负载均衡四层跟七层的区别

Posted 2022-04-07 峰啊疯了

1.什么是负载均衡

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展​​网络设备​​​和​​服务器​​​的带宽、增加​​吞吐量​​、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

负载均衡（Load Balance）其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web​​服务器​​​、​​FTP服务器​​​、​​企业​​关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

详见：​​负载均衡​​

2.四层负载均衡

2.1简介

​四层网络​​负载均衡​​​是基于IP和端口做的转发。通过虚拟的IP和端口接收到请求后，然后分配到真实的服务器，K8s中的endpoint就是基于四层网络负载均衡实现​

​四层网络负载：一般是在对于后台的服务器进行负载均衡的时候，根据IP地址和端口号以及一些负载均衡设备（例如LVS、F5）来决定那些流量需要做负载均衡，对需要处理的流量进行转发，记录下TCP/UDP的流量通过哪一台服务器处理，后续的同一链接的流量都可以转发到当前的服务器。​

​四层交换机主要分析 IP 层及 TCP/UDP 层，实现四层流量负载均衡。 七层交换机除了支持四层负载均衡以外，还有分析应用层的信息，如 HTTP 协议 URI 或 Cookie 信息。​

2.2实现

• F5：硬件负载均衡器，功能很好，但是成本很高。
• lvs：重量级的四层负载软件
• nginx：轻量级的四层负载软件，带缓存功能，正则表达式较灵活
• haproxy：模拟四层转发，较灵活

3.七层负载均衡器

3.1简介

​七层网络负载均衡是基于URL等​​应用层​​​信息作的转发。通过虚拟的URL或者主机名接收到请求，然后在分配给真实的服务器。K8s中的ingress就是基于七层网络负载均衡实现。​

​七层网络负载均衡（“内容交换”）：在四层的基础上，加上了应用层、表示层、会话层。同一个Web服务器的负载均衡，除了根据IP加端口进行负载外，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。主要是通过报文中的有意义的应用层数据，在加上负载均衡设备配置的策略进行内部服务器的选择。​

如果你的 Web 服务器分成两组，一组是中文语言的，一组是英文语言的， 那么七层负载均衡就可以当用户来访问你的域名时，自动辨别用户语言，然后选择对应的语言服务器组进行负载均衡处理。

举个例子，七层网络模型中，客户端和服务器建立连接，只有完成TCP三次握手后，才能接受到客户端发送的真正应用层的报文数据，然后在根据报文中某些特定的字段数据，进行内部服务器的选择和过滤。 在七层网络模型中，负载均衡设备更多的充当于代理服务器的作用，负载均衡设备与客户端、后段的服务器分别建立TCP链接。

3.2实现

• haproxy：天生负载均衡技能，全面支持七层代理，会话保持，标记，路径转移；
• nginx：只在http协议和mail协议上功能比较好，性能与haproxy差不多；
• apache：功能较差
• mysql proxy：功能尚可。

4.总结

​现在的7层负载均衡，主要还是着重于应用HTTP协议，所以其应用范围主要是众多的网站或者各种基于B/S开发的应用系统。 4层负载均衡则对应其他TCP/UDP应用，经常用于C/S开发的系统。​