Посещаемость сайта непостоянна. Например, трафик на сервисах потоковой передачи контента, таких как Netflix, зашкаливает, когда выходят новые эпизоды популярных сериалов.
Этот всплеск спроса создает большую нагрузку на серверы, отвечающие за предоставление контента клиенту. Из-за этого службы потоковой передачи контента сталкиваются с рядом проблем при выпуске ожидаемых шоу.
Так как же веб-сайты мгновенно масштабируются, когда трафик, который они получают, увеличивается в геометрической прогрессии? Ну, они используют обратные прокси для балансировки трафика на своем веб-сайте, но что такое обратный прокси и как работают обратные прокси?
Как ваш компьютер подключается к веб-сайту?
Прежде чем приступить к работе с обратными прокси-серверами, важно понять, как ваш компьютер подключается к веб-сайту в Интернете.
Проще говоря, Интернет — это не что иное, как набор компьютеров, общающихся друг с другом. Даже веб-сайт, к которому вы подключаетесь, представляет собой компьютер, на жестком диске которого хранятся данные веб-сайта. Этот компьютер известен как сервер, поскольку он предоставляет другим компьютерам нужный им контент в Интернете.
Поэтому, когда вы открываете веб-сайт на своем компьютере, все, что вы делаете, — это общаетесь с другим компьютером, подключенным к Интернету.
Тем не менее, для подключения к веб-сайту ваше устройство должно знать местоположение сервера. Эта информация предоставляется вашему устройству по IP-адресу сервера. Чтобы получить эту информацию, URL-адрес веб-сайта преобразуется в его IP-адрес с помощью разрешение DNS, эффективно заменяя буквы в URL-адресе на конкретный IP-адрес веб-сайта. Обратите внимание, это очень упрощенная версия того, как работает DNS.
Как только ваш браузер получает IP-адрес, он отправляет запросы с использованием защищенного протокола передачи гипертекста (HTTPS), а сервер отправляет данные в вашу систему.
Еще одна вещь, которую нужно понять о серверах, прежде чем переходить к прокси, заключается в том, что веб-сайты используют несколько серверов по всему миру для распространения своего контента. Кроме того, вместо того, чтобы использовать единую вычислительную систему для выполнения всех функций веб-сайта, компании используют микросервисную архитектуру, в которой разные вычислительные блоки выполняют разные задачи. Из-за этого веб-сайт нельзя рассматривать как отдельный компьютер; вместо этого это набор компьютеров, работающих вместе для максимально быстрого предоставления контента клиенту.
Что такое прокси?
Прокси — это вычислительное устройство, которое находится между сервером и компьютером, который делает запрос (клиент). Проще говоря, прокси — не что иное, как посредник между вами и сайтом. Но зачем нужен этот посредник?
Видите ли, когда вы посещаете веб-сайт, компьютер, к которому вы подключаетесь, получает всю информацию о вашей системе. Эти данные включают ваш IP-адрес, данные файлов cookie и сведения об аппаратном/программном обеспечении вашей системы.
Сервер запрашивает упомянутые выше данные, чтобы понять, как веб-сайт должен отображаться на вашем компьютере.
Хотя эта информация необходима для правильной работы веб-сайтов, она позволяет компаниям отслеживать вас в Интернете, лишая вас конфиденциальности. Для решения этой проблемы используются прямые прокси.
Как следует из названия, прямой прокси — это вычислительное устройство, которое собирает запросы от клиента и отправляет их на сервер. Из-за этой архитектуры сервер считает, что запросы выполняются прокси-сервером, сохраняя вашу конфиденциальность.
Тем не менее, существует еще один тип прокси, который работает в тесном контакте с сервером, и он известен как обратный прокси.
Что такое обратный прокси и как он работает?
Как и прямые прокси, обратные прокси также решают проблему. Однако эта проблема относится к серверам. Короче говоря, обратные прокси работают совершенно противоположным образом по сравнению с прямым прокси.
По сути, обратный прокси собирает все запросы к серверу. После перехвата обратный прокси-сервер отправляет запросы на сервер с данными, которые вы ищете. Благодаря этому обратный прокси-сервер может управлять трафиком, поступающим на веб-сайт.
Эта архитектура дизайна решает большую проблему, связанную с распространением контента. Видите ли, если сервер получает огромное количество запросов за короткое время, он не может их обработать, и клиенты не могут получить доступ к веб-сайту, который они ищут.
Обратный прокси решает эту проблему, отслеживая количество запросов к серверу и пытаясь сбалансировать их между разными серверами.
Преимущества обратных прокси
В дополнение к управлению запросами от разных клиентов, обратный прокси предлагает несколько преимуществ.
Кэширование
Помимо управления трафиком, полученным от клиентов, обратный прокси-сервер можно использовать для хранения часто запрашиваемых данных. Благодаря этому прокси не должен запрашивать сервер для получения данных. Вместо этого он может обслуживать данные из своего локального кеша. Этот подход используется при обслуживании статических веб-страниц, таких как эта статья.
Каждый раз, когда пользователь хочет получить доступ к веб-странице, клиент отправляет запрос обратному прокси-серверу. В этом обратном прокси-сервере находится система управления контентом, отвечающая за поиск контента на сервере и отправку его пользователю. При традиционном подходе CMS должна была бы подключаться к базе данных MySQL, в которой хранятся данные, что увеличивает время доступа к веб-странице.
Чтобы решить эту проблему, обратный прокси-сервер локально хранит популярные веб-страницы. Благодаря этому прокси может напрямую отправлять данные пользователю без подключения к серверу, повышая производительность сайта.
Безопасность
Когда установлен обратный прокси-сервер, это лицо вашего сайта. В результате злоумышленник не может напрямую получить доступ к внутренним серверам веб-сайта. Кроме того, обратные прокси-серверы могут использоваться для защиты DDoS-атаки. Для этого обратный прокси может посмотреть IP-адрес клиента, пытающегося провести DDoS-атаку, и заблокировать ему доступ к серверу.
Более быстрая расшифровка данных
Большинство веб-сайтов в Интернете используют HTTPS для безопасной передачи данных. Благодаря этому все данные, поступающие на сервер, шифруются. Поэтому сервер должен расшифровать полученный трафик и передать данные клиенту. Чтобы решить эту проблему, можно использовать обратные прокси для расшифровки данных, что снижает нагрузку на сервер.
Глобальная балансировка нагрузки сервера
Популярные веб-сайты, такие как Netflix, Google и Amazon, имеют серверы по всему миру. Поэтому, когда пользователь делает запрос на эти веб-сайты, он может быть перенаправлен на любой из их серверов. Если запрос отправляется на сервер, находящийся далеко от клиента, время доступа к сайту увеличивается. Чтобы решить эту проблему, обратные прокси-серверы направляют запросы клиентов на ближайшие серверы, чтобы повысить производительность веб-сайта.
Обратные прокси сделают ваш интернет быстрее
Обратный прокси-сервер находится между клиентом и сервером, помогая эффективно управлять трафиком. Мало того, обратные прокси улучшают безопасность и надежность, предлагаемые сервером.
Тем не менее, обратные прокси-серверы требуют дополнительной вычислительной мощности и сетевых ресурсов, а обратные прокси-серверы могут создать единую точку отказа для веб-сайта.
