系统设计中正向代理和反向代理的区别


如果您正在准备系统设计面试,那么了解正向代理和反向代理之间的区别非常重要,这是系统设计中最常见的问题之一

在设计复杂系统时,通常使用代理服务器来提高性能、安全性和可靠性。代理服务器位于客户端和服务器之间,帮助管理它们之间的流量。

经常使用的两种类型的代理是正向代理和反向代理。虽然两者都是为了提高系统的性能和安全性而设计的,但它们的工作方式不同,适用于不同的环境。

如果您正在准备高级开发人员面试,那么除了系统设计之外,您还应该熟悉不同的架构,如微服务和各种微服务设计模式,如事件溯源、CQRS、SAGA、每个微服务的数据库、API 网关、断路器它们将在面试期间为您提供极大帮助,因为它们通常用于衡量您的资历水平。


什么是正向代理?什么时候使用它?
转发代理是位于客户端和 Internet 之间的代理服务器。客户端通过转发代理从 Internet 请求资源或服务,转发代理充当中介,将请求转发到 Internet,然后将响应返回给客户端。

转发代理通常用于控制对 Internet 的访问、 过滤内容或为客户端提供匿名。它们还可以用于通过缓存频繁请求的内容来加快对资源的访问。

正向代理的优点和缺点是什么?
既然你已经熟悉了代理在正向代理中的位置,那么你就可以很容易地找出它的优缺点了。以下是使用正向代理的一些优缺点:
优点:

  1. 增强的安全性:转发代理可以通过隐藏访问 Internet 的客户端的原始 IP 地址来提供额外的安全层。
  2. 提高速度和性能:缓存频繁请求的资源可以缩短客户端访问互联网的响应时间。
  3. 访问控制:通过限制对某些资源的访问,组织可以使用转发代理来防止对敏感数据的未授权访问。
  4. 匿名:用户在浏览互联网时可以保持匿名,因为他们的 IP 地址是隐藏的。

缺点:

  1. 复杂配置:转发代理需要更复杂的配置,因为它们必须在各个设备上设置才能有效。
  2. 单点故障:如果正向代理发生故障,所有依赖它的设备也将无法上网。
  3. 延迟增加:转发代理会增加延迟并降低互联网访问的整体性能。
  4. 有限的控制:转发代理可以限制用户访问某些资源的能力,导致沮丧和生产力下降。

除了限制之外,它提供的访问控制和安全优势是在各种体系结构上使用正向代理的主要原因。现在,让我们看看什么是反向代理以及它是如何工作的。

什么是反向代理?什么时候使用它?
反向代理是位于客户端和原始服务器之间的服务器,它接收来自客户端的请求并将它们转发到适当的服务器。来自服务器的响应然后返回给代理并转发给客户端。从本质上讲,它有助于保护原始服务器免受客户端的直接访问。

反向代理通常用作负载均衡器来平衡多个服务器之间的负载,通过隐藏服务器基础结构的细节来提高安全性,并提供其他增值服务,例如缓存和 SSL 终止。

反向代理常用于以下场景:

  • 负载平衡:在多个服务器之间分配传入流量以提高性能和可用性。
  • 安全性:保护后端服务器不直接暴露在互联网上并防止未经授权的访问。
  • 可扩展性:允许在不影响客户端的情况下水平扩展服务器基础设施。

反向代理为客户端提供单一入口点,使管理和监控到后端服务器的流量变得更加容易。它们还在客户端和服务器之间提供了一定程度的抽象,允许在不影响客户端的情况下修改或升级服务器基础结构。

反向代理架构的优点和缺点是什么?
以下是使用反向代理架构的一些优缺点:
优点:

  1. 提高安全性:反向代理可以通过屏蔽后端服务器的身份和位置来提供额外的安全层,防止从外部客户端直接访问它们。
  2. 更好的可扩展性:反向代理可以在多个后端服务器之间平均分配流量,确保没有单个服务器过载并导致应用程序崩溃。
  3. 提高性能:通过缓存和压缩数据,反向代理可以减少需要在客户端和服务器之间传输的数据量,从而加快响​​应时间。
  4. 简化的架构:反向代理可用于将多个后端服务器合并为一个端点,从而简化应用程序的整体架构。

缺点:

  1. 单点故障:如果反向代理失败,整个应用程序可能会变得不可用。这是它最大的缺点。
  2. 复杂性增加:实施和维护反向代理可能比简单的客户端-服务器架构更复杂。
  3. 有限的定制:反向代理可能无法提供与客户端和服务器之间的直接连接相同级别的定制,这可能会限制应用程序的功能。
  4. 额外成本:实施反向代理可能需要额外的硬件和软件,这可能会增加整个系统的成本。


正向代理和反向代理有什么区别?
现在您对什么是正向和反向代理、它们的位置和功能有了基本的了解,现在是时候研究差异以更好地理解它们了:

1.方向
正向代理和反向代理之间的主要区别在于流量的方向。正向代理用于将流量从客户端转发到 Internet,而反向代理用于将流量从 Internet 转发到 Web 服务器。

2.客户端访问
使用正向代理,必须明确配置客户端才能使用代理服务器。相反,反向代理对客户端是透明的,客户端无需知道代理服务器的地址就可以直接访问Web服务器。

3.负载均衡
反向代理可以跨多个服务器分发传入请求以平衡负载,而正向代理则不能。

4.缓存
正向代理可以缓存经常访问的资源,以减轻 Web 服务器的负载并加快后续请求的响应时间。反向代理也可以缓存资源,但缓存通常在靠近客户端的地方完成以提高性能。

5. 安全
转发代理可用于通过在 Internet 上隐藏客户的 IP 地址来保护客户的身份。反向代理可用于通过隐藏其身份并将单个 IP 地址暴露给 Internet 来保护服务器。

6. SSL/TLS 终止
反向代理可以代表 Web 服务器终止 SSL/TLS 连接,以减少服务器上的负载并简化证书管理。转发代理通常不会终止 SSL/TLS 连接。

7. 内容过滤
转发代理可用于过滤内容、阻止对特定网站的访问以及执行访问策略。反向代理也可以执行内容过滤,但这通常是在靠近客户端的地方完成,以减少 Web 服务器上的负载。

8.路由
转发代理可用于根据预定义的规则将流量路由到不同的服务器。反向代理也可以执行路由,但这通常是根据请求的 URL 和其他标准完成的。

9.可扩展性
反向代理可用于通过在多个服务器之间分配流量来水平扩展 Web 应用程序。转发代理不提供此可扩展性功能。

10. 网络复杂性
正向代理的设置和管理相对简单,而反向代理由于其负载平衡、SSL/TLS 终止和缓存功能而可能更加复杂。