负载均衡详细概念介绍之（四层和七层实现）

一、负载均衡介绍

1.1什么是负载均衡

编辑 1.2 为什么要用负载均衡

二、负载均衡的类型

2.1 通过一些硬件实现

2.2 四层负载均衡

2.3 七层负载均衡

三、四层和七层的区别及特点

一、负载均衡介绍

1.1什么是负载均衡

负载均衡:Load Balance，简称LB，是一种服务或基于硬件设备等实现的高可用反向代理技术，负载均衡将特定的业务(web服务、网络流量等)分担给指定的一个或多个后端特定的服务器或设备，从而提高了公司业务的并发处理能力、保证了业务的高可用性、方便了业务后期的水平动态扩展。

1.2 为什么要用负载均衡

使用负载均衡有以下几点好处：

Web服务器的动态水平扩展-->对用户无感知
增加业务并发访问及处理能力-->解决单服务器瓶颈问题
节约公网IP地址-->降低IT支出成本
隐藏内部服务器IP-->提高内部服务器安全性
配置简单-->固定格式的配置文件
功能丰富-->支持四层和七层，支持动态下线主机
性能较强-->并发数万甚至数十万

二、负载均衡的类型

2.1 通过一些硬件实现

F5 --------美国F5网络公司
Netscaler---------美国思杰公司
Array-------------------华耀
AD-1000--------深信

2.2 四层负载均衡

1.通过ip+port决定负载均衡的去向。
2.对流量请求进行NAT处理，转发至后台服务器
3.记录tcp、udp流量分别是由哪台服务器处理，后续该请求连接的流量都通过该服务器处理。
4.支持四层的软件
Ivs:重量级四层负载均衡器
Nginx:轻量级四层负载均衡器，可缓存。(nginx四层是通过upstream模块)Haproxy:模拟四层转发。

2.3 七层负载均衡

1.通过虚拟ur|或主机ip进行流量识别，根据应用层信息进行解析，决定是否需要进行负载均衡。

2.代理后台服务器与客户端建立连接，如nginx可代理前后端，与前端客户端tcp连接，与后端服务器建立tcp连接。
3.支持7层代理的软件:
Nginx:基于http协议(nginx七层是通过proxy_pass)
Haproxy:七层代理，会话保持、标记、路径转移等。

三、四层和七层的区别及特点

所谓的四到七层负载均衡，就是在对后台的服务器进行负载均衡时，依据四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量

四层的负载均衡，就是通过发布三层的IP地址(VIP)，然后加四层的端口号，来决定哪些流量需要做负载均衡，对需要处理的流量进行NAT处理，转发至后台服务器，并记录下这个TCP或者UDP的流量是由哪台服务器处理的，后续这个连接的所有流量都同样转发到同一台服务器处理。
七层的负载均衡，就是在四层的基础上(没有四层是绝对不可能有七层的)，再考虑应用层的特征，比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据VP加80端口辨别是否需要处理的流量，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。

特点：

分层位置:四层负载均衡在传输层及以下，七层负载均衡在应用层及以下
性能 :四层负载均衡架构无需解析报文消息内容，在网络吞吐量与处理能力上较高:七层可支持解析应用层报文消息内容，识别URL、Cookie、HTTP header等信息。
原理 :四层负载均衡是基于ip+port;七层是基于虚拟的URL或主机IP等。
功能类比:四层负载均衡类似于路由器;七层类似于代理服务器。
安全性:四层负载均衡无法识别DDoS攻击;七层可防御SYN Cookie/Flood攻击