一文了解負載均衡器、反向代理、API 網關區別
簡介
您是否理解負載均衡器、反向代理和 API 網關等多樣組件之間的差異？不確定哪個組件最適合您的 Web 應用程序？這些關鍵組件在現代 Web 架構中發揮著至關重要的作用，了解它們的工作原理對于構建高效、安全和可擴展的 Web 應用程序至關重要。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實現做出明智的決策。
接下來用一個不恰當比喻來初步認識各個組件的功能：想象一下在一個快遞處理中心中，負載均衡器充當領班，確保每位分揀工人都有相對平均的工作量以達到負載的目的；反向代理是熟練的工人，負責快速知曉不同快遞發往不同的目的地并確保正確的處理；API網關是中心經理，負責監督和控制分揀的各個方面。現在，讓我們將這個類比應用到 Web 應用程序的世界中。
您是否知道 Amazon 和 Netflix 等網站每天處理數十億個請求？面對如此大的流量，有效地分配負載至關重要。輸入負載均衡器，它可以優化性能并確保高可用性。但是負載均衡器與反向代理有何不同？何時應該使用每個組件？我們將深入探討這些問題以及更多問題。
負載均衡
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負載均衡（Load balancing）是一種將工作負載（例如網絡流量、數據請求、計算任務等）分配到多個計算資源（例如服務器、虛擬機、容器等）的技術，以便優化性能、提高可靠性和增加可擴展性。負載均衡器通常位于應用程序前端，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，負載均衡器可以防止任何一個資源過載或失效而導致應用程序的性能下降或停止響應。
負載均衡可以通過多種方式實現，例如基于輪詢、基于最少連接數、基于IP散列等算法來分配請求。負載均衡也可以采用硬件設備或軟件實現，或者是結合兩者的混合解決方案。負載均衡可以采用多種解決方案來實現，以下是常見的幾種：
- 硬件負載均衡：采用專用的硬件設備來進行負載均衡，例如F5、Cisco ACE等。
- 軟件負載均衡：采用軟件程序來進行負載均衡，例如HAProxy、Nginx、Apache等。
- DNS負載均衡：通過DNS解析來進行負載均衡，例如使用DNS輪詢或權重調度等方式。
- 防火墻負載均衡：利用防火墻設備進行負載均衡，例如使用Fortinet、Checkpoint等。
- 虛擬IP負載均衡：將多個物理設備組成一個虛擬設備，并通過共享一個IP地址來進行負載均衡，例如LVS、Keepalived等。
- CDN負載均衡：利用內容分發網絡（CDN）來進行負載均衡，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絡服務。用通俗點的說法，便是代理作為客戶端與服務的中轉。我們可以通過代理在客戶端與服務器之間進行連接。反向代理代理的是服務器/網站。以反代服務器負責接收客戶端的請求，再傳輸給內網服務器/網站。
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如果您的后端服務器具有必須保持安全的敏感信息，如信用卡號數據庫，可在防火墻外部設置一個代理服務器作為后端服務器的“替身”。當外部客戶機嘗試訪問后端服務器時，會將其送到后端服務器。實際內容位于后端服務器上，在防火墻內部受到安全保護。代理服務器位于防火墻外部，在客戶端看來就像是提供服務的后端服務器。
API網關
API網關是一個系統的唯一入口。是眾多分布式服務唯一的一個出口。它做到了物理隔離,內網服務只有通過網關才能暴露到外網被別人訪問。從業務層面來說，當客戶端完成某個業務的時候，需要同時調用多個微服務。從系統層面來說，任何一個應用系統如果需要被其他系統調用，就需要暴露 API，這些 API 代表著的功能點。它為外部的調用提供了一個統一的訪問入口。提供了身份認證、權限管理、流量控制、監控、跨域處理等。
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由于微服務的盛行，API 網關悄然興起。針對 API 網關本身講述了其存在的原因，它不僅提供了服務的門面，而且可以協調不同的系統之間的通訊以及服務不同的客戶端接口。
負載均衡器、反向代理和 API 網關的比較
負載均衡器與反向代理有何不同？雖然這兩個組件都分發請求，但負載均衡器主要側重于通過在多個后端服務器之間分發流量來提高性能、可用性和容錯能力。另一方面，反向代理在應用程序層運行并提供附加功能，例如 URL 重寫、內容壓縮和訪問控制。那么，什么時候應該選擇負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用程序級功能。
但是 API 網關呢？API 網關最適合微服務架構，其中多個 API 需要集中管理、安全性和可擴展性。與負載均衡器和反向代理不同，API 網關提供身份驗證、速率限制、請求/響應轉換和監控等高級功能。如果您的應用程序嚴重依賴 API，那么 API 網關對于您的架構來說是非常寶貴的補充。
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在許多情況下，您會發現負載均衡器、反向代理和 API 網關協同工作，以創建高效、安全且可擴展的 Web 應用程序。例如，您可以使用負載均衡器在多個反向代理之間分配流量，從而保護和優化對后端服務的請求。或者，您可以將 API 網關與負載均衡器結合使用來管理和擴展 API，同時保持高可用性。
總結
利用負載均衡器、反向代理和 API 網關在你的業務架構中可能很難區分和選擇，但有了正確的知識，您就可以做出明智的決策并為您的 Web 應用程序選擇完美的組件。
請記住，負載均衡器在多個后端服務器之間分配流量，反向代理提供額外的應用程序級功能，API 網關為基于微服務的應用程序提供集中管理和安全性。
