十年间，负载均衡的前沿技术层出不穷，令用户眼花缭乱。经常在技术网站、文档中出现的“四层负载均衡”、“七层负载均衡”字眼有什么含义?有什么区别?对客户网络有哪些不同的优化?

在大型的网站服务器集群中，负载均衡技术是必不可少的。使用负载均衡的技术架构，能够有效避免后端服务出现单点故障，提升服务的稳定性。

一、负载均衡简介

负载均衡，英文名称为LoadBalance，其意思就是将负载(工作任务)进行平衡，分摊到多个操作单元上进行执行(例如Web服务器、FTP服务器等)，实现多个服务器共同完成工作任务的目标。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提升了服务器的性能、提高了带宽利用率，增强了网络的灵活性和可靠性。经过十年的发展，负载均衡已经成为网络应用的重要设备，甚至成为大型网络应用的核心设备，与基础路由、交换设备市场并驾齐驱。

负载均衡构建在现有网络结构之上，可以方便有效地扩展服务器资源。通常将大量的并发请求分散至多个节点上分别处理，减少客户端的等待时间；也可以将单个重负载的运算分担到多个节点上做并行处理，最后进行汇总。

二、负载均衡的作用

平时我们常用的有

四层负载均衡和七层负载均衡

，四层的负载均衡是基于IP和端口实现的，七层的负载均衡是在四层的基础上，基于URL等信息实现。

3.1、常用于四层负载均衡的软件（还有F5、NetScaler等硬件负载均衡器）有：

LVS

：重量级软件，本身不支持正则表达式，部署起来比较麻烦，但是性能高，应用范围广，一般的大型互联网公司都有用到。

HAProxy

：轻量级软件，支持的负载均衡策略非常多，较灵活。

Nginx

：轻量级软件，支持的协议少（HTTP、HTTPS和Email协议），对于Session支持不友好。

3.2、常用于七层负载均衡的软件有：

HAProxy

：全面支持七层代理，灵活性高，支持Session会话保持。

Nginx

：可以针对HTTP应用进行分流，正则规则灵活，支持高并发，部署简单。

Apache

：性能较差，一般不考虑。

MySQL Proxy

：官方的数据库中间件，可以实现读写分离，负载均衡等功能，但是对分表分库支持不完善（可选替代品：Atlas，Cobar，TDDL）。

四、技术原理

四层负载均衡类似路由器的转发，通过修改报文中的目标地址和端口，然后直接转发给该服务器，只需要一个TCP连接即可。七层负载均衡通过类似于代理的机制进行转发，负载均衡服务器会分别与客户端和后端的服务器都建立TCP连接。

五、应用场景

四层负载均衡一般用于TCP应用中，比如基于C/S架构开发的ERP系统。七层负载均衡大多应用于使用HTTP/HTTPS协议搭建的网站和内部平台系统。

从市场份额来看，七层负载均衡设备还是以国外厂商占据主导地位，国内能够进行自主研发的只有太一星晨等少数的几家厂商。而且，国内负载均衡厂商应用场景以链路负载为主，难以进入占据负载均衡市场70%份额、主导负载均衡技术发展的服务器负载均衡市场，更缺乏在大型数据中心及大型门户网站使用案例。

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