API网关与负载均衡器在系统设计上的区别

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大家好，如果您正在准备系统设计面试，那么您一定会遇到一些常见问题，例如 API 网关与负载均衡器之间的区别、水平可扩展性与垂直可扩展性以及反向代理与正向代理之间的区别。

之前，我分享过一些常见的系统设计面试问题，在本文中，我将回答第一个问题，以便您不仅可以在面试中回答这个问题，还可以很好地学习这个重要概念。

在 Web 服务世界和网络基础设施中，有两个关键组件经常发挥作用：API 网关和负载均衡器。

虽然它们在管理和优化流量方面都发挥着关键作用，但它们的用途不同，并且在技术堆栈的不同层上运行。

理解这两个组件之间的区别不仅对系统设计面试至关重要，而且对于设计健壮且可扩展的架构也至关重要。让我们深入探讨 API 网关和负载均衡器的细微差别，揭开它们之间的神秘面纱。

但是，我们首先看看什么是 API 网关？

顺便说一句， DesignGuru也有一张很棒的图表，它是准备系统设计面试的最佳网站之一。这张图突出了 API 网关和负载均衡器之间的关键区别。

API 网关是什么？它是如何工作的？

API 网关充当客户端和后端服务之间的中间件组件，提供访问各种端点和功能的集中入口点。其主要功能是促进 API 的通信、安全和管理。以下是 API 网关的关键方面：

1. API 管理
   API 网关提供 API 管理功能，包括身份验证、授权、速率限制和缓存。它们作为实施安全策略和访问控制措施的控制点。

2. 协议转换
   API 网关可以处理协议转换，允许客户端使用不同的协议或消息格式与后端服务进行通信。此功能增强了异构环境中的互操作性。

3. 路由和版本控制
   使用 API 网关，可以根据预定义的规则和配置将请求路由到适当的后端服务。

此外，版本支持使得多个 API 版本共存，确保向后兼容性和平稳迁移。

1. 分析与监控API 网关提供 API 使用情况、性能指标和错误跟踪的洞察。这种可视性使运维人员能够监控 API 的运行状况、识别瓶颈并优化资源利用率。

下面是 API 网关的示意图：

什么是负载均衡器？它是如何工作的？

负载均衡器充当流量分配器，将传入请求均匀分布在多个后端服务器或实例之间，以优化资源利用率、提高可用性并增强性能。以下是负载均衡器的关键方面：

1. 流量分配
   负载均衡器根据预定义算法（例如循环、最小连接或加权分配）将传入流量分配到多个后端服务器或实例。这可确保高效利用资源，并防止单个服务器过载。

2. 高可用性
   负载均衡器通过智能地将流量从不健康或过载的服务器路由出去，从而增强服务的可用性。它们会执行健康检查来监控后端实例的状态，并相应地动态调整流量路由。

3. 会话持久性：
   在维护会话状态至关重要的场景中，负载均衡器支持会话持久性或粘性会话，确保来自同一客户端的后续请求被定向到同一后端服务器。这确保了一致性并避免了与会话相关的问题。

4. SSL 终止
   负载均衡器可以卸载 SSL/TLS 加密和解密，从而减轻后端服务器与 SSL 处理相关的计算开销。这可以提高性能并简化 SSL 证书的管理。

负载均衡器的外观和工作原理如下：

API 网关和负载均衡器之间的区别？

虽然 API 网关和负载均衡器在流量管理方面有一些相似之处，但它们的主要目标和功能不同：

• API 网关：专注于 API 管理、安全、协议转换和分析。非常适合向外部客户端公开和管理 API，执行访问控制策略，并为各种后端服务提供统一的接口。

• 负载均衡器：主要关注流量分配、高可用性和可扩展性。适用于在多个后端服务器或实例之间分配传入流量，以提高性能、可靠性和容错能力。

这里还有一个很好的图表，突出显示了 API 网关和负载均衡器之间的区别，来自ByteByteGo，这是准备系统设计面试的最佳场所之一

结论

总而言之，API 网关和负载均衡器都是现代网络架构的基本组件，它们各自服务于不同的目的并提供独特的功能。API 网关专注于 API 管理和安全，而负载均衡器则擅长分配流量以提高可用性和可扩展性。了解它们之间的差异对于设计具有弹性且高效的系统以满足现代应用程序和服务不断变化的需求至关重要。