

Proxys vermitteln den Datenverkehr: Ein Forward-Proxy verwaltet ausgehende Client-Anfragen (Filterung, Caching, Protokollierung), während ein Reverse-Proxy Server aus Sicherheits- und Kontrollgründen vorgeschaltet ist. Load Balancer verteilen den Datenverkehr mithilfe von Algorithmen und Health Checks auf einen Server-Pool. Dadurch erhöhen sie Leistung und Verfügbarkeit, und beide Aufgaben werden häufig kombiniert.

Proxys befinden sich zwischen Clients und Servern: Ein Forward-Proxy steuert den ausgehenden Client-Datenverkehr (Filterung, Caching, Protokollierung), während ein Reverse-Proxy Server als vorgelagerte Instanz schützt. Load Balancer verteilen den Datenverkehr mithilfe von Algorithmen und Health Checks auf einen Server-Pool und verbessern dadurch Leistung und Verfügbarkeit. Beide Aufgaben werden häufig in einer Appliance kombiniert.