簡介
您是否理解負(fù)載均衡器、反向代理和 API 網(wǎng)關(guān)等多樣組件之間的差異？不確定哪個組件最適合您的 Web 應(yīng)用程序？這些關(guān)鍵組件在現(xiàn)代 Web 架構(gòu)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，了解它們的工作原理對于構(gòu)建高效、安全和可擴(kuò)展的 Web 應(yīng)用程序至關(guān)重要。在本文中，我們將揭開這些概念的神秘面紗，并希望幫助您為下一個項目架構(gòu)實現(xiàn)做出明智的決策。
接下來用一個不恰當(dāng)比喻來初步認(rèn)識各個組件的功能：想象一下在一個快遞處理中心中，負(fù)載均衡器充當(dāng)領(lǐng)班，確保每位分揀工人都有相對平均的工作量以達(dá)到負(fù)載的目的；反向代理是熟練的工人，負(fù)責(zé)快速知曉不同快遞發(fā)往不同的目的地并確保正確的處理；API網(wǎng)關(guān)是中心經(jīng)理，負(fù)責(zé)監(jiān)督和控制分揀的各個方面。現(xiàn)在，讓我們將這個類比應(yīng)用到 Web 應(yīng)用程序的世界中。
您是否知道 Amazon 和.NETflix 等網(wǎng)站每天處理數(shù)十億個請求？面對如此大的流量，有效地分配負(fù)載至關(guān)重要。輸入負(fù)載均衡器，它可以優(yōu)化性能并確保高可用性。但是負(fù)載均衡器與反向代理有何不同？何時應(yīng)該使用每個組件？我們將深入探討這些問題以及更多問題。
負(fù)載均衡
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負(fù)載均衡（Load balancing）是一種將工作負(fù)載（例如網(wǎng)絡(luò)流量、數(shù)據(jù)請求、計算任務(wù)等）分配到多個計算資源（例如服務(wù)器、虛擬機(jī)、容器等）的技術(shù)，以便優(yōu)化性能、提高可靠性和增加可擴(kuò)展性。負(fù)載均衡器通常位于應(yīng)用程序前端，接受并分配傳入的請求。通過使用算法來確定分配請求的最佳方式，負(fù)載均衡器可以防止任何一個資源過載或失效而導(dǎo)致應(yīng)用程序的性能下降或停止響應(yīng)。
負(fù)載均衡可以通過多種方式實現(xiàn)，例如基于輪詢、基于最少連接數(shù)、基于IP散列等算法來分配請求。負(fù)載均衡也可以采用硬件設(shè)備或軟件實現(xiàn)，或者是結(jié)合兩者的混合解決方案。負(fù)載均衡可以采用多種解決方案來實現(xiàn)，以下是常見的幾種：
- 硬件負(fù)載均衡：采用專用的硬件設(shè)備來進(jìn)行負(fù)載均衡，例如F5、Cisco ACE等。
- 軟件負(fù)載均衡：采用軟件程序來進(jìn)行負(fù)載均衡，例如HAProxy、Nginx、Apache等。
- DNS負(fù)載均衡：通過DNS解析來進(jìn)行負(fù)載均衡，例如使用DNS輪詢或權(quán)重調(diào)度等方式。
- 防火墻負(fù)載均衡：利用防火墻設(shè)備進(jìn)行負(fù)載均衡，例如使用Fortinet、Checkpoint等。
- 虛擬IP負(fù)載均衡：將多個物理設(shè)備組成一個虛擬設(shè)備，并通過共享一個IP地址來進(jìn)行負(fù)載均衡，例如LVS、Keepalived等。
- CDN負(fù)載均衡：利用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）來進(jìn)行負(fù)載均衡，例如使用阿里云CDN、騰訊云CDN等。
反向代理
代理是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。用通俗點的說法，便是代理作為客戶端與服務(wù)的中轉(zhuǎn)。我們可以通過代理在客戶端與服務(wù)器之間進(jìn)行連接。反向代理代理的是服務(wù)器/網(wǎng)站。以反代服務(wù)器負(fù)責(zé)接收客戶端的請求，再傳輸給內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器/網(wǎng)站。
