title: 對負(fù)載均衡的全面理解 date: 2021-07-10 21:41:24 tags: TCP/IP

對負(fù)載均衡服務(wù)(LBS)大名入行不多久就一直聽聞,后來的工作中,也了解到 軟件負(fù)載均衡器,如被合入Linux內(nèi)核的章文嵩的LVS,還有以應(yīng)用程序形式出現(xiàn)的HAProxy、KeepAlived,以及更熟悉的Nginx 等
也知道價(jià)格高昂的硬件負(fù)載均衡器如F5,A10 (甚至搬運(yùn)過報(bào)廢的F5)





但長期以來,也有一些疑惑不解,比如
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常說的四層負(fù)載均衡是不是就是在傳輸層實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡?
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四層負(fù)載均衡中常聽到的三角傳輸模式,IP隧道模式,NAT模式,有何區(qū)別?哪個(gè)性能最好?
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四層負(fù)載均衡性能好,那為何還有如nginx這樣名氣更大的七層負(fù)載均衡的出現(xiàn)?(Nginx也可以用來做四層代理)
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負(fù)載均衡與反向代理有何異同?
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轉(zhuǎn)發(fā)和代理有何本質(zhì)不同?
這是幾年前記的筆記,顯然存有謬誤。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見縮略詞翻譯及簡明釋要
通讀 鳳凰架構(gòu)--負(fù)載均衡一章,可知
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四層負(fù)載均衡 主要工作在第二層和第三層,即 數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層 (通過改寫 MAC 地址和IP 地址 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā))???
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“三角傳輸模式”(Direct Server Return,DSR),是作用于 數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)載均衡,也稱“單臂模式”(Single Legged Mode)或者“直接路由”(Direct Routing)。 通過修改請求數(shù)據(jù)幀中的 MAC 目標(biāo)地址,讓用戶原本是發(fā)送給負(fù)載均衡器的請求的數(shù)據(jù)幀,被二層交換機(jī)根據(jù)新的 MAC 目標(biāo)地址轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器集群中對應(yīng)的服務(wù)器(“真實(shí)服務(wù)器”)的網(wǎng)卡上。 效率高性能好,但有些場景不能滿足

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網(wǎng)絡(luò)層負(fù)載均衡:IP隧道模式,NAT模式
IP隧道模式:

NAT模式:

“在流量壓力比較大的時(shí)候,NAT 模式的負(fù)載均衡會(huì)帶來較大的性能損失,比起直接路由和 IP 隧道模式,甚至?xí)霈F(xiàn)數(shù)量級(jí)上的下降
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四層負(fù)載均衡進(jìn)行 轉(zhuǎn)發(fā),只有一條TCP通道; 七層負(fù)載均衡只能進(jìn)行 代理,需要有兩條TCP通道

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七層負(fù)載均衡器就屬于反向代理中的一種;
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如果只論網(wǎng)絡(luò)性能,七層均衡器肯定是無論如何比不過四層均衡器的;但其工作在應(yīng)用層,可以感知應(yīng)用層通信的具體內(nèi)容,往往能夠做出更明智的決策,玩出更多的花樣來。

負(fù)載均衡的兩大職責(zé)是“選擇誰來處理用戶請求”和“將用戶請求轉(zhuǎn)發(fā)過去”。上面講的都是怎樣將用戶請求轉(zhuǎn)發(fā)過去;
至于選擇哪臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器來處理用戶請求(翻牌子),則有很多算法,如下圖就是F5的一些選擇算法


B站:一次性講清楚四層負(fù)載均衡中的NAT模式和IP隧道模式
Shadowsocks源碼解讀——什么是代理?什么是隧道?
NAT模式、路由模式、橋接模式的區(qū)別
VLAN是二層技術(shù)還是三層技術(shù)?
四層負(fù)載均衡詳解文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-686162.html
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