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代理

代理，通俗來說好比是中介的角色，比如在生活中我們處理法律問題、房產(chǎn)交易都會請專業(yè)人士代為處理。從網(wǎng)絡(luò)角度講，就是為事務(wù)參與雙方提供連接通道的第三方網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

在網(wǎng)絡(luò)場景中，根據(jù)被代理的角色和作用劃分，代理可分為正向代理和反向代理。

正向代理

正向代理是指對客戶端提供的代理服務(wù)，在客戶端無法直接訪問服務(wù)端的情況下，通過配置代理服務(wù)器的方式訪問服務(wù)端。

在整個過程中，客戶端請求首先發(fā)送到代理服務(wù)器，代理服務(wù)器再將請求發(fā)送到服務(wù)端后將結(jié)果返回給客戶端。從服務(wù)端角度來看，認(rèn)為代理服務(wù)器才客戶端，因此正向代理即代理客戶端與服務(wù)端進(jìn)行交互。比如生活中我們通過代購去購買海外商品，代購就是我們的正向代理。

正向代理通常有以下應(yīng)用場景：

提供網(wǎng)絡(luò)通道：解決客戶端由于防火墻或網(wǎng)絡(luò)限制無法訪問服務(wù)端的問題，如訪問google等國外網(wǎng)站。
隱藏客戶端身份：服務(wù)端只感知代理服務(wù)器，無法獲取真實客戶端，如黑客控制肉雞。

反向代理

反向代理是指對服務(wù)端提供的代理服務(wù)，通常出于安全考慮，真正的服務(wù)端只有內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，無法直接提供對外服務(wù)，為此需要設(shè)置反向代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器接收外網(wǎng)請求，然后再轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)部服務(wù)器。從客戶端角度看，代理服務(wù)器是提供服務(wù)的服務(wù)端，因此反向代理即代理服務(wù)端與客戶端交互。比如租房遇到的二房東，我們簽合同也是與二房東簽訂，但實際提供住房的是房主。

反向代理通常有以下應(yīng)用：

提供對外服務(wù)：代理服務(wù)器暴露公網(wǎng)地址，接收請求并轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器。
負(fù)載均衡：根據(jù)預(yù)設(shè)策略將請求分發(fā)到多臺服務(wù)器。
提供安全保障：作為服務(wù)端防火墻，避免服務(wù)端遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。
提高訪問速度：基于網(wǎng)絡(luò)位置設(shè)置就近代理服務(wù)器，提高資源獲取速度，如CDN服務(wù)器。

區(qū)別

正向代理代理客戶端，服務(wù)端認(rèn)為請求來自代理服務(wù)器；反向代理代理服務(wù)端，客戶端認(rèn)為提供服務(wù)的是代理服務(wù)器。
正向代理通常由客戶端架設(shè)，與客戶端同處一個局域網(wǎng)；反向代理由服務(wù)端架設(shè)，與服務(wù)端同處一個局域網(wǎng)。
正向代理通常解決訪問限制的問題，反向代理通常解決對外服務(wù)和負(fù)載均衡的問題。

負(fù)載均衡

負(fù)載均衡介紹

負(fù)載均衡是將負(fù)載（工作任務(wù)，訪問請求）進(jìn)行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元（服務(wù)器，組件）上進(jìn)行執(zhí)行。是解決高性能，單點故障（高可用），擴(kuò)展性（水平伸縮）的終極解決方案。