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如果您的后端服務(wù)器具有必須保持安全的敏感信息，如信用卡號數(shù)據(jù)庫，可在防火墻外部設(shè)置一個代理服務(wù)器作為后端服務(wù)器的“替身”。當(dāng)外部客戶機(jī)嘗試訪問后端服務(wù)器時，會將其送到后端服務(wù)器。實際內(nèi)容位于后端服務(wù)器上，在防火墻內(nèi)部受到安全保護(hù)。代理服務(wù)器位于防火墻外部，在客戶端看來就像是提供服務(wù)的后端服務(wù)器。
API網(wǎng)關(guān)
API網(wǎng)關(guān)是一個系統(tǒng)的唯一入口。是眾多分布式服務(wù)唯一的一個出口。它做到了物理隔離,內(nèi)網(wǎng)服務(wù)只有通過網(wǎng)關(guān)才能暴露到外網(wǎng)被別人訪問。從業(yè)務(wù)層面來說，當(dāng)客戶端完成某個業(yè)務(wù)的時候，需要同時調(diào)用多個微服務(wù)。從系統(tǒng)層面來說，任何一個應(yīng)用系統(tǒng)如果需要被其他系統(tǒng)調(diào)用，就需要暴露 API，這些 API 代表著的功能點。它為外部的調(diào)用提供了一個統(tǒng)一的訪問入口。提供了身份認(rèn)證、權(quán)限管理、流量控制、監(jiān)控、跨域處理等。
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由于微服務(wù)的盛行，API 網(wǎng)關(guān)悄然興起。針對 API 網(wǎng)關(guān)本身講述了其存在的原因，它不僅提供了服務(wù)的門面，而且可以協(xié)調(diào)不同的系統(tǒng)之間的通訊以及服務(wù)不同的客戶端接口。
負(fù)載均衡器、反向代理和 API 網(wǎng)關(guān)的比較
負(fù)載均衡器與反向代理有何不同？雖然這兩個組件都分發(fā)請求，但負(fù)載均衡器主要側(cè)重于通過在多個后端服務(wù)器之間分發(fā)流量來提高性能、可用性和容錯能力。另一方面，反向代理在應(yīng)用程序?qū)舆\(yùn)行并提供附加功能，例如 URL 重寫、內(nèi)容壓縮和訪問控制。那么，什么時候應(yīng)該選擇負(fù)載均衡器或反向代理呢？這取決于您的具體要求以及您是否需要高級應(yīng)用程序級功能。
但是 API 網(wǎng)關(guān)呢？API 網(wǎng)關(guān)最適合微服務(wù)架構(gòu)，其中多個 API 需要集中管理、安全性和可擴(kuò)展性。與負(fù)載均衡器和反向代理不同，API 網(wǎng)關(guān)提供身份驗證、速率限制、請求/響應(yīng)轉(zhuǎn)換和監(jiān)控等高級功能。如果您的應(yīng)用程序嚴(yán)重依賴 API，那么 API 網(wǎng)關(guān)對于您的架構(gòu)來說是非常寶貴的補(bǔ)充。
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在許多情況下，您會發(fā)現(xiàn)負(fù)載均衡器、反向代理和 API 網(wǎng)關(guān)協(xié)同工作，以創(chuàng)建高效、安全且可擴(kuò)展的 Web 應(yīng)用程序。例如，您可以使用負(fù)載均衡器在多個反向代理之間分配流量，從而保護(hù)和優(yōu)化對后端服務(wù)的請求。或者，您可以將 API 網(wǎng)關(guān)與負(fù)載均衡器結(jié)合使用來管理和擴(kuò)展 API，同時保持高可用性。
總結(jié)
利用負(fù)載均衡器、反向代理和 API 網(wǎng)關(guān)在你的業(yè)務(wù)架構(gòu)中可能很難區(qū)分和選擇，但有了正確的知識，您就可以做出明智的決策并為您的 Web 應(yīng)用程序選擇完美的組件。
請記住，負(fù)載均衡器在多個后端服務(wù)器之間分配流量，反向代理提供額外的應(yīng)用程序級功能，API 網(wǎng)關(guān)為基于微服務(wù)的應(yīng)用程序提供集中管理和安全性。
