负载均衡架构模式详解(图文全面总结)

负载均衡是大型架构的必备中间件，下面我重点来详解负载均衡架构模式@mikechen

四层负载均衡

四层负载均衡工作在 OSI 的传输层，基于 TCP/UDP 协议头信息（如 :IP 地址、端口）进行请求转发。

负载均衡架构模式详解(图文全面总结)-mikechen

负载均衡器：充当客户端和后端服务器之间的中间人。

接收客户端的 TCP 或 UDP 连接请求，并根据配置的策略将这些连接转发给后端的某个可用服务器。

典型实现包括：LVS（IPVS）、硬件设备（F5）、Linux 内核转发。

优点：

转发效率高，性能极强（百万级并发）；
可作为大规模并发访问的前端入口。

缺点：

无法根据应用层信息（如 URL、Header）做转发；
配置较复杂，维护门槛高；

七层负载均衡

七层负载均衡工作在 OSI 模型的应用层（第七层），能够理解应用层协议的内容。

七层负载均衡器可以基于请求的 URL、HTTP 头、Cookie、Host 字段等信息进行更智能的流量分发和路由决策。

大家熟知的Nginx，就是典型的七层负载均衡：

负载均衡架构模式详解(图文全面总结)-mikechen

优点：

路由灵活：可按业务字段做转发；
支持SSL卸载、压缩、缓存、认证等高级功能；
易于监控和日志记录。

缺点：

性能略逊于 L4，需要处理更多协议解析；
不适合承接极高并发的核心路径。

混合型负载均衡

混合型负载均衡是指在实际应用中，根据不同的需求和场景，同时使用四层、和七层负载均衡技术。

负载均衡架构模式详解(图文全面总结)-mikechen

例如：前置 LVS 承载连接，后接 Nginx 做细粒度分发。

    ┌─────────────┐
    │   用户请求   │
    └────┬────────┘
         ↓
  ┌────────────┐
  │  L4负载均衡  │（如 LVS）
  └────┬───────┘
       ↓
┌──────────────┐
│ L7负载均衡集群 │（如 Nginx）
└────┬─────────┘
     ↓
┌───────────────┐
│ 后端应用服务组 │
└───────────────┘

结合 L4 与 L7 负载均衡的优势，分层构建高性能 + 高灵活性的架构。

比如：高并发与复杂路由并存，可以使用四层负载均衡处理大量的并发连接。

将流量转发到七层负载均衡器集群，再由七层负载均衡器根据应用层规则进行更精细的路由。