負(fù)載均衡既有基于軟件的實現(xiàn)方案，也有基于硬件的實現(xiàn)方案。在軟件方案中，又主要有：

基于DNS的負(fù)載均衡
在DNS服務(wù)器中，可以為多個不同的地址配置相同的名字，最終查詢這個名字的客戶機(jī)將在解析這個名字時得到其中一個地址，所以這種代理方式是通過DNS服務(wù)中的隨機(jī)名字解析域名和IP來實現(xiàn)負(fù)載均衡。
反向代理負(fù)載均衡
通常的反向代理技術(shù)，支持為同一服務(wù)配置多個后端服務(wù)器地址，以及設(shè)定相應(yīng)的輪詢策略。請求到達(dá)反向代理服務(wù)器后，代理通過既定的輪詢策略轉(zhuǎn)發(fā)請求到具體服務(wù)器，實現(xiàn)負(fù)載均衡，如Nginx的七層配置形式。
基于NAT的負(fù)載均衡
該技術(shù)通過一個地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)將每個客戶端連接轉(zhuǎn)換為不同的內(nèi)部服務(wù)器地址，因此客戶端就各自與自己轉(zhuǎn)換得到的地址上的服務(wù)器進(jìn)行通信，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的，如LVS和Nginx的四層配置形式。

網(wǎng)絡(luò)模型和負(fù)載均衡

參照OSI標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)模型定義，負(fù)載均衡有二、三、四、七層四種負(fù)載均衡方式，對應(yīng)到TCP網(wǎng)絡(luò)模型中，即數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)層負(fù)載均衡、傳輸層負(fù)載均衡及應(yīng)用層負(fù)載均衡，實際應(yīng)用中通常采用四層負(fù)載均衡和七層負(fù)載均衡。另外，搜索公眾號互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師后臺回復(fù)“面試”，獲取一份驚喜禮包。

四層負(fù)載均衡（IP+端口）
四層負(fù)載均衡是IP+端口的實現(xiàn)，以TCP協(xié)議為例，四層負(fù)載只需解析TCP報文頭部，按照負(fù)載均衡算法選擇相應(yīng)服務(wù)后端，將報文目的地址和端口修改為真實后端服務(wù)器地址和端口，并轉(zhuǎn)發(fā)請求到對應(yīng)后端服務(wù)器。因此在四層負(fù)載情況下，負(fù)載均衡起到類似路由轉(zhuǎn)發(fā)的效果，TCP連接的建立是客戶端和服務(wù)端直接建立的。
四層負(fù)載常用軟件有：

LVS（常用，穩(wěn)定性最好）
Nginx（需要額外編譯stream模塊）
HaProxy

七層負(fù)載均衡（應(yīng)用層協(xié)議如HTTP）
七層負(fù)載也稱為內(nèi)容交換，通常與具體應(yīng)用層協(xié)議關(guān)聯(lián)，根據(jù)客戶端發(fā)送請求內(nèi)容選擇服務(wù)端進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)，如Nginx基于請求URL配置轉(zhuǎn)發(fā)。七層負(fù)載情況下，負(fù)載均衡與反向代理類似，客戶端和服務(wù)端分別與負(fù)載均衡器建立連接，因此效率要低于四層負(fù)載。
七層負(fù)載常用軟件有：

HaProxy
Nginx
Apache（較少使用）

負(fù)載均衡和反向代理

負(fù)載均衡與反向代理是兩個概念，由于其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式類似（都用于接入服務(wù)端），帶來一定程度的混淆。

知乎：反向代理和負(fù)載均衡有何區(qū)別？

負(fù)載均衡的核心目標(biāo)在于如何將請求均衡的分發(fā)到多個服務(wù)端；反向代理的核心目標(biāo)在于隱藏服務(wù)端內(nèi)部地址并為服務(wù)端提供外部訪問方式。出于高可靠機(jī)制的考慮，反向代理通常也會為同一服務(wù)注冊多個后端地址，因此如Nginx同時提供了反向代理和負(fù)載均衡的能力，這也是造成概念混淆的原因。

通常來講經(jīng)過反向代理，真實服務(wù)端對客戶端不可見，代理即客戶端認(rèn)為的服務(wù)端。相較負(fù)載均衡，七層負(fù)載的請求轉(zhuǎn)發(fā)與反向代理機(jī)制類似，而四層負(fù)載的NAT形式，是將報文目的地址修改為真實服務(wù)后端地址，與反向代理有根本區(qū)別。