负载均衡七层和四层

四层负载均衡（基于IP+端口的负载均衡）

所谓四层负载均衡，也就是主要通过报文中的目标地址和端口，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。

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1. 在三层负载均衡的基础上，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。

2. 以常见的TCP为例，负载均衡设备在接收到第一个来自客户端的SYN 请求时，即通过上述方式选择一个最佳的服务器，并对报文中目标IP地址进行修改(改为后端服务器IP），直接转发给该服务器。TCP的连接建立，即三次握手是客户端和服务器直接建立的，负载均衡设备只是起到一个转发动作。在某些部署情况下，为保证服务器回包可以正确返回给负载均衡设备，在转发报文的同时可能还会对报文原来的源地址进行修改。

3. 对应的负载均衡器要处理的流量进行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。

4. 实现四层负载均衡的软件有：

• 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

• haproxy：模拟四层转发，较灵活

七层的负载均衡（基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡)

1. 所谓七层负载均衡，也称为“内容交换”，也就是主要通过报文中的真正有意义的应用层内容，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。

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   1. 在四层负载均衡的基础上（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IP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。

   2. 负载均衡设备如果要根据真正的应用层内容再选择服务器，只能先代理最终的服务器和客户端建立连接(三次握手)后，才可能接受到客户端发送的真正应用层内容的报文，然后再根据该报文中的特定字段，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。负载均衡设备在这种情况下，更类似于一个代理服务器。负载均衡和前端的客户端以及后端的服务器会分别建立TCP连接。所以从这个技术原理上来看，七层负载均衡明显的对负载均衡设备的要求更高，处理七层的能力也必然会低于四层模式的部署方式。

   3. 对应的负载均衡器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等信息，实现七层负载均衡。此种负载均衡器能理解应用协议。

   4. 实现七层负载均衡的软件有：

      • 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。

    

.区别：四层负载，是基于IP+端口的负载均衡；七层负载，是基于WEB请求，URL等应用信息的负载均衡。同理，还有基于二层和三成的。二层的就是基于MAC地址，二层负载均衡会通过一个虚拟MAC地址接受请求，然后再分配到真实的MAC地址。三层负载就是通过一个虚拟IP地址，然后再分配到真实的IP。四层就是通过虚机的IP+端口接收请求，然后再分配到真实的服务器；七层就是通过虚机主机名或者URL接收请求，再根据一些规则分配到真实的服务器，常见的应用是nginx。
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