标签：负载均衡
我们在讨论负载均衡器的时候，有时候称为四层负载均衡设备或七层负载均衡设备，有时候也叫四层交换或者七层交换。四层负载均衡设备主要分析IP层及TCP/UDP层，实现四层流量负载均衡。七层负载均衡设备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或Cookie信息。
但是需要注意的是，还有的设备或者软件是第七层负载设备，这种设备只支持第七层网络协议，不支持其他底层网络协议，与七层负载均衡设备差异非常大，需要额外注意。
简单的说，四层负载均衡设备不认识http协议，七层负载均衡设备认识http协议。
1、负载均衡分为L4，即在OSI第4层工作，就是TCP层。此种Load Balance不理解应用协议（如HTTP/FTP/MySQL等等）。例子：LVS，F5。
2、另一种叫做L7，OSI的最高层，应用层。此时，该Load Balancer能理解应用协议。例子： haproxy，MySQL Proxy。
注意：上面的很多负载平衡设备既可以做四层负载，也可以做七层负载。
技术原理上的区别
第四层负载均衡，也叫做基于第四层网络通信的交换技术的负载均衡，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。
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类似路由器的转发动作。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。
第七层负载均衡，也叫做基于第七层网络应用层的负载均衡，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。
以常见的TCP为例，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，更类似于一个反向代理服务器。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。
简单的说，第四层是基于网络协议，第七层是基于内容，四层比七层要更加快。
应用场景差异
四层应用负载主要偏向比较底层的一些服务上，比如接口的使用和通信等；
七层应用负载的好处，通过不断的优化，能够让整个网络更"智能化"。例如访问一个网站的用户流量，可以通过第七层的方式，将对图片类的请求转发到特定的图片服务器并可以使用缓存技术；将对文字类的请求可以转发到特定的文字服务器并可以使用压缩技术。当然这只是七层应用的一个小案例，从技术原理上，这种方式可以对客户端的请求和服务器的响应进行任意意义上的修改，极大的提升了应用系统在网络层的灵活性。很多在后台，例如Nginx或者Apache上部署的功能可以前移到负载均衡设备上，例如客户请求中的Header重写，服务器响应中的关键字过滤或者内容插入等功能。
另外一个常常被提到功能就是安全性。网络中最常见的SYN Flood攻击，即黑客控制众多源客户端，使用虚假IP地址对同一目标发送SYN攻击，通常这种攻击会大量发送SYN报文，耗尽服务器上的相关资源，以达到Denial of Service(DoS)的目的。从技术原理上也可以看出，四层模式下这些SYN攻击都会被转发到后端的服务器上；而七层模式下这些SYN攻击自然在负载均衡设备上就截止，不会影响后台服务器的正常运营。另外负载均衡设备可以在七层层面设定多种策略，过滤特定报文，例如SQL Injection等应用层面的特定攻击手段，从应用层面进一步提高系统整体安全。
现在的7层负载均衡，主要还是着重于应用HTTP协议，所以其应用范围主要是众多的网站或者内部信息平台等基于B/S开发的系统。
使用七层负载平衡设备需要考虑的问题
1：必要性，七层应用的确可以提高流量智能化，同时必不可免的带来设备配置复杂，负载均衡压力增高以及故障排查上的复杂性等问题。在设计系统时需要考虑四层七层同时应用的混杂情况。
2：安全性。例如SYNFlood攻击，七层模式的确将这些流量从服务器屏蔽，但负载均衡设备本身要有强大的抗DDoS能力，否则即使服务器正常而作为中枢调度的负载均衡设备故障也会导致整个应用的崩溃。如果是多个应用共享一个或者一组负载平衡设备，那么当负载均衡设备出现故障后，所有应用都不可用；
3：灵活性。七层应用的优势是可以让整个应用的流量智能化，但是负载均衡设备需要提供完善的七层功能，满足客户根据不同情况的基于应用的调度。
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