负载均衡详细概念介绍之(四层和七层实现)

目录

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](#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](#2.1 通过一些硬件实现)

[2.2 四层负载均衡](#2.2 四层负载均衡)

[2.3 七层负载均衡](#2.3 七层负载均衡)

[三、四层和七层的区别 及特点](#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:

  1. 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
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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
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