高可用与负载均衡（2）之四层负载均衡的概念

preface

网络协议的四层负载均衡其实指的就是传输层。我们分析下4层负载均衡的数据格式。

四层负载均衡

所谓的四层负载均衡，就是说由负载均衡设备或软件通过TCP/UDP的header信息进行直接判断由哪个实际的后端服务器来实际处理该连接的，从而转发。在我们生产环境下用的最多的就是对目标端口进行调度，如有名的LVS软件。

四层负载均衡时序图

四层负载均衡的一般网络时序图如下所示

简要说明下：

1. LB在收到客户端TCP SYN包之后，既可以进行负载调度。
2. 向通过某种算法选择的后端服务器发送SYN包
3. 后端服务器收到SYN包以后，回复SYN+ACK
4. 负载均衡服务器回复SYN+ACK给客户端
5. 客户端回复ACK
6. 负载均衡器发送ACK给后端服务器。此时客户端，负载均衡器，后端服务器都处于established状态。
7. 客户端开始请求数据，经过LB到后端服务器上
8. 服务器返回数据给LB，LB再给client。

四层负载均衡特点

1. 模型简单。
   所谓模型简单就是LB不需要关系业务逻辑，只进行负载调度，网络转发以及后端服务器监控检测。
2. 吞吐量大
   依据模型简单这个特点，CPU处理逻辑简单，相对于更高层次的负载均衡，如七层负载，可以提供更大的吞吐量
3. 应用范围广
   工作在第四层，可以对任何应用做负载均衡，如DNS,HTTP,MYSQL等。

根据上面三个特点，应用场景主要如下：

• 吞吐量较高的情况
• 后端服务器的业务逻辑为他人私有逻辑，你无法触碰。