Serwery proxy i równoważniki obciążenia

Niektóre usługi sieciowe znajdują się pośrodku ruchu, między klientami a serwerami, aby zapewniać kontrolę, bezpieczeństwo lub skalowalność. Dwa kluczowe przykłady to proxy i load balancers.

Zamiast pozwalać klientom i serwerom komunikować się bezpośrednio, te usługi pośredniczące przechwytują rozmowę i zarządzają nią, poprawiając po drodze wydajność, bezpieczeństwo i niezawodność.

Proxy server działa jako pośrednik, który wysyła żądania w imieniu klientów. Zamiast łączyć się bezpośrednio z witryną, klient zwraca się do proxy, które pobiera treść i przekazuje ją z powrotem.

Takie pośrednictwo pozwala proxy filtrować, rejestrować, buforować i kontrolować ruch, zapewniając organizacji centralny punkt zarządzania wychodzącym dostępem do internetu i jego zabezpieczania.

Forward proxy znajduje się przed klientami wewnętrznymi i obsługuje ich żądania wychodzące do internetu. Firmy używają go do filtrowania treści internetowych, blokowania niedozwolonych witryn, buforowania popularnych stron oraz rejestrowania aktywności użytkowników.

Ukrywa również klientów wewnętrznych za adresem proxy. Od strony internetu wszystkie żądania wyglądają tak, jakby pochodziły z proxy, a nie od poszczególnych użytkowników znajdujących się za nim.

Reverse proxy znajduje się przed serwerami i obsługuje żądania przychodzące z internetu, przekazując je do właściwego serwera back-end. Klienci komunikują się wyłącznie z reverse proxy, nigdy bezpośrednio z serwerami.

Chroni serwery przed bezpośrednią ekspozycją, może obsługiwać szyfrowanie, buforować treści oraz zapewniać jeden punkt wejścia do wielu systemów back-end, poprawiając zarówno bezpieczeństwo, jak i łatwość zarządzania.

Proxy oferuje kilka korzyści:

• Buforowanie popularnych treści przyspiesza odpowiedzi i zmniejsza zużycie pasma.
• Filtrowanie treści pozwala blokować niebezpieczne lub niedozwolone witryny.
• Rejestrowanie zapewnia widoczność i egzekwowanie zasad.
• Anonimowość ukrywa rzeczywistych klientów lub serwery za proxy.

Dzięki temu proxy jest wszechstronnym narzędziem zarówno bezpieczeństwa, jak i wydajności.

Load balancer rozdziela przychodzący ruch między wiele serwerów, dzięki czemu żaden pojedynczy serwer nie zostaje przeciążony. Udostępnia klientom jeden adres, a następnie rozkłada ich żądania na pulę serwerów back-end.

Jest to niezbędne w przypadku obciążonych usług: zwiększa przepustowość, utrzymuje krótki czas odpowiedzi przy dużym obciążeniu i pozwala dodawać kolejne serwery w miarę wzrostu zapotrzebowania.

Load balancer korzysta z algorytmu, aby wybrać serwer obsługujący każde żądanie:

• Round robin: kolejno kieruje żądania do poszczególnych serwerów.
• Least connections: kieruje żądanie do najmniej obciążonego serwera.
• Weighted: preferuje wydajniejsze serwery.

Wykonuje również health checks, usuwając niesprawne serwery z puli, aby użytkownicy nigdy nie byli kierowani do niedziałającego serwera.

Load balancery zwiększają dostępność, a nie tylko wydajność. Jeśli jeden serwer ulegnie awarii, load balancer po prostu przestaje kierować do niego ruch i przekazuje wszystko sprawnym serwerom, dzięki czemu użytkownicy niczego nie zauważają.

Ta nadmiarowość oznacza, że usługa pozostaje dostępna nawet podczas awarii serwera lub prac konserwacyjnych, co czyni load balancery podstawą odpornych, zawsze dostępnych projektów sieciowych.

Niektóre aplikacje wymagają, aby użytkownik stale trafiał do tego samego serwera back-end, ponieważ serwer ten przechowuje stan jego sesji, na przykład zawartość koszyka. Trwałość sesji (nazywana również sticky sessions) zapewnia konsekwentne kierowanie danego klienta do tego samego serwera.

Bez tego żądania użytkownika mogłyby przełączać się między serwerami, które nie współdzielą stanu, powodując problemy z logowaniem lub koszykami. Trwałość równoważy cel rozdzielania obciążenia z potrzebą zachowania ciągłości stanu.

Te dwa rozwiązania częściowo się pokrywają, ale mają różne cele. Proxy koncentruje się na pośredniczeniu, filtrowaniu i zabezpieczaniu ruchu, natomiast load balancer skupia się na rozdzielaniu ruchu w celu zapewnienia skalowalności i dostępności.

Reverse proxy często wykonuje również równoważenie obciążenia, a nowoczesne urządzenia nierzadko łączą obie funkcje. Kluczowe jest zrozumienie, co zapewnia każde z tych rozwiązań: kontrolę i bezpieczeństwo albo przepustowość i odporność.

Proxy pośredniczy w ruchu: forward proxy zarządza wychodzącymi żądaniami klientów (filtrowaniem, buforowaniem i rejestrowaniem), natomiast reverse proxy stoi przed serwerami, zapewniając bezpieczeństwo i kontrolę. Load balancery rozkładają ruch na pulę serwerów za pomocą algorytmów i mechanizmu health checks, zwiększając zarówno wydajność, jak i dostępność; obie funkcje często są łączone.

Sprawdź swoją wiedzę o usługach pośredniczących.

Proxy znajdują się między klientami a serwerami: forward proxy kontroluje wychodzący ruch klientów (filtrowanie, buforowanie i rejestrowanie), a reverse proxy stoi przed serwerami i je chroni. Load balancery rozdzielają ruch na pulę serwerów za pomocą algorytmów i mechanizmu health checks, poprawiając wydajność i dostępność. Obie funkcje często są łączone w jednym urządzeniu.