Proxyer og lastbalansere

Noen nettverkstjenester befinner seg midt i trafikken, mellom klienter og servere, for å tilføre kontroll, sikkerhet eller skalerbarhet. To viktige eksempler er proxyer og lastbalanserere.

I stedet for at klienter og servere kommuniserer direkte, avskjærer og håndterer disse mellomtjenestene kommunikasjonen. Dette forbedrer ytelse, sikkerhet og pålitelighet underveis.

En proxyserver fungerer som et mellomledd som sender forespørsler på vegne av klienter. I stedet for å koble seg direkte til et nettsted spør klienten proxyen, som henter innholdet og sender det tilbake.

Denne indirekte forbindelsen gjør at proxyen kan filtrere, loggføre, hurtigbufre og kontrollere trafikken. Dermed får organisasjonen et sentralt punkt for å administrere og sikre utgående internettilgang.

En forward-proxy står foran interne klienter og håndterer deres utgående forespørsler til internett. Bedrifter bruker den til å filtrere nettinnhold, blokkere nettsteder som ikke er tillatt, hurtigbufre populære sider og loggføre brukernes nettlesing.

Den skjuler også interne klienter bak proxyadressen. Fra internettsiden ser det ut som om alle forespørsler kommer fra proxyen, ikke fra de enkelte brukerne bak den.

En reverse-proxy står foran servere og håndterer innkommende forespørsler fra internett ved å videresende dem til riktig backend-server. Klientene kommuniserer bare med reverse-proxyen, aldri direkte med serverne.

Den skjermer serverne mot direkte eksponering, kan håndtere kryptering, hurtigbufre innhold og tilby én inngang til mange backend-systemer. Dette forbedrer både sikkerhet og administrerbarhet.

Proxyer har flere fordeler:

• Hurtigbufring av populært innhold for å gi raskere svar og redusere båndbreddebruken.
• Innholdsfiltrering for å blokkere usikre eller ikke-tillatte nettsteder.
• Loggføring for oversikt og håndheving av regler.
• Anonymitet ved å skjule de egentlige klientene eller serverne bak proxyen.

Dette gjør proxyer til et allsidig verktøy for både sikkerhet og ytelse.

En lastbalanserer fordeler innkommende trafikk mellom flere servere, slik at ingen enkeltserver blir overbelastet. Den viser én adresse til klientene og fordeler deretter forespørslene deres mellom en gruppe backend-servere.

Dette er avgjørende for travle tjenester: Det øker kapasiteten, holder svartidene nede under høy belastning og gjør det mulig å legge til flere servere når tjenesten vokser.

Lastbalansereren bruker en algoritme til å velge hvilken server som skal håndtere hver forespørsel:

• Round robin: gå gjennom serverne etter tur.
• Færrest forbindelser: send til serveren med minst belastning.
• Vekting: prioriter kraftigere servere.

Den utfører også helsesjekker og fjerner servere som har sviktet, fra fordelingen, slik at brukerne aldri sendes til en server som er nede.

Lastbalanserere øker tilgjengeligheten, ikke bare ytelsen. Hvis én server svikter, slutter lastbalansereren ganske enkelt å sende trafikk til den og ruter alt til de friske serverne, slik at brukerne ikke merker noe.

Denne redundansen gjør at tjenesten forblir tilgjengelig selv ved serverfeil eller vedlikehold. Derfor er lastbalanserere en grunnpilar i robuste nettverksdesign som alltid skal være i drift.

Noen applikasjoner krever at en bruker fortsetter å treffe den samme backend-serveren, fordi serveren lagrer økttilstanden, for eksempel en handlekurv. Øktvedvarighet (også kalt sticky sessions) sikrer at en bestemt klient konsekvent sendes til samme server.

Uten dette kan en brukers forespørsler veksle mellom servere som ikke deler tilstand, slik at innlogginger eller handlekurver slutter å fungere. Vedvarende økter balanserer målet om å fordele belastningen mot behovet for kontinuitet med tilstand.

De to funksjonene overlapper, men har ulike formål. En proxy fokuserer på å formidle, filtrere og sikre trafikk, mens en lastbalanserer fokuserer på å fordele trafikk for å oppnå skalerbarhet og høy oppetid.

En reverse-proxy utfører ofte også lastbalansering, og moderne nettverksutstyr kombinerer ofte begge rollene. Det viktige er å vite hva hver funksjon tilfører: kontroll og sikkerhet versus kapasitet og robusthet.

Proxyer fungerer som mellomledd for trafikk: En forward-proxy håndterer utgående klientforespørsler (filtrering, hurtigbufring og loggføring), mens en reverse-proxy står foran serverne for å gi sikkerhet og kontroll. Lastbalanserere fordeler trafikk mellom en gruppe servere ved hjelp av algoritmer og helsesjekker, noe som øker både ytelsen og tilgjengeligheten. De to rollene kombineres ofte.

Proxyer står mellom klienter og servere: En forward-proxy kontrollerer utgående klienttrafikk (filtrering, hurtigbufring og loggføring), mens en reverse-proxy står foran og beskytter serverne. Lastbalanserere fordeler trafikk mellom en gruppe servere ved hjelp av algoritmer og helsesjekker, noe som forbedrer ytelsen og tilgjengeligheten. De to rollene kombineres ofte i samme nettverksutstyr